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La présente invention concerne les tubes à ultra haute fréquence et, plus spécialement, les résonateurs à cavité utilisés dans un appareil à guides d'onde creux.
. L'invention a pour but de procurer un résonateur à cavité pourvu d'une monture flexible pour l'enveloppe du résonateur à cavité utilisé dans un appareil à guides d'onde creux.
L'invention a aussi pour but de procurer un résonateur à cavité pourvu d'une monture flexible pour l'enveloppe du résonateur à cavité, n'introduisant que de faibles fuites dans une gamme étendue de fréquences.
L'invention ressortira clairement de la description, donnée ci-après, d'une forme d'exécution de l'invention représen- tée à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel, sur les différentes figures, les mêmes éléments portent les mêmes références.
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La figure 1 est une vue de face d'un résonateur à cavité suivant l'invention, partiellement en coupe.
La figure 2 est une vue prise suivant la ligne 11-il de la figure 1, et
La figure 3 est une vue perspective d'une partie de l'ensemble des figures 1 et 2.
Gomme le dessin le montre, une enveloppe de résonateur à cavité 11 est disposée à l'intérieur d'une pièce cylindrique 15 en une matière conductrice convenable. Le cylindre 15 est pourvu de plaques de fermetures d'extrémité supérieure 16 et inférieure 17. Une tige d'accord 18 traverse la plaque de fermeture supérieure 16 et sert au réglage de la fré quence de résonance de la cavité 13. Unt tubulure 19 traverse la plaque inférieure 17, en substance au centre de celle-ci, et sert à l'évacuation de l'enveloppe du résonateur à cavité 11.
La paroi 15 est percée de deux ouvertures 21 en substance diamétralement opposées, par lesquelles de l'énergie électromagnétique peut être introduite dans et extraite de la cavité résonnante 13. Comme d'habitude dans le cas d'appareils de ce genre, les ouvertures 21 sont obturées par une matière convenable laissant passer l'énergie, comme le verre, afin de pouvoir faire le vide dans l'enveloppe du résonateur à cavité 11.
Un support spécial 24 permet de monter l'enveloppe du résonateur à cavité 11 dans un appareil convenable, comme un appareil à guides d'onde creux. Le support 24 se présente sous la forme d'une pièce carrée 25 creusée en forme de cuvette, une partie importante de l'enveloppe du résonateur à cavité 11 étant engagée à l'intérieur du support 24. Une pièce 29. en forme de cuvette renversée 29, ayant un diamètre plus grand que celui de l'enveloppe du résonateur à cavité 11, receu- vre cette darnière et est fixée, par son bord inférieur, à la surface intérieure du support 24.
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Une pièce ronce 26, à bord relevé 27, est glissée sur le ford de l'enveloppe du résonateur à cavité 11. La pièce rend.-'26 est percée au centre de façon à laisser passer la tubulu- re 19 et à venir s'appliquer contre la plaque de fermeture inférieure 17. Le rebord relevé 27 de la rondelle 26 est incurvé de façon que, lorsqu'on introduit l'enveloppe du résonateur à cavité 11 dans le support 24, le rebord 27 frotte contre la paroi intérieure du support 24 dans le voisinage du fond 22 et de l'enveloppe du résonateur à cavité 11, afin de situer partiellement et de maintenir l'enveloppe 11 dans le @ support 24.
La rondelle 26 à bord relevé 27 est faite en une mince matière résiliente de manière à permettre un montage souple de l'enveloppe du résonateur à cavité 11 dans le support 24. Une petite ouverture est prévue dans le fond 22 du support 24, pour y loger la tubulure 19, de façon que la plaque inférieure 17 de l'enveloppe du résonateur à cavité Il ne soit séparée du fond 22 du support 24 que par l'épaisseur de la rondelle 26.
Un anneau flexible 33 de montage de l'enveloppe du résonateur à cavité 11 est aussi prévu à l'intérieur du support 24. L'anneau de montage 33 est maintenu en place au-dessus des ouvertures 21 pratiquées dans l'enveloppe 11. Le bord intérieur de l'anneau de montage 33 est en contact avec la périphérie extérieure de l'enveloppe du résonateur à cavité 11. Le bord extérieur de l'anneau 33 pose sur un épaulement 'il de la paroi intérieure du support 24.
Le couvercle 29 en forme de cuvette renversée est terminé, à son extrémité inférieure par un rebord extérieur 30 qui pose aussi sur l'épaulement 31. Un joint 34, en une matière convenable comme le caoutchouc synthétique, est placé sur 1'épaulèrent 31 après l'anneau 33 et le couvercle 29. Un écrou 35, qui se visse dans la partie supérieure taraudée du support 24, fixe convenablement le couvercle 23 et l'anneau 33 sur le support 24.
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De cette manière, l'enveloppe de résonateur à cavité 11 est fixée, de façon non rigide, dans le support 24 à l'aide de l'anneau de montage souple 33 et du bord résilient 27 de la rondelle flexible de montage 26. Le bord 27 de la rondelle flexible de montage 26, est, de préférence, pourvu de fentes qui augmentent sa résilience.
Le support 24 est aussi percé d'ouvertures convenables en alignement avec les ouvertures 21 pratiquées dans l'enveloppe du résonateur à cavité 11, pour la transmission d'énergie à travers le résonateur à cavité.
Il est clair qu'avec le dispositif de montage décrit ci-dessus, les contraintes mécaniques et les efforts produits par le placement d'un tube dans un dispositif à guides d'onde ainsi que par les vibrations et les dilatations et contrac- tions thermiques de certaines parties de l'ensemble ne se communiquent pas à l'enveloppe du résonateur à cavité, puisqu'ils sont absorbés par les supports flexibles constitués par l'anneau 33 et la rondelle 26.
En utilisant,pour l'enveloppe du résonateur à cavité 11, un support flexible de ce genre, on établit un chemin diélectrique annulaire 40 entre le support 24 et l'enveloppe du résonateur à cavité 11. Ce chemin diélectrique de dérivation 40 est indésirable parce qu'il provoque des fuites d'énergie le lcng de la paroi extérieure de l'enveloppe du résonateur à cavité 11, cette fuite devant passer normalement à l'inté- rieur du résonateur à cavité 13. Le jeu constitué par l'espace annulaire 40 est d'autre part indispensable pour un montage élastique de l'enveloppe de résonateur à cavité 11 à l'intérieur du support 24.
La proportion d'énergie transmise par l'espace 40 formant guide d'onde parasite dépend du degré de couplage entre un mode déterminé des ondes électromagnétiques dans cet espace annulaire 40 et le mode utilisé dans le résonateur à cavité et de
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la frequence de coupure d'un mode déterminé dans cet espace annulaire comparée à la bande de fréquences utilisée. Il y a deux types de modes, E et H, celui .ayant et celui n'ayant pas de composante de champ électrique dans le sens de propagation de l'énergie.
La transmission du mode H inférieur est possible si la largeur de l'espace annulaire 40, représentée par la dimension W dans les figures 1 et 2, est égale à au moins une demi longueur d'onde dans l'espace. En donnant à w une dimen- @ sion considérablement inférieure à une demi-longueur d'onde dans l'espace, toute énergie transmise dans un mode H l'est avec une atténuation extrêmement élevée.
La transmission des modes E est déterminée par deux dimensions, au moins, de l'espace annulaire 40. Première- ment, de l'énergie de mode E peut être transmise si la circon- . férence correspondant au diamètre moyen de l'espace annulaire 11 est supérieure à la longueur d'onde, dans l'espace, de l'énergie qui lui est appliquée. L'autre dimension importante, qui détermine la fréquence de coupure d'un mode E déterminé, dépend de la hauteur, représentée à la figure 1 par la dimen- sion h de l'espace annulaire 40 entre l'enveloppe de résonateur à cavité 11 et le support 24.
D'autres détails de construction du support 24 et de l'enveloppe 11 sont donnés dans le brevet belge n 472.650. '
Comme ce brevet le montre, si l'enveloppe de résona- teur à cavité 11 est convenablement montée et correctement espacée, l'atténuation en dehors de la résonance est très élevée. L'expé- rience a montré cependant qu'en production de série, de nombreux tubes ne sont pas bien espacés et qu'alors l'atténuation en dehors de la résonance est faible.
Il a été constaté qu'en faisant un court-circuit entre la ligne milieu du tube ou enveloppe de résonateur à cavité 11 et le support 24, on peut obtenir une atténuation suffisante en dehors de la résonance. Ce court-circuit est établi à mi-hauteur de la dimension h de la figure 1, de façon à effectivement di- viser en deuy le volume de résonance de l'espace annulaire
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se et 3. GO:-.l'1:-C ir cui ter la composante R du mode transmis*
La figure 3 représente, en perspective, un dispositif pouvant être utilisé dans la mise en application de l'invention.
On dispose, dans l'espace 40, une pièce de court-circuitage 4 en matière résiliente, du cuivre au béryllium par exemple, ayant une épaisseur d'environ 0,003 pouce (0,076 mm). La lamelle de matière est pliée ou déformée de façon à prendre la forme de la pièce 42 représentée à la figure 3. Cette pièce 42 a une ouverture 43, en substance en son centre, par laquelle on l'enfile sur la tubulure d'évacuation 19, de façon à la maintenir en place quand elle est montée dans le support du résonateur à cavité.
La base ou partie centrale 44 de la pièce en U 42 a une longueur légèrement supérieure au diamètre extérieur du fond de l'enveloppe du résonateur à cavité 11, de façon que les branches 45 et 46 de la pièce en U remontent le long de la paroi de l'enveloppe du résonateur à cavité 11,parallèlement à l'axe de symétrie de l'enveloppe 11. Les branches 45 et 46 ont, en substance sur toute leur hauteur, leurs bords pliés de façon que deux arêtes de contact 47 et 48 touchent ou mordent dans la paroi du Support 24, tandis que le bord 49, formé par les parties pliées vers l'intérieur de chacune des branches 44 et 45, touche ou morde dans la paroi de l'enveloppe de résonateur à cavité 11.
Une languette,50,,, @ pouvant faire corps avec les branches, est prévue à l'extrémité libre de chacune des branches 45 et 46, comme la figure 8 le montre. La languette 50 est obtenue en rabattant à 90 un pro- longement d'une partie de la branche 45 ou 46 vers l'extérieur.
La longueur du prolongement 50 est en substance égale à la largeur de la partie de branche 45 ou 46 à l'autre extrémité du bord 49.
Le montage de la pièce de court-circuitage 4 dans le résonteur à cavité se fait en glissant la pièce 42 sur le fond de l'enveloppe du résonateur à cavité 11, la tubulure 13 passant dans l'ouverture 43. On glisse ensuite la rondelle 26, par
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dessus la pièce 2, sur le fond de l'enveloppe 11, et le borl incurvé élastique 27 maintient la pièce 4 sur l'enveloppe 11.
La position angulaire de la pièce 4 sur la périphé- rie de l'enveloppe 1 peut être déterminée en faisant un avidement dans le rebord incurvé 27. On peut ensuite introduire l'enveloppe
11, munie de sa rondelle 26 et des pièces de court-circuitage 42, dans le support 4. Par ses branches 45 et 46, la pièce 42 établit un court-circuit entre le support 24 et l'enveloppe du résonateur à cavité 11, en substance sur toute la longueur des branches 45 et 46.
Les languettes 50 peuvent aussi poser sur l'épaulement 31 du support 24 et être bloquées par l'écrou de serrage 35.
Grâce à cette fixation de la languette 50, les branches 45 et 46 ne peuvent pas se déplacer par glissement ni se déformer sous l'effet des vibrations. Après assemblage,la pièce de court- circuitage est maintenue en place par la tubulure d'évacuation 19, le rebord 27 de la rondelle 26 et,l'écrou de serrage 35, tandis que les arêtes 47, 48 et 49 des .branches 45 et 46 sont en contact avec le tube 11 et le support 24.
La pièce de court-circuitage 42 s'est avérée plus satisfaisante qu'un simple ressort ou dispositif de court- circuitage disposé à hauteur de la ligne milieu du tube. L'expé- rience a montré qu'avec un simple courct-circuit au centre du tube, il y a toujours des fuites d'énergie. On aconstat aussi que lorsque la pince ressort et la paroi du'tube commencent à se ternir, l'atténuation diminue. Avec le dispositif de la présente invention, l'atténuation est supérieure à 30 décibels pour toutes les fréquences, il n'y a pas de déformation lors des manipulations et les vibrations n'ont aucun effet.
On peut, pour la sécurité, utiliser deux pièces de court circuitage 42 ou plus, comme représenté aux figuras 1 et 2, pour le cas où une pièce 42 serait endommagée pendant l'accomblage,
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Il est évident que les branches élastiques 45 et 46 aident à situer et à fixer l'enveloppe du résonateur à cavité 11 dans le support 24.
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R V D 1 G À T 1 0 N
1.- Résonateur à cavité comprenant une cavité creuse, un moyen pour faire passer de l'énergie à travers cette cavité, et un moyen flexible pour monter cette cavité de façon résiliente dans un support, caractérisé en ce que ce moyen flexible est construit et disposé de façon à réduire la transmission d'énergie autour de la dite cavité.