FR3122496A1 - Porte échantillon destiné à la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillon - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un porte-échantillon (10) comprenant :
- un corps principal (20) qui s’étend d’une première face (21) vers une deuxième face (22) et entoure coaxialement une cavité (30) ;
- deux plaques latérales dites, respectivement, première (40) et deuxième (50) plaque, plaquées contre, respectivement, la première face (21) et la deuxième face (22) de manière à fermer la cavité (30), la première (40) et la deuxième (50) plaque comprenant chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier (41) et deuxième (51) guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage (41a, 51a) en alignement avec l’axe de guidage (XX’) de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité (30).
Figure 1
Description
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne le domaine des mesures des caractéristiques diélectriques et/ou magnétiques.
Notamment, la présente invention concerne un porte-échantillon qui permet de loger un échantillon dont on souhaite connaitre les caractéristiques diélectriques et/ou magnétiques.
Le porte-échantillon est en particulier compact, et d’un assemblage aisé au regard des porte-échantillons connus de l’état de la technique.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
Une technique connue de l’homme du métier pour la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un matériau est basée sur une mesure de l’interaction entre ledit matériau et une onde électromagnétique.
En pratique, la mesure est exécutée au moyen d’une structure guidée pourvue d’une cavité dans laquelle est logé un échantillon du matériau dont on souhaite caractériser les propriétés diélectriques et/ou magnétiques. La structure guidée est, par ailleurs, couplée, par exemple au moyen d’un ou deux câbles coaxiaux, avec un analyseur de réseau, notamment un analyseur de réseau vectoriel. Les deux câbles coaxiaux sont agencés pour permettre la mesure, par l’analyseur de réseau, des phases et des amplitudes d’une onde transmise et d’une onde réfléchie par l’échantillon. Une modélisation ou un calcul analytique permet alors, à partir des mesures de phases et d’amplitudes, de déterminer la permittivité diélectrique et/ou la perméabilité magnétique du matériau considéré.
Le document [1] cité à la fin de la description divulgue à cet égard une structure guidée. Cette structure guidée comprend une ligne coaxiale formée d’une âme conductrice et d’une enveloppe tubulaire dont une extrémité, dite première extrémité, est agencée pour loger un échantillon de forme annulaire. En particulier, l’échantillon est en contact de frottement par sa périphérie extérieure avec une surface interne de l’enveloppe tubulaire et par sa périphérie intérieure avec l’âme conductrice. La structure guidée comprend en outre deux raccords coaxiaux permettant de raccorder chacune des extrémités de la ligne coaxiale d’une part à un générateur d’onde électromagnétique incidente et d’autre part à un récepteur d’onde électromagnétique.
Cette structure n’est toutefois pas satisfaisante.
En effet, cette structure nécessite une préparation relativement délicate de l’échantillon, notamment un contrôle précis de l’épaisseur de ce dernier.
Par ailleurs, l’assemblage de l’échantillon dans la structure guidée reste compliqué.
En outre, cette structure guidée est inadaptée à la mesure des caractéristiques diélectriques et/ou magnétiques d’échantillons fluidiques (notamment liquides ou gazeux).
Une autre structure guidée permettant de pallier ces inconvénients est décrite dans le document [2] cité à la fin de la description. Cette dernière comprend notamment un porte-échantillon pourvu d’un cavité annulaire destinée à loger l’échantillon. Plus particulièrement, le porte-échantillon comprend un corps principal de forme généralement tubulaire entourant coaxialement la cavité selon un axe de référence. La cavité est par ailleurs fermée par des parois latérales situées de part et d'autre de la cavité, transversalement à l'axe de référence.
Cette structure optimisée est d’un emploi plus simple que celle décrite dans le document [1] et ouvre la voie à la caractérisation d’échantillons liquides.
Il est néanmoins des situations pour lesquelles il peut être requis d’optimiser la compacité de la structure guidée.
Un but de la présente invention est donc de proposer un porte-échantillon plus compact que les porte-échantillons connus de l’état de la technique.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION
Le but de l’invention est atteint par un porte-échantillon destiné à la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillon, le porte échantillon comprenant :
- un corps principal de forme généralement tubulaire qui s’étend, selon un axe de guidage, d’une première face vers une deuxième face et entoure coaxialement à l’axe de guidage une cavité ;
- deux plaques latérales dites, respectivement, première et deuxième plaque, plaquées contre, respectivement, la première face et la deuxième face de manière à fermer la cavité, la première et la deuxième plaque comprenant chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier et deuxième guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage en alignement avec l’axe de guidage de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité.
Un tel porte-échantillon est compact et par ailleurs d’un assemblage simple.
Le porte-échantillon est en outre démontable, et peut par conséquent être réutilisé après chaque mesure ou série de mesures.
Selon un mode de mise en œuvre, pour chaque guide d’onde d’un plaque latérale donnée comprend un ruban métallique qui s’étend sur une face de ladite plaque latérale selon une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de guidage.
Selon un mode de mise en œuvre, ledit porte-échantillon comprend une âme conductrice disposée dans la cavité et entourée de manière coaxiale selon l’axe de guidage par le corps principal.
Selon un mode de mise en œuvre, l’âme conductrice comprend une première extrémité et une deuxième extrémité engagées par encastrement, respectivement, dans la première plaque et la deuxième plaque.
Selon un mode de mise en œuvre, des premiers moyens de fixation et des deuxièmes moyens de fixation maintiennent, respectivement, la première plaque à la première extrémité et la deuxième plaque à la deuxième extrémité, les premiers moyens de fixation et les deuxièmes moyens de fixation comprennent avantageusement un filetage formé sur l’une et l’autre de la première et de la deuxième extrémité ainsi qu’un moyen de serrage coopérant avec ledit filetage.
Selon un mode de mise en œuvre, l’âme conductrice comprend deux épaulement en butée avec, respectivement, une face de la première plaque et une face de la deuxième plaque.
Selon un mode de mise en œuvre, ledit porte-échantillon comprend au moins un élément de centrage de l’âme conductrice destiné à maintenir ladite âme conductrice alignée parallèlement à l’axe de guidage.
Selon un mode de mise en œuvre, le guide d’onde de chaque plaque terminale comprend une autre extrémité, opposée à l’extrémité de couplage, et agencée pour être couplée avec un guide d’onde coaxial.
Selon un mode de mise en œuvre, le l’autre extrémité est agencée pour permettre le couplage avec le guide d’onde coaxial par une tranche de la plaque terminale considérée.
Selon un mode de mise en œuvre, la porte-échantillon comprend des agencements permettant la caractérisation d’échantillon fluidique en circulation.
Par « fluidique », on entend liquide ou gazeux.
Selon un mode de mise en œuvre, les agencements permettant la caractérisation d’échantillon fluidique en circulation comprennent des ouvertures traversantes ménagées dans l’une et ou l’autre des deux plaques terminales.
Selon un mode de mise en œuvre, ledit porte-échantillon comprend des conduits de circulation coopérant avec les agencements permettant la caractérisation d’échantillon fluidique en circulation.
Selon un mode de mise en œuvre, l’une et l’autre de la première et de la deuxième face comprennent de moyen de positionnement de la première et de la deuxième plaque terminale.
L’invention concerne également un système de mesure qui comprend un porte échantillon selon la présente invention, et un analyseur de réseau, avantageusement un analyseur de réseau vectoriel connecté à l’un et l’autre des deux guides d’onde au moyen de guides d’onde coaxiaux.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles :
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
Il est entendu que les différentes figures présentées en relation avec la présente description ne sont données qu’à titre d’illustration et ne limitent en aucune manière l’invention. Il est notamment clair que les échelles ou dimensions relatives peuvent ne pas être respectées.
La présente invention concerne un porte-échantillon démontable et destiné à être mis en œuvre pour caractériser les propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillon. Notamment, le porte-échantillon est agencé pour permettre la mesure de la transmission et de la réflexion d’une onde électromagnétique à laquelle est soumis ledit échantillon.
Plus particulièrement, le porte-échantillon comprend un corps principal de forme généralement tubulaire qui s’étend, selon un axe de guidage, d’une première face vers une deuxième face et entoure, coaxialement à l’axe de guidage, une cavité.
Le porte-échantillon comprend en outre deux plaques latérales dites, respectivement, première et deuxième plaque, plaquées contre, respectivement, la première face et la deuxième face de manière à fermer la cavité.
La première et la deuxième plaque comprennent chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier et deuxième guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage en alignement avec l’axe de guidage de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité.
La représente un porte-échantillon 10 selon les termes de la présente invention.
Le porte-échantillon 10 comprend notamment un corps principal 20.
Le corps principal 20 présente une forme généralement tubulaire et s’étend, selon un axe de guidage XX’, d’une première face 21 vers une deuxième face 22 ( ). Le corps principal 20 comprend par ailleurs une surface externe 23 et une surface interne 24 reliées de part et d’autre dudit corps par la première face 21 et la deuxième face 22.
La longueur du corps principal 20, mesurée selon la direction imposée par l’axe de guidage XX’, peut être comprise entre 14 mm et 38 mm, par exemple être égale à 20 mm.
Le diamètre du cylindre formé par la surface interne 24 peut être comprise entre 7 mm et 150 mm, et par exemple être égale à 13 mm, à 25,4 mm, à 50 mm ou encore à 100 mm.
L’épaisseur du corps principal (correspondant à la distance entre la surface externe 23 et la surface interne 24) peut être comprise entre 5 mm et 15 mm, par exemple égale à 8 mm.
Les dimensions précisées ci-avant ne sont données qu’à titre indicatif. En effet, tel qu’enseigné dans le document [4] cité à la fin de la description, ces dimensions sont ajustées afin de répondre à des spécifications particulières en termes d’impédance. Notamment, tel que précisé dans la suite de l’énoncé, le porte-échantillon doit présenter une impédance adaptée à celle de l’équipement de mesure (par exemple un analyseur de réseau) avec lequel il est couplé ou à une impédance de référence d’un système permettant de calibrer ledit porte-échantillon.
Les inventeurs ont choisi de dimensionner le porte-échantillon de sorte que ce dernier présente une impédance de 50 Ohm. Néanmoins, l’homme du métier pourra ajuster cette impédance de sorte à rendre compatible le porte-échantillon à d’autres types d’équipement de mesure et/ou de calibration.
Le corps principal 20 peut comprendre du laiton. Toutefois, la présente invention ne doit pas être limitée à ce seul matériau et l’homme du métier pourra considérer tout autre matériau susceptible de présenter des propriétés adaptées à sa mise en œuvre dans le cadre de la présente invention. Notamment, il pourra être considéré un corps principal fait d’acier ou encore de cuivre.
Par « forme généralement tubulaire », on entend un corps creux qui présente une symétrie de révolution selon l’axe de guidage XX’. Plus particulièrement, le corps creux comprend un canal, qui s’étend de la première face vers la deuxième face, et qui présente également une symétrie de révolution selon l’axe de guidage XX’.
Le corps principal 20 entoure, coaxialement à l’axe de guidage XX’, une cavité 30. Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le préciser, que la cavité 30 présente également une symétrie de révolution selon l’axe de guidage XX’.
Le porte-échantillon 10 comprend également deux plaques terminales dites, respectivement, première plaque 40 et deuxième plaque 50. La première plaque 40 est, à cet égard, maintenue plaquée contre la première face 21, tandis que la deuxième plaque 50 est maintenue plaquée contre la deuxième face 22 de manière à fermer la cavité 30.
Ainsi, la cavité 30 est délimitée, latéralement, par la surface interne 24 (également de symétrie de révolution autour de l’axe de guidage XX’) du corps principal, et par les plaques terminales au niveau de la première face et de la deuxième face.
Chaque plaque terminale comprend, sur une de ses faces dite face de guidage, un guide d’onde. Une plaque terminale, selon les termes de la présente invention, peut être formée d’un circuit imprimé (« PCB » ou « Printed Circuit Board » selon la terminologie Anglo-Saxonne).
Une plaque terminale peut présenter un longueur L comprise entre 20 mm et 50 mm et une largeur comprise entre 20 mm et 40 mm.
Chacune des plaques terminales comprend un substrat pourvu de deux faces parallèles et sur chacune desquelles est formée une couche de métallisation. Notamment, le substrat présente une épaisseur et une permittivité connues. En particulier, et tel qu’illustré à la , la face de guidage d’une plaque terminale comprend une première couche de métallisation CM1. Le guide d’onde est formé (est dessinée) dans la première couche de métallisation. Par ailleurs, un contour C, d’une largeur Wc, dépourvu de métal, sépare le guide d’onde du reste de la première couche de métallisation CM1. Ce contour C assure notamment le guidage (le confinement) d’une onde électromagnétique par le guide d’onde.
L’autre face d’une plaque terminale, dite face de contact, et opposée à la face de guidage, comprend également une deuxième couche de métallisation CM2 ( ). Cette deuxième couche de métallisation CM2 comprend un ouverture, dite zone active ZA, et dépourvue de métal. Cette zone active ZA est de forme généralement circulaire.
La première couche métallique CM1 et la deuxième couche métallique CM2 sont agencées pour être au même potentiel électrique. A cet égard, une plaque terminale peut comprendre des via métalliques VM traversant ladite plaque de sa face de guidage vers sa face de contact et reliant électriquement la première couche métallique CM1 avec la deuxième couche métallique CM2 ( ). Les deux couches métalliques CM1 et CM2 forment ensemble un plan de masse isolé du guide d’onde porté par la plaque terminale considérée.
Ainsi, la première plaque 40 comprend, sur sa face du guidage, un guide d’onde dit premier guide 41.
De manière équivalente, la deuxième plaque 50 comprend également sur sa face de guidage un guide d’onde dit deuxième guide d’onde 51.
Selon les termes de la présente invention, un guide d’onde est destiné à guider, par confinement, un champ électromagnétique selon un chemin défini par ledit guide d’onde. Dans le cadre de la présente invention, le guide d’onde peut comprendre un ruban, notamment un ruban métallique, d’une largeur Wg et d’une épaisseur T, et formé par gravure d’une couche métallique. Le guide d’onde forme notamment une ligne de transmission. Ce guide d’onde peut notamment être formé par déposition d’une couche métallique sur une face de la plaque terminale, suivie d’une étape de photolithographie/gravure destinée à définir le guide d’onde. L’étape de photolithographie/gravure peut être limitée au retrait d’un contour C d’une largeur Wg délimitant le guide d’onde. L’espèce métallique formant le guide d’onde peut comprendre du cuivre.
La largeur Wg du guide d’onde peut être comprise entre 0,5 mm et 3 mm.
L’épaisseur T du guide d’onde peut être comprise entre 0,5 mm et 3 mm.
Il est entendu que les dimensions et caractéristiques géométriques du guide d’onde confèrent à ce dernier une impédance particulière, qui à l’instar du porte-échantillon, sont ajustées afin de répondre à des spécifications particulières, et notamment au critère d’adaptation d’impédance.
Les inventeurs ont choisi de dimensionner le guide d’onde de sorte que ce dernier présente une impédance de 50 Ohm. Néanmoins, l’homme du métier pourra ajuster cette impédance différemment de manière à rendre compatible le guide d’onde à d’autres types d’équipement de mesure et/ou de calibration.
Le guide d’onde peut être adapté pour guider un onde électromagnétique appartenant au domaine des hyperfréquences et notamment présentant une fréquence comprise entre 1 MHz et 3 GHz.
Le premier guide 41 et le deuxième guide 51 sont chacun terminés par une extrémité, dites extrémités de couplage.
Notamment, le premier guide 41 comprend une première extrémité de couplage 41a et le deuxième guide 51 comprend une deuxième extrémité de couplage 51a.
En particulier, la première plaque 41 et la deuxième plaque 51 sont agencées sur, respectivement, la première face 21 et la deuxième face 22 de sorte que la première extrémité de couplage 41a et la deuxième extrémité de couplage 51a soient en alignement avec l’axe de guidage XX’. Les zones actives ZA sont également en regard l’une de l’autre et délimitent avec la surface interne 24 la cavité 30.
Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le précisé, que la première plaque 40 est en appui contre la première face par sa face de contact. De manière équivalente, le deuxième plaque 50 est en appui contre la deuxième face par sa face de contact.
Selon cet agencement, une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes est susceptible d’être transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité.
De manière plus générale, un onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’onde est susceptible d’être transmise dans la cavité 30 à partir de l’extrémité de couplage du guide d’onde considéré. Inversement, une onde électromagnétique se propageant dans la cavité en direction d’une extrémité de couplage de l’un des guides d’onde sera couplée audit guide d’onde.
Cet agencement est particulièrement avantageux dans la mesure où il permet d’observer la réponse d’un échantillon présent dans la cavité à l’action d’un champ électromagnétique.
Plus particulièrement, une onde électromagnétique, dite onde incidente, se propageant dans un des guides d’onde, par exemple le premier guide, peut être transmise dans la cavité et interagir avec l’échantillon. Lors de cette interaction l’onde incidente peut être réfléchie et/ou transmise par l’échantillon pour former, respectivement, une onde réfléchie et une onde transmise.
L’onde réfléchie et l’onde transmise sont, au moins en partie, injectées, respectivement, dans la premier guide et dans le deuxième guide.
L’analyse en termes de phase et d’amplitude des ondes réfléchie et transmise permet de déterminer les caractéristiques diélectriques et magnétiques de l’échantillon.
Cette analyse peut notamment être exécutée au moyen d’un dispositif d’analyse agencé pour collecter les ondes transmise et réfléchie. Ce dispositif d’analyse peut comprendre un générateur d’ondes électromagnétiques et un analyseur de signaux vectoriels radiofréquence, plus particulièrement un analyseur de réseau vectoriel ou un lecteur RFID opérant dans une plage de fréquences d’intérêt.
Les méthodes de d’analyse permettant la détermination des caractéristiques diélectrique et/ou magnétiques à partir de la collecte des ondes réfléchie et transmise sont bien connues de l’homme du métier et ne sont donc pas décrites en détails dans la présente demande. Néanmoins, l’homme du métier pourra consulter le document [3] cité à la fin de la description qui traite de ce sujet.
Par ailleurs, chaque guide d’onde comprend également une extrémité, opposée à l’extrémité de couplage, dite extrémité de connexion, et affleurant la tranche de la plaque terminale sur laquelle il est formé.
Plus particulièrement, le premier guide comprend une extrémité de connexion dite première extrémité de connexion 41b et le deuxième guide comprend une extrémité de connexion dite deuxième extrémité de connexion 51b ( ).
Chacune des extrémités de connexion peut comprendre un connecteur adapté pour permettre le couplage entre le guide d’onde et un câble coaxial. Notamment, la première extrémité de connexion 41b et la deuxième extrémité de connexion 51b peuvent comprendre, respectivement, un premier connecteur 41c et un deuxième connecteur 51c ( et ). Les connecteurs 41c et 51c permettent notamment la connexion, au moyen de câbles coaxiaux, du porte-échantillon et d’un dispositif d’analyse.
Le positionnement de l’une et l’autre de la première plaque 40 et de la deuxième plaque 50 contre, respectivement, la première face 21 et la deuxième face 22 peut impliquer des moyens de positionnement.
Notamment, les moyens de positionnement peuvent comprendre des pions coopérant avec de trous. Notamment les trous peuvent être ménagés sur les plaques terminales tandis que les pions peuvent être formés sur l’une et l’autre de la première face et la deuxième face.
Ainsi, et tel qu’illustré à la , des pions P1 et P2 sont disposés, respectivement, sur la première face et la deuxième face tandis que la première plaque et la deuxième plaque comprennent des trous, respectivement, T1 et T2.
De manière particulièrement avantageuse, le porte-échantillon comprend une âme conductrice 60 disposée dans la cavité 30 et entourée de manière coaxiale selon l’axe de guidage XX’ par le corps principal 20.
Plus particulièrement, l’âme conductrice comprend une première extrémité 61 et une deuxième extrémité 62 engagées par encastrement, respectivement, dans la première plaque 40 et la deuxième plaque 50. Il est clair que dans la mesure où l’âme conductrice 60 est agencée coaxialement à l’axe de guidage XX’, elle relie nécessairement entre elles les extrémités de couplage du premier guide et du deuxième guide.
Cet agencement, et notamment la considération de l’âme conductrice, permet de faciliter le guidage d’une onde électromagnétique dans la cavité 30.
Il est également possible de considérer des premiers moyens de fixation et des deuxièmes moyens de fixation destinés à maintenir, respectivement, la première plaque 40 à la première extrémité et la deuxième plaque à la deuxième extrémité.
De manière avantageuse, les premiers moyens de fixation et les deuxièmes moyens de fixation peuvent chacun comprendre un filetage et une bague fileté.
Plus particulièrement, les premiers moyens de fixation comprennent un premier filetage 61a formé sur la première extrémité de l’âme conductrice 60, et une première bague fileté 61b ( ).
De manière équivalente, les deuxièmes moyens de fixation comprennent un deuxième filetage formé sur la deuxième extrémité de l’âme conductrice 60, et une deuxième bague fileté.
La mise en œuvre des premiers et des deuxième moyens de fixation permet de maintenir serrés la première plaque et la deuxième plaque contre, respectivement, la première face et la deuxième face.
L’âme conductrice 60 peut avantageusement également comprendre des épaulements en butées contre les faces de la première plaque et de la deuxième plaque plaquées au contact de, respectivement, la première face et la deuxième face.
Toujours de manière avantageuse, l’âme conductrice 60 peut être maintenue de manière coaxiale à l’axe de guidage XX’, par au moins un élément de centrage de l’âme conductrice destiné à maintenir ladite âme conductrice alignée parallèlement à l’axe de guidage. L’élément de centrage peut avantageusement comprendre une rondelle 63, 64 ( ) notamment en appui contre la surface interne du corps principal 20, dans laquelle est insérée l’âme conductrice. La surface interne peut comprendre une gorge dans laquelle est encastrée la rondelle 63, 64.
De manière avantageuse, le porte-échantillon comprend des agencements permettant la caractérisation d’échantillon liquide en circulation. Plus particulièrement, la première et/ou la deuxième plaque comprennent des ouvertures traversantes 70 ( ).
Des conduits ainsi qu’un système d’activation de la circulation d’un échantillon liquide peuvent être connectés au porte-échantillon.
Notamment, et tel qu’illustré à la , les ouvertures traversantes 70 sont connectées, au moyen de tubes 80, à un réservoir 90 contenant un liquide à analyser, et une pompe 100, notamment une pompe péristatique, destinée à faire circuler le fluide à analyser dans la cavité 30 du porte-échantillon. Un analyseur de réseau 110 ainsi qu’un dispositif d’analyse 120 (dans le cas présent un ordinateur) des données expérimentales sont également connectés au porte-échantillon 10.
Le porte-échantillon 10 ainsi décrit reste compact et d’un emploi relativement aisé.
Par ailleurs, ce porte-échantillon reste démontable et peut donc être réutilisé pour différent types de mesures.
La présente invention concerne également un système de mesure qui comprend un porte échantillon selon les termes de la présente invention, et un analyseur de réseau, avantageusement un analyseur de réseau vectoriel connecté à l’un et l’autre des deux guides d’onde au moyen de guides d’onde coaxiaux.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications.
RERERENCES
[1] FR2619223 ;
[2] EP2715378 ;
[3] A. M. Nicolson and G. F. Ross, “Measurement of the Intrinsic Properties of Materials by Time-Domain Techniques” IEEE Trans. Instrum. Meas, vol. 19, no.4, pp. 377-382, 1970 et W. Weir, "Automatic measurement of complex dielectric constant and permeability at microwave frequencies" Proceedings of the IEEE vol. 62, no. 1, pp. 33-36, 1974;
[4] « théorie de la line de transmission, ligne coaxial », Microwave engineering, David M. Pozar, 4th edition, Wiley, Chapter 2: Transmission Line Theory, Page 56, et Chapter 3: Transmission Lines and Waveguides, Page 130.
Claims (14)
- Porte-échantillon (10) destiné à la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillon, le porte-échantillon (10) comprenant :
- un corps principal (20) de forme généralement tubulaire qui s’étend, selon un axe de guidage (XX’), d’une première face (21) vers une deuxième face (22) et entoure coaxialement à l’axe de guidage (XX’) une cavité (30) ;
- deux plaques latérales dites, respectivement, première (40) et deuxième (50) plaque, plaquées contre, respectivement, la première face (21) et la deuxième face (22) de manière à fermer la cavité (30), la première (40) et la deuxième (50) plaque comprenant chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier (41) et deuxième (51) guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage (41a, 51a) en alignement avec l’axe de guidage (XX’) de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité (30). - Porte-échantillon (10) selon la revendication 1, dans lequel pour chaque guide d’onde (41, 51) d’une plaque latérale (40, 50) donnée comprend un ruban métallique qui s’étend sur une face de ladite plaque latérale selon une direction essentiellement perpendiculaire à l’axe de guidage.
- Porte-échantillon (10) selon la revendication 2, dans lequel ledit porte-échantillon (10) comprend une âme conductrice (60) disposée dans la cavité (30) et entourée de manière coaxiale selon l’axe de guidage (XX’) par le corps principal (20).
- Porte-échantillon (10) selon la revendication 3, dans lequel l’âme conductrice (60) comprend une première extrémité (61) et une deuxième extrémité (62) engagées par encastrement, respectivement, dans la première plaque (40) et la deuxième plaque (50).
- Porte-échantillon (10) selon la revendication 4, dans lequel des premiers moyens de fixation et des deuxièmes moyens de fixation maintiennent, respectivement, la première plaque à la première extrémité et la deuxième plaque à la deuxième extrémité, les premiers moyens de fixation et les deuxièmes moyens de fixation comprennent avantageusement un filetage formé sur l’une et l’autre de la première et de la deuxième extrémité ainsi qu’un moyen de serrage coopérant avec ledit filetage.
- Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel l’âme conductrice (60) comprend deux épaulement en butée avec, respectivement, une face de la première plaque et une face de la deuxième plaque.
- Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel ledit porte-échantillon (10) comprend au moins un élément de centrage de l’âme conductrice (60) destiné à maintenir ladite âme conductrice (60) alignée parallèlement à l’axe de guidage (XX’).
- Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le guide d’onde de chaque plaque terminale comprend une autre extrémité, opposée à l’extrémité de couplage, et agencée pour être couplée avec un guide d’onde coaxial.
- Porte-échantillon (10) selon la revendication 8, dans lequel le l’autre extrémité est agencée pour permettre le couplage avec le guide d’onde coaxial par une tranche de la plaque terminale considérée.
- Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la porte-échantillon (10) comprend des agencements permettant la caractérisation d’échantillon liquide en circulation.
- Porte-échantillon (10) selon la revendication 10, dans lequel les agencements permettant la caractérisation d’échantillon liquide en circulation comprennent des ouvertures traversantes ménagées dans l’une et/ou l’autre des deux plaques terminales.
- Porte-échantillon (10) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel ledit porte-échantillon (10) comprend des conduits de circulation coopérant avec les agencements permettant la caractérisation d’échantillons fluidiques en circulation.
- Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel l’une et l’autre de la première et de la deuxième face (22) comprennent de moyen de positionnement de la première et de la deuxième plaque terminale.
- Système de mesure qui comprend un porte échantillon selon l’une des revendications 1 à 13, et un analyseur de réseau, avantageusement un analyseur de réseau vectoriel connecté à l’un et l’autre des deux guides d’onde au moyen de guides d’onde coaxiaux.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| WO2022229549A1 (fr) | 2022-11-03 |
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