Brevet FR2742261A1 — publié le 19970613

La présente invention concerne un appareil à hautes fréquences, et plus précisément, un appareil dans lequel une fente est formée dans une surface, et les fuites du rayon- nement à hautes fréquences par la fente doivent être réduites ou empêchées. Dans les ensembles à hautes fréquences, par exemple ceux qui ont notamment des cavités résonantes à hautes fré- quences ou des guides d'onde en hyperfréquences, dans la plupart des applications, les surfaces des éléments à hautes fréquences sont continues dans un cas idéal, mis à partir des orifices faisant partie d'un circuit à hautes fré- quences. Cependant, il est souvent nécessaire d'incorporer une fente dans une surface de l'appareil pour que le déplacement d'une sonde, d'une tringlerie mécanique ou d'un autre dispositif placé dans l'appareil puisse être réalisé. Les concepteurs d'un tel appareillage prennent beaucoup de précautions pour optimiser les dimensions de la fente afin que les fuites d'énergie à hautes fréquences par l'ouverture soient minimales. Cependant, surtout lorsque l'appareil doit être utilisé sur une large plage de fréquences, il existe des pertes importantes à certaines longueurs d'onde. La présente invention concerne un appareil à hautes fréquences qui possède une surface ayant une fente le long de laquelle un organe est mobile, et un dispositif d'étan- chéité destiné à réduire ou empêcher les fuites du rayon- nement à hautes fréquences par la fente tout en permettant un déplacement de l'organe le long de la fente. Grâce à la mise en oeuvre de l'invention, il est possible de réaliser une fente dans une surface sans qu'elle ait un effet nuisible important sur l'appareil dans une partie de sa bande des fréquences de fonctionnement ou dans la totalité de cette bande. L'organe peut être déplacé à des positions différentes suivant la longueur de la fente. L'invention peut être mise en oeuvre pour empêcher totalement les fuites du rayonnement à hautes fréquences par la fente, ou pour réduire les fuites à des valeurs négligeables. Les dimensions de la fente associée au dispositif d'étanchéité, compte tenu des conditions normales de réalisation, sont optimisées afin qu'elles donnent les meilleures performances dans toute la plage de fréquences dans laquelle on souhaite le fonctionnement. Cependant, ces contraintes de réalisation peuvent être réduites et les dimensions de la fente ne sont pas très critiques lors de la mise en oeuvre de l'invention. La fente est placée sur une surface plate et plane ou sur une surface courbe. Bien qu'une fente puisse avoir une forme rectangulaire allongée habituellement avec des côtés parallèles en regard, la mise en oeuvre de l'invention permet l'utilisation de configurations plus compliquées de fentes. Les dimensions de la fente et son emplacement ne sont pas obligatoirement choisis uniquement pour la réduc- tion au minimum des pertes d'énergie à hautes fréquences par la fente. Par exemple, une fente allongée ayant des ouver- tures partant d'un orifice principal peut convenir, ou la fente elle-même peut être courbe dans le plan de la surface. Il est préférable que les dispositifs d'étanchéité comportent un dispositif élastiquement déformable. L'organe peut alors déplacer le dispositif d'étanchéité lors de son déplacement et les caractéristiques du dispositif d'étan- chéité lui-même provoquent sont retour afin qu'il recouvre l'ouverture de la fente lorsque l'organe est distant de cette région de la fente. Cependant, des dispositions plus complexes peuvent être utilisées à la place, sans mise en oeuvre d'élasticité pour la réalisation du joint étanche et/ou le dispositif d'étanchéité n'est pas déformable. Par exemple, le dispositif d'étanchéité peut comprendre plu- sieurs plaques métalliques destinées à pivoter afin qu'elles recouvrent la fente et la découvrent. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif d'étanchéité comporte deux parties placées sur la longueur de la fente et l'organe est placé entre elles. Dans un mode de réalisation différent, le dispositif d'étanchéité peut comprendre une seule bande et l'organe est placé entre cette bande et un bord de la fente. Cependant, l'utilisation de l'ensemble en deux parties est normalement préférable car il peut être plus facilement réalisé afin qu'il entoure pratiquement l'organe et donne donc une bonne étanchéité. L'organe peut être incorporé à un dispositif à trin- glerie mécanique, par exemple pour permettre l'ajustement de plaques d'accord dans une cavité résonante, ou il peut faire partie d'un circuit à hautes fréquences, incorporé par exemple à un trajet de transmission. Dans certaines dispo- sitions, l'organe peut combiner les deux fonctions ou il peut être utilisé dans d'autres buts. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif d'étanchéité comporte un matériau élastique et un matériau conducteur de l'électricité. Le matériau conducteur de l'électricité est destiné à présenter une surface relati- vement continue sur la plus grande partie de la fente pour empêcher ou réduire les pertes à hautes fréquences. Le matériau élastique peut avoir une composition élastomère naturelle ou synthétique. Le matériau conducteur de l'élec- tricité peut être par exemple réparti dans le matériau élastique et/ou il peut être placé près de la surface du matériau élastique, par exemple sous forme d'une grille entourée autour du matériau élastique. Le dispositif d'étan- chéité peut ainsi comprendre un élastomère dans lequel est réparti un matériau métallique. Lorsque le dispositif d'étanchéité comprend deux bandes, la configuration en coupe transversale de chaque bande a, dans un mode de réalisation avantageux, une forme de "P" dans laquelle l'extrémité arrondie relativement grande de chaque bande est placée dans la fente ou sur celle-ci. Cependant, la bande peut aussi avoir une section en forme de "C" ou elle peut être creuse. Le matériau élastomère peut être fixé à un bord de la fente par un adhésif ou un autre dispositif de fixation. Le dispositif d'étanchéité peut aussi comprendre un matériau conducteur de l'électricité, ayant une configuration telle qu'il peut être déformé afin qu'aucun élastomère séparé ne soit nécessaire. Ce résultat peut être obtenu de diverses manières, par exemple avec une grille métallique ou un matériau tricoté de configuration convenable ou des brosses de fils métalliques. Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif d'étanchéité comporte au moins deux éléments raccordés ayant des propriétés élastiques et de conduction électrique différentes. Ainsi, une grille de fils placée dans un cylindre creux peut être incorporée à un support élastomère qui est lui-même fixé à la surface entourant la fente. La séparation du dispositif d'étanchéité en deux éléments qui sont raccordés peut faciliter la fabrication et le montage et donner une plus grande plage d'options de réalisation. Le dispositif d'étanchéité peut faire partie d'un certain nombre de constructions différentes, pourvu qu'un trajet conducteur à hautes fréquences soit maintenu dans une certaine mesure au moins sur la fente. Le dispositif d'étanchéité peut recouvrir pratiquement la fente bien que, dans certaines dispositions, il puisse ne pas être placé sur toute la longueur de la fente ou il puisse recouvrir totalement la fente, en direction de la largeur, même lorsque l'organe n'est pas présent. Le dispo- sitif d'étanchéité peut être placé dans la fente elle-même ou dans une partie de la fente. Selon une caractéristique de l'invention, un dispositif d'étanchéité est destiné à être utilisé dans un appareil à hautes fréquences selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en plan d'un appareil selon l'invention; les figures 2 à 6 sont des coupes schématiques de dispositif d'étanchéité selon l'invention; et les figures 7 et 8 représentent schématiquement une cavité résonante à hautes fréquences et un guide d'onde respectivement mettant en oeuvre l'invention. On se réfère à la figure 1; un appareil à hautes fréquences comprend une paroi ayant une surface 1 qui fait partie d'une cavité résonante contenant de l'énergie à hautes fréquences pendant l'utilisation. La surface 1 pos- sède une fente rectangulaire allongée 2, comme indiqué en trait interrompu. Une sonde cylindrique 3 est placée dans la fente 2 et dépasse dans la cavité, et elle est mobile sur la longueur de la fente, à une profondeur fixe d'introduction, afin qu'elle modifie les caractéristiques de performances de l'appareil. Un dispositif d'étanchéité 4 est placé sur la fente 2 et comporte deux parties séparées 4a et 4b fixées sur les grands côtés opposés de la fente, la sonde 3 étant placée entre eux. Chaque partie 4a, 4b du dispositif d'étanchéité comporte un noyau élastomère recouvert d'une grille métallique, les deux parties du dispositif d'étan- chéité étant fixées à la surface par un adhésif conducteur et placées de manière qu'elles soient poussées l'une contre l'autre avec compression. Le dispositif 4 d'étanchéité est déformé autour de la sonde 3. Lorsque la sonde 3 est déplacée le long de la fente 2 dans le sens de la grande flèche, les deux parties 4a et 4b placées derrière la sonde 3 se referment comme indiqué par les petites flèches. Simul- tanément, les parties du dispositif d'étanchéité 4a et 4b qui se trouvent en avant de la sonde 3 sont écartées vers l'extérieur comme indiqué par les petites flèches, pour permettre le déplacement de la sonde 3. Comme on peut le noter, seule une petite partie de l'orifice de la fente est découverte par le dispositif d'étanchéité ou la fente à un moment donné. Les figures 2 à 6 représentent diverses configurations du dispositif d'étanchéité, sous forme de coupes transver- sales à la longueur de la fente, la fente étant disposée perpendiculairement au plan des figures. Sur la figure 2, le dispositif d'étanchéité possède deux bandes 5a et 5b ayant une section transversale en forme de "P", les extrémités arrondies 6 étant placées au-dessus de la fente. Les extrémités plates 7 sont fixées à la surface 8 qui entoure la fente par un adhésif convenable. Les bandes 5a et 5b sont formées d'une grille métallique tricotée ou, dans d'autres modes de réalisation, d'une grille placée sur un noyau élastomère, un élastomère chargé de matériaux métalliques ou toute autre disposition. La figure 3 représente une autre disposition du dispositif d'étanchéité dans laquelle ce dispositif d'étanchéité est encore en deux parties 9a et 9b. Chaque partie 9a, 9b est elle-même en deux parties et comporte une grille métallique 10 fixée à un support élastomère 11 qui est lui-même fixé à la surface 12. Le dispositif d'étan- chéité peut aussi être formé d'autres matériaux, par exemple d'une grille métallique placée sur un noyau élastomère, en coopération avec un support élastomère ou métallique. On se réfère à la figure 4; une autre disposition selon l'invention comporte un dispositif d'étanchéité ayant deux bandes placées sur la longueur de la fente, les bandes 13a et 13b ayant une coupe transversale en forme de "P" et étant disposées de manière que les extrémités arrondies 14a et 14b des bandes soient comprises dans l'orifice de la fente elle-même. Comme dans les modes de réalisation déjà décrits, les matériaux qui constituent le dispositif d'étan- chéité peuvent être choisis parmi un certain nombre de possibilités convenables. On se réfère à la figure 5; le dispositif d'étanchéité comporte deux bandes allongées 15a et 15b ayant chacune deux éléments, un tronçon conducteur de l'électricité 16a, 16b et un support 17a, 17b, ayant une gorge de forme convenable pour le logement de la partie conductrice du dispositif d'étanchéité. Le support peut être formé d'un matériau plein et non élastique, fixé à la surface qui entoure la fente, l'élasticité du dispositif d'étanchéité étant donnée par le matériau conducteur 16a, 16b, ou il peut être formé d'un matériau élastomère. Le matériau conducteur peut être par exemple une grille métallique, une grille métallique à fils élastomères ou un élastomère chargé d'un matériau métallique. Un trajet conducteur de l'électricité doit être formé entre le matériau conducteur 16a, 16b et la surface entourant la fente, par exemple par métallisation d'une partie des surfaces de support. On se réfère à la figure 6; un dispositif 18 d'étanchéité comporte deux supports métalliques 18a, 18b fixés à la surface le long des grands bords de la fente 19. Les supports 18a, 18b portent chacun une brosse 20a, 20b de fils, les deux brosses étant tournées l'une vers l'autre et imbriquées afin qu'elles jouent le rôle d'un dispositif d'étanchéité. On se réfère à la figure 7; une cavité cylindrique d'un résonateur à hautes fréquences possède deux fentes dont l'une 21 est parallèle à l'axe longitudinal de la cavité et l'autre 22 est disposée en direction circonférentielle autour de la surface de la cavité. Dans les deux cas, un organe 23, 24 passe par la fente 21, 22 vers l'intérieur de la cavité et doit se déplacer le long de la fente 21, 22. L'un des organes 23 est une sonde électrique alors que l'autre 24 est une tringlerie mécanique utilisée pour le déplacement d'articles logés dans la cavité. Les organes sont placés entre des parties des dispositifs 25, 26 d'étanchéité analogues à ceux qui sont représentés sur la figure 1. On se réfère à la figure 8; un guide d'onde 27 en hyperfréquences a une fente dans laquelle se trouve une sonde 28 permettant le déplacement de la sonde 28 dans la direction de la flèche. Un joint 29 d'étanchéité comporte deux bandes et est placé sur la fente et entoure la sonde 28. Le joint 29 d'étanchéité est déformable élastiquement et il peut avoir l'une quelconque des configurations représen- tées sur les figures 1 à 6 ou d'autres variantes qui ne sont pas représentées. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils et dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil à hautes fréquences comprenant une surface (1, 27) ayant une fente (2, 21, 22) dans laquelle un organe (3, 23, 24, 28) est mobile le long de la fente (2, 21, 22), caractérisé par un dispositif d'étanchéité (4, 25, 26, 29) destiné à réduire ou empêcher les fuites du rayonnement à hautes fréquences par la fente tout en permettant le dépla- cement de l'organe (3, 23, 24, 28) le long de la fente (2, 21, 22). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité (4, 25, 26, 29) comporte un dispositif élastiquement déformable. 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif (4, 25, 26, 29) possède deux parties (4a, 4b) placées sur la longueur de la fente (2, 21, 22), ledit organe (3, 23, 24, 28) étant placé entre eux. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité (4) comporte un matériau élastique et un matériau conducteur de l'électricité. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau conducteur de l'électricité est distribué dans le matériau élastique. 6. Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le matériau conducteur de l'électri- cité (9a, 9b) est adjacent à la surface du matériau élastique (11). 7. Appareil à hautes fréquences selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau élastique (9a, 9b) adjacent à la surface du matériau élastique est formé d'un élément choisi parmi une grille et un tricot. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité (18) est un matériau conducteur de l'électricité (20a, 20b) ayant une configuration déformable. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau conducteur de l'électricité est formé d'un élément choisi parmi une grille, un tricot et une brosse de fils métalliques (20a, 20b). 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'étan- chéité comporte au moins deux éléments raccordés ayant des propriétés élastiques et conductrices de l'électricité (10, 11) qui sont différentes. 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'étan- chéité (4) recouvre pratiquement la fente (2). 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'étan- chéité (14a, 14b) est placé dans la fente. 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface ayant la fente (2) est comprise dans une cavité résonante à hautes fré- quences. 14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la surface ayant la fente est comprise dans un guide d'onde (27). 15. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe (24) est incorporé à une tringlerie mécanique. 16. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe (3, 23) est incorporé dans un dispositif de transmission d'un rayon- nement à hautes fréquences. 17. Dispositif d'étanchéité, caractérisé en ce qu'il est destiné à être utilisé avec un appareil à hautes fré- quences selon l'une quelconque des revendications précé- dentes.