CH706053B1 - Passive components for electromagnetic waves having frequencies ranging from 30 GHz to 100 THz produced by stacking successive layers of material. - Google Patents

Passive components for electromagnetic waves having frequencies ranging from 30 GHz to 100 THz produced by stacking successive layers of material. Download PDF

Info

Publication number
CH706053B1
CH706053B1 CH01069/13A CH10692013A CH706053B1 CH 706053 B1 CH706053 B1 CH 706053B1 CH 01069/13 A CH01069/13 A CH 01069/13A CH 10692013 A CH10692013 A CH 10692013A CH 706053 B1 CH706053 B1 CH 706053B1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
corrugated
unit
units
component
guide rod
Prior art date
Application number
CH01069/13A
Other languages
French (fr)
Inventor
Macor Alessandro
Ansermet Jean-Philippe
de Rijk Emile
Original Assignee
Ecole Polytechnique Fed De Lausanne (Epfl)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecole Polytechnique Fed De Lausanne (Epfl) filed Critical Ecole Polytechnique Fed De Lausanne (Epfl)
Publication of CH706053B1 publication Critical patent/CH706053B1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/12—Hollow waveguides
    • H01P3/123—Hollow waveguides with a complex or stepped cross-section, e.g. ridged or grooved waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/001—Manufacturing waveguides or transmission lines of the waveguide type
    • H01P11/002—Manufacturing hollow waveguides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02—Waveguide horns
    • H01Q13/0283—Apparatus or processes specially provided for manufacturing horns
    • H01Q13/0291—Apparatus or processes specially provided for manufacturing horns for corrugated horns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing

Abstract

La présente invention concerne un composant passif pour la transmission et la manipulation de signaux électromagnétiques ayant des fréquences allant de 30 GHz à 100 THz, comprenant une unité ondulée ou une unité à paroi lisse seules ou un assemblage d’au moins une unité ondulée ou d’une unité à paroi lisse dans une tige de guidage creuse, La forme externe de ladite ou desdites unités correspond à la forme interne de la tige de guidage creuse, et lesdites unités ou l’assemblage entier peuvent être plaqués de métal pour former le composant. La présente invention concerne également un procédé de fabrication de tels composants comprenant la construction d’unités ou de sous-unités par empilement de couches successives de matériau à l’aide de l’impression 3D, de la microfabrication 3D basée sur la photopolymérisation à 2 photons, de la stéréolithographie, du frittage laser sélectif (SLS), de la fusion par faisceau d’électrons (EBM). Les unités ou sous-unités peuvent éventuellement être ultérieurement plaquées de métal sur une sélection de surfaces ou sur la totalité de celles-ci.The present invention relates to a passive component for transmitting and manipulating electromagnetic signals having frequencies from 30 GHz to 100 THz, comprising a corrugated unit or a smooth-wall unit alone or an assembly of at least one corrugated unit or The outer shape of said at least one unit corresponds to the internal shape of the hollow guide rod, and said units or the entire assembly can be plated with metal to form the component. . The present invention also relates to a method of manufacturing such components comprising the construction of units or subunits by stacking successive layers of material using 3D printing, 3D microfabrication based on 2-photopolymerization photons, stereolithography, selective laser sintering (SLS), electron beam melting (EBM). The units or sub-units may optionally be subsequently plated with metal on a selection of surfaces or on all of them.

Description

DescriptionDescription

Domaine de 1‘invention [0001] La présente invention concerne une nouvelle approche pour fabriquer des composants passifs servant à la transmission d’ondes électromagnétiques avec des fréquences pouvant atteindre 100 THz permettant de surmonter les techniques d’usinage traditionnelles.Field of the Invention [0001] The present invention relates to a new approach for manufacturing passive components for transmitting electromagnetic waves with frequencies up to 100 THz to overcome traditional machining techniques.

[0002] De façon plus spécifique, la présente invention concerne la fabrication de guides d’ondes circulaires, rectangulaires ou de n’importe quelle forme ondulée adaptée, de cônes montants et descendants ondulés, d’antennes de pavillon ondulées, de cavités ondulées, de miroirs ondulés, de grilles d’interférence, de miroirs à commande de phase, de systèmes de couplage directionnels et, de façon générale, de composants nécessitant une ondulation ou une périodicité internes. Mais l’invention concerne également des composants passifs à paroi lisse tels que des guides d’ondes, des cônes montants et descendants, des antennes de pavillon, des cavités et des miroirs et des structures de type à bandes photoniques.More specifically, the present invention relates to the manufacture of circular waveguides, rectangular or any suitable corrugated shape, corrugated up and down cones, corrugated horn antennas, corrugated cavities, corrugated mirrors, interference grids, phase controlled mirrors, directional coupling systems and, generally, components requiring internal waviness or periodicity. But the invention also relates to smooth walled passive components such as waveguides, rising and falling cones, horn antennas, cavities and mirrors and photonic band type structures.

[0003] Cette approche novatrice permet en outre de fabriquer des coudes de lignes de transmission ondulés, des coudes de pavillon traditionnels et des coudes de pavillon novateurs sur la base de structures de type à bandes photoniques.[0003] This novel approach also makes it possible to manufacture corrugated transmission line bends, traditional flag bends and innovative flag bends based on photonic band type structures.

Contexte de l’invention et art antérieur [0004] En raison de leur faible absorption, de leur faible dispersion, de leur couplage efficace et du confinement des ondes, les composants ondulés (fig. 1) adaptés aux ondes de l’ordre du millimètre, sous-millimètre, THz (MMW-THz) sont cruciaux dans la transmission de signaux pour des réglages expérimentaux, tandis que les composants passifs à paroi lisse peuvent s’avérer avantageux pour certains besoins de réglage. Les deux catégories de composants passifs (ondulés et à paroi lisse) sont cruciales pour les applications suivantes: - les applications physiques telles que les études fondamentales de nanostructures et les expériences sur la cohérence et le contrôle quantiques, comme les lignes de transmission utilisées pour les techniques de chauffage supplémentaire à plasma dans des réacteurs à plasma basées sur le confinement magnétique (par exemple Tokamaks, Stellarators); - les études chimiques sur les spectres et dynamiques à phase gazeuse, les membranes, les films de Langumir-Blodget (LB), les monocouches autoassemblées (SAMs), les modes phononiques de cristaux inorganiques et organiques, la résonance de spin électronique (ESR), la résonance magnétique nucléaire améliorée par la polarisation nucléaire dynamique (DNP-NMR), les techniques DNP-NMR de dissolution, la résonance paramagnétique électronique à haute résolution (EPR), la résonance ferromagnétique à haute résolution (FMR); - l’imagerie ou la spectroscopie THz médicale où les techniques endoscopiques sont nécessaires pour permettre d’accéder à des environnements sinon difficiles d’accès; - la détection et l’imagerie de l’ordre du térahertz pour les applications de sécurité telles que pour la détection d’explosifs.BACKGROUND OF THE INVENTION AND PRIOR ART Due to their low absorption, low dispersion, efficient coupling and confinement of the waves, the corrugated components (FIG 1) adapted to the waves of the order of one millimeter , sub-millimeters, THz (MMW-THz) are crucial in signal transmission for experimental settings, while smooth-walled passive components may be advantageous for some tuning needs. The two categories of passive components (corrugated and smooth-walled) are crucial for the following applications: - physical applications such as fundamental nanostructure studies and experiments on quantum coherence and control, such as transmission lines used for additional plasma heating techniques in plasma reactors based on magnetic confinement (eg Tokamaks, Stellarators); - chemical studies on gas phase spectra and dynamics, membranes, Langumir-Blodget films (LB), selfassembled monolayers (SAMs), phononic modes of inorganic and organic crystals, electron spin resonance (ESR) nuclear magnetic resonance enhanced by dynamic nuclear polarization (DNP-NMR), DNP-NMR dissolution techniques, high resolution electron paramagnetic resonance (EPR), high resolution ferromagnetic resonance (FMR); - Medical THz imaging or spectroscopy where endoscopic techniques are needed to provide access to otherwise difficult-to-access environments; - terahertz detection and imaging for security applications such as explosive detection.

[0005] Les guides d’ondes ondulés peuvent en outre être un élément crucial d’un procédé novateur de forage et de fracturation de formations de sous-surface et plus particulièrement d’un procédé et d’un système utilisant une énergie de rayonnement d’onde de l’ordre du millimètre. Le forage à des profondeurs supérieures à 7000 mètres est en effet de plus en plus difficile et coûteux si l’on utilise les procédés de forage rotatifs actuels.[0005] Wave waveguides may also be a crucial element of an innovative method for drilling and fracturing subsurface formations and more particularly for a method and a system using a radiation energy of at least one embodiment. wave of the order of a millimeter. Drilling at depths greater than 7000 meters is indeed increasingly difficult and expensive if current rotary drilling methods are used.

[0006] La région d’ondes de l’ordre du millimètre, submillimètre et THz (MMW-THz) jusqu’à 100 THz dans le spectre électromagnétique est une zone frontière pour la recherche en physique, chimie, biologie, science des matériaux et médecine.The wave region of the order of one millimeter, submillimeter and THz (MMW-THz) up to 100 THz in the electromagnetic spectrum is a frontier zone for research in physics, chemistry, biology, materials science and medicine.

[0007] Les sources de rayonnement de haute qualité dans cette zone sont rares, mais cette lacune a récemment commencé à être comblée par une large gamme de nouvelles technologies. Le rayonnement térahertz est désormais disponible tant sous forme d’onde continue (CW) que d’onde puisée. De nouvelles sources ont conduit à de nouvelles applications scientifiques dans de nombreux domaines, et ce grâce à la prise de conscience des scientifiques des opportunités de progrès de recherche dus à l’utilisation des ondes MMW-THz.[0007] High quality radiation sources in this area are rare, but this gap has recently begun to be filled by a wide range of new technologies. Terahertz radiation is now available in both continuous wave (CW) and pulsed wave form. New sources have led to new scientific applications in many fields, thanks to the scientists' awareness of research advancement opportunities due to the use of MMW-THz waves.

[0008] Les ondes MMW-THz se placent au-delà de la gamme de fréquences des systèmes électroniques traditionnels tout en étant en deçà de la plage des systèmes optiques. Le fait que la gamme de fréquences THz se situe dans la zone de transition comprise entre la photonique et l’électronique a eu pour impact une créativité sans précédent dans le développement de composants sources et de transmission.[0008] MMW-THz waves are located beyond the frequency range of traditional electronic systems while being within the range of optical systems. The fact that the THz frequency range lies in the transitional zone between photonics and electronics has resulted in unprecedented creativity in the development of source and transmission components.

[0009] Les barrières existant pour réaliser des expériences à l’aide du rayonnement MMW-THz sont considérables parce qu’il faut non seulement disposer d’une source THz, mais aussi d’une chaîne d’éléments pour la transmission, la manipulation et la réception des signaux.The existing barriers to perform experiments using the MMW-THz radiation are considerable because it is necessary not only to have a THz source, but also a chain of elements for transmission, manipulation and receiving the signals.

[0010] Les guides d’ondes circulaires, rectangulaires ou de n’importe quelle forme ondulée adaptée, les cônes montants et descendants ondulés, les antennes de pavillon ondulées, les cavités ondulées, les miroirs ondulés, les grilles d’interférence, les miroirs à commande de phase, les systèmes de couplage directionnels et, de façon générale, les composants nécessitant une ondulation ou une périodicité internes mais aussi les composants passifs à paroi lisse tels que les guides d’ondes, les cônes montants et descendants, les antennes de pavillon, les cavités et les miroirs et les structures de type à bandes photoniques sont très difficiles voire impossibles à fabriquer lorsque la fréquence augmente en direction de la plage THz. De fait, pour l’exemple d’ondulation, la période, la largeur et la profondeur d’ondulation (fig. 1) sont fonction de la longueur d’onde λ. Dans les guides d’ondes ondulés, par exemple, la période doit être inférieure à λ/2 (p < λ/2) de la fréquence adaptée la plus faible possible (par exemple pour transmettre plus de 1 THz, la période doit être inférieure à λ/2 = 0,15 mm), tandis que la largeur (w, comme largeur maximale) et la profondeur (λ = λ/4) peuvent être utilisées pour régler la largeur de bande. Pour finir, dans le cas d’un composant cylindrique, le diamètre doit être supérieur à la longueur d’onde (D » λ), [0011] L’utilisation des ondulations implique de très faibles pertes de transmission. Les pertes de puissance sont de l’ordre de 0,05 dB par 100 m (environ 0,01% par mètre) pour la fréquence pour laquelle l’ondulation a été conçue et de toute façon bien inférieure à 0,5 dB par 100 m (environ 0,12% par mètre) pour dix fois la fréquence nominale.Circular waveguides, rectangular or of any suitable corrugated shape, corrugated up and down cones, corrugated horn antennas, corrugated cavities, corrugated mirrors, interference grids, mirrors phase control systems, directional coupling systems and, in general, components requiring internal corrugation or periodicity, but also passive smooth-walled components such as waveguides, rising and falling cones, flag, cavities and mirrors and photonic band type structures are very difficult or impossible to manufacture as the frequency increases towards the THz range. In fact, for the ripple example, the period, the width and the ripple depth (FIG 1) depend on the wavelength λ. In waveguides, for example, the period must be less than λ / 2 (p <λ / 2) of the lowest possible matched frequency (for example, to transmit more than 1 THz, the period must be shorter than at λ / 2 = 0.15 mm), while the width (w, as the maximum width) and the depth (λ = λ / 4) can be used to adjust the bandwidth. Finally, in the case of a cylindrical component, the diameter must be greater than the wavelength (D "λ). The use of the corrugations implies very low transmission losses. The power losses are of the order of 0.05 dB per 100 m (about 0.01% per meter) for the frequency for which the ripple was designed and in any case much less than 0.5 dB per 100 m (about 0.12% per meter) for ten times the nominal frequency.

[0012] Les publications de l’art antérieur comprennent les documents suivants: US 4 408 208, WO 2004/032 278, WO 03/ 096 379, US 4 492 020, GB 1 586 585, JP 52 044 140, US 3 914 861, US 3 845 422, WO 99/59 222, JP 2004 282 294, US 3 011 085, WO 2008/073 605.Publications of the prior art include the following documents: US 4,408,208, WO 2004/032,278, WO 03/096,379, US 4,492,020, GB 1,586,585, JP 52,044,140, US 3,914. 861, US 3,845,422, WO 99/59222, JP 2004 282,294, US 3,011,085, WO 2008/073,605.

[0013] Le document US 4 408 208 concerne par exemple des pavillons d’alimentation ondulés pour des antennes polarisées circulaires comprenant des antennes paraboliques de super haute fréquence et d’extra haute fréquence fonctionnant dans la plage de 12-100 GHz. Dans cet art antérieur, le pavillon d’alimentation est fabriqué par brasage par immersion d’une pluralité de laminages pour obtenir des ailettes et des rainures alternées dans une configuration conique intérieure. Un assemblage de laminages est réalisé à l’aide de broches alignant en registre les laminages empilés. Les câbles en métal brasé sont ajoutés dans un jeu d’ouvertures prévues sur l’assemblage. L’assemblage est ensuite immergé dans une solution de sel fondu chauffée au-dessus du point de fusion des câbles en métal brasé mais en dessous du point de fusion des laminages. Chaque câble en métal brasé fond dans la solution et grimpe ou remonte la mèche par action capillaire le long des interfaces prévues entre les laminages. Les câbles sont suffisamment fins pour qu’il n’y ait pas assez de matériau qui puisse grimper dans les rainures entre les ailettes le long de la surface conique intérieure du pavillon. Cette façon de remonter la mèche vers l’intérieur depuis l’extérieur permet donc plus aisément d’éviter l’accumulation de matériau brasé dans les rainures. Pour finir, la surface extérieure de l’assemblage est ensuite usinée pour former une périphérie conique placée en dessous de la base afin de former un pavillon.For example, document US Pat. No. 4,408,208 relates to corrugated power supply terminals for circular polarized antennas comprising super high frequency and extra high frequency parabolic antennas operating in the range of 12-100 GHz. In this prior art, the feed horn is manufactured by dip-welding a plurality of lamination to provide alternate fins and grooves in an inner conical configuration. A rolling assembly is made using pins aligning in register stacked lamination. The brazed metal cables are added in a set of openings provided on the assembly. The assembly is then immersed in a molten salt solution heated above the melting point of the brazed metal cables but below the melting point of the lamination. Each brazed metal cable melts in the solution and climbs or rises the wick by capillary action along the interfaces provided between the lamination. The cables are thin enough that there is not enough material to climb into the grooves between the fins along the inner tapered surface of the horn. This way of raising the wick inwards from the outside thus makes it easier to avoid the accumulation of brazed material in the grooves. Finally, the outer surface of the assembly is then machined to form a conical periphery located below the base to form a flag.

[0014] Le document GB 1 586 585 expose des pavillons de radio et notamment des pavillons de radio dont les formes internes rendent difficile leur fabrication par usinage à partir du solide initial, le pavillon étant une antenne de pavillon elliptique. Selon GB 1 586 585, un pavillon de radio elliptique est constitué d’un empilement de plaques dont chacune comporte individuellement une ouverture elliptique qui définit la forme intérieure du pavillon sur la longueur de celui-ci formée par l’épaisseur de ladite plaque individuelle, lesdites plaques étant normalement maintenues ensemble par des écrous et des boulons ou bien des clous les traversant. Résumé de 1‘invention [0015] Un objectif de la présente invention est d’améliorer les dispositifs et procédés connus.GB 1 586 585 discloses radio flags including radio flags whose internal shapes make it difficult to manufacture by machining from the initial solid, the flag being an elliptical flag antenna. According to GB 1 586 585, an elliptical radio horn consists of a stack of plates, each of which individually comprises an elliptical opening which defines the inner shape of the horn over the length thereof formed by the thickness of said individual plate, said plates being normally held together by nuts and bolts or nails therethrough. SUMMARY OF THE INVENTION [0015] An object of the present invention is to improve known devices and methods.

[0016] Un autre objectif de la présente invention est d’obtenir des composants ondulés ou des composants à paroi lisse utilisés dans le domaine de la transmission et de la manipulation des ondes MMW-THz.Another object of the present invention is to obtain corrugated components or smooth-walled components used in the field of transmission and manipulation of MMW-THz waves.

[0017] La présente invention permet de fabriquer des composants passifs pour des ondes électromagnétiques de fréquence pouvant atteindre 100 térahertz surpassant les techniques d’usinage traditionnelles.The present invention makes it possible to manufacture passive components for electromagnetic waves of frequency up to 100 terahertz surpassing traditional machining techniques.

[0018] La présente invention est définie par les caractéristiques des revendications indépendantes. Les revendications dépendantes définissent des modes d’exécutions particuliers de l’invention.The present invention is defined by the features of the independent claims. The dependent claims define particular embodiments of the invention.

Description détaillée de l‘invention [0019] La présente invention sera mieux comprise à partir d’une description détaillée de plusieurs modes de réalisation et à partir des dessins suivants: la fig. 1 illustre le principe des différentes ondulations possibles pour les composants creux de la présente invention; les fig. 2a-2b illustrent un exemple d’unités ondulées de base permettant de former un composant ondulé fabriqué par empilement de sous-unités dans un tuyau de guidage creux ou une tige de guidage creuse; les fig. 3a à 3c illustrent une vue éclatée de tous les éléments nécessaires à la formation de deux segments de guide d’ondes ondulé circulaire selon la présente invention, avec un système de connexion par auto alignement garantissant la continuité de l’ondulation au niveau de l’interface prévue entre deux tuyaux de guidage creux; les fig. 4a et 4b illustrent une vue éclatée de tous les éléments nécessaires à la formation d’un coude de guide d’ondes ondulé; les fig. 5a et 5b illustrent une vue en coupe et une image d’une antenne de pavillon ondulée, dans laquelle l’antenne de pavillon ondulée coupée est reliée à un guide d’ondes ondulé circulaire; la fig. 6a illustre un exemple d’ondulation sur un miroir plat. De tels miroirs peuvent également présenter n’importe quel modèle périodique différant de l’ondulation présentée; les fig. 6b et 6c illustrent les images de deux miroirs ondulés, dont l’un est fabriqué par usinage traditionnel et l’autre est réalisé par empilement de couches successives de matériau tel que décrit dans la présente invention; la fig. 7 illustre un exemple d’antenne de pavillon à paroi lisse.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0019] The present invention will be better understood from a detailed description of several embodiments and from the following drawings: FIG. 1 illustrates the principle of the different possible corrugations for the hollow components of the present invention; figs. 2a-2b illustrate an example of basic corrugated units for forming a corrugated component manufactured by stacking subunits in a hollow guide pipe or a hollow guide rod; figs. 3a to 3c illustrate an exploded view of all the elements necessary for the formation of two circular waveguide waveguide segments according to the present invention, with a self-aligning connection system ensuring the continuity of the ripple at the level of the interface provided between two hollow guide pipes; figs. 4a and 4b illustrate an exploded view of all the elements necessary for the formation of a corrugated waveguide elbow; figs. 5a and 5b illustrate a sectional view and an image of a corrugated horn antenna, in which the cut corrugated horn antenna is connected to a circular waveguide waveguide; fig. 6a illustrates an example of waviness on a flat mirror. Such mirrors may also have any periodic pattern different from the presented waveform; figs. 6b and 6c illustrate the images of two corrugated mirrors, one of which is manufactured by conventional machining and the other is made by stacking successive layers of material as described in the present invention; fig. 7 illustrates an example of a smooth-walled roof antenna.

[0020] L’objet de la présente invention est donc de fournir des guides d’ondes circulaires, rectangulaires ou de n’importe quelle forme ondulée adaptée, des cônes montants et descendants ondulés, des antennes de pavillon ondulées, des cavités ondulées, des miroirs ondulés, des grilles d’interférence, des miroirs à commande de phase, des systèmes de couplage directionnels et de, façon générale, des composants nécessitant une ondulation ou une périodicité internes. Mais la présente invention concerne également des composants passifs à paroi lisse tels que des guides d’ondes, des cônes montants et descendants, des antennes de pavillon, des cavités, des miroirs et des structures de type à bandes photoniques servant à transmettre et manipuler des signaux à une haute fréquence pouvant atteindre 100 THz.The object of the present invention is therefore to provide circular waveguides, rectangular or any suitable corrugated shape, corrugated up and down cones, corrugated horn antennas, corrugated cavities, corrugated mirrors, interference grids, phase controlled mirrors, directional coupling systems, and generally components requiring internal waviness or periodicity. However, the present invention also relates to smooth walled passive components such as waveguides, rising and falling cones, horn antennas, cavities, mirrors, and photonic band type structures for transmitting and manipulating signals at a high frequency of up to 100 THz.

[0021] Cette approche novatrice permet en outre de fabriquer des coudes de guide d’ondes ondulé, des coudes de pavillon traditionnels et des coudes de pavillon novateurs sur la base de structures de type à bandes photoniques.[0021] This novel approach also makes it possible to manufacture corrugated waveguide elbows, traditional roof bends and innovative roof bends based on photonic band type structures.

[0022] Pour atteindre les objectifs susmentionnés, la présente invention propose de fabriquer les guides d’ondes à partir d’un composant passif ou d’une pluralité de composants passifs formés par empilement de couches successives de matériau à utiliser telles quelles ou éventuellement empilées les unes sur les autres dans une tige de guidage creuse. Suivant le matériau utilisé pour les composants passifs, un placage de métal peut être nécessaire pour maintenir les propriétés de réflexion de surface nécessaires. Dans le cas de sous-unités empilées dans une tige de guidage creuse, le bord extérieur des sous-unités peut-être formé avec des endentements ou d’autres moyens équivalents afin de réduire le frottement s’exerçant contre la paroi interne de la tige de guidage creuse tout en fournissant des propriétés d’alignement.To achieve the above objectives, the present invention proposes to manufacture the waveguides from a passive component or a plurality of passive components formed by stacking successive layers of material to be used as such or possibly stacked on each other in a hollow guide rod. Depending on the material used for the passive components, metal plating may be necessary to maintain the necessary surface reflection properties. In the case of subunits stacked in a hollow guide rod, the outer edge of the subunits may be formed with endents or other equivalent means to reduce friction against the inner wall of the rod. hollow guide while providing alignment properties.

[0023] Diverses techniques peuvent être utilisées pour construire ces unités de base ondulées ou à paroi lisse dans divers matériaux. En voici quelques exemples typiques: - L’impression 3D est une forme de technologie de fabrication additive dans laquelle un objet tridimensionnel est créé par superposition de couches successives de matériau. - Les détails caractéristiques de l’ordre du submillimètre peuvent être obtenus par le biais d’une technique de microfabrication 3D basée sur la photopolymérisation à 2 photons. Dans cette approche, l’objet en 3D souhaité est découpé dans un bloc de gel au moyen d’un laser focalisé. Le gel est durci pour former un solide seulement aux endroits sur lesquels le laser a été focalisé, du fait de la nature non linéaire de la photoexcitation, puis le gel restant est éliminé par lavage. - La stéréolithographie est un procédé de fabrication additive utilisant une cuve de «résine» de photopolymère dur-cissable aux UV liquide et un laser UV permettant de construire différentes parties d’une couche à la fois. Sur chaque couche, le faisceau laser trace un modèle en section transversale de partie sur la surface de la résine liquide. L’exposition au laser de lumière UV durcit ou solidifie le modèle tracé sur la résine et le fixe à la couche placée en dessous. - Le frittage laser sélectif (SLS) est une technique de fabrication additive employant un laser à haute puissance (par exemple, un laser au dioxyde de carbone) pour fusionner les petites particules de plastique, de métal (DMLS, frittage direct par laser des métaux), de céramique, ou de poudres de verre en une masse présentant une forme tridimensionnelle souhaitée. Le laser fusionne de manière sélective le matériau en poudre en balayant les sections transversales générées à partir d’une description numérique en 3D de la partie prévue sur la surface d’un lit de poudre. - La fusion par faisceau d’électrons (EBM) est un type de fabrication additive de parties en métal. Elle est souvent classée dans les procédés de fabrication rapide. La technologie fabrique des parties en fondant dans un grand vide une couche de poudre métallique après l’autre à l’aide d’un faisceau d’électrons. Contrairement à certaines techniques de frittage de métaux, les parties sont entièrement denses, exemptes de vide et extrêmement résistantes.Various techniques can be used to construct these corrugated or smooth-walled basic units in various materials. Here are some typical examples: - 3D printing is a form of additive manufacturing technology in which a three-dimensional object is created by superimposing successive layers of material. - The characteristic details of the order of the submillimeter can be obtained through a 3D microfabrication technique based on photopolymerization at 2 photons. In this approach, the desired 3D object is cut in a gel block by means of a focused laser. The gel is cured to form a solid only at locations where the laser has been focused, due to the non-linear nature of the photoexcitation, and the remaining gel is washed away. Stereolithography is an additive manufacturing process using a liquid UV hard-curing photopolymer "resin" tank and a UV laser to construct different parts of one layer at a time. On each layer, the laser beam traces a part-sectional pattern on the surface of the liquid resin. The UV light laser exposure hardens or solidifies the pattern drawn on the resin and fixes it to the layer underneath. - Selective Laser Sintering (SLS) is an additive manufacturing technique employing a high power laser (eg, a carbon dioxide laser) to fuse small plastic particles, metal (DMLS, laser direct sintering of metals ), ceramic, or glass powders in a mass having a desired three-dimensional shape. The laser selectively fuses the powder material by scanning the cross sections generated from a 3D numerical description of the portion provided on the surface of a powder bed. - Electron beam fusion (EBM) is a type of additive manufacturing of metal parts. It is often classified in fast manufacturing processes. The technology manufactures parts by melting a layer of metal powder in a large vacuum after the other with the help of an electron beam. Unlike some metal sintering techniques, the parts are fully dense, void free and extremely strong.

[0024] Cette nouvelle approche utilisant les techniques mentionnées ci-dessus ou des techniques équivalentes permet de construire des segments de composants passifs avec la longueur uniquement limitée par la précision obtenue dans la fabrication des tiges de guidage creuses, dans le cas d’un assemblage d’unités. Cela signifie des segments pouvant atteindre au moins jusqu’à un mètre pour un diamètre intérieur de la tige de guidage de l’ordre des centimètres aux millimètres.This new approach using the techniques mentioned above or equivalent techniques allows to build segments of passive components with the length only limited by the precision obtained in the manufacture of hollow guide rods, in the case of an assembly units. This means segments that can reach at least up to one meter for an inner diameter of the guide rod in the order of centimeters to millimeters.

[0025] Dans le cas d’unités assemblées, des brides s’autoalignant tout spécialement conçues à cet effet relient les différentes parties de la ligne de transmission. Elles permettent d’utiliser l’approche proposée dans la présente invention sans discontinuité, et ce également au niveau de la jonction prévue entre deux segments de composant passif tout en évitant l’apparition d’imperfections sur le modèle ou la forme de paroi interne (fig. 3).In the case of assembled units, self-aligning flanges specially designed for this purpose connect the different parts of the transmission line. They make it possible to use the approach proposed in the present invention without discontinuity, and also at the level of the junction provided between two passive component segments while avoiding the appearance of imperfections on the model or the shape of the internal wall ( Fig. 3).

[0026] Étant donné que les brides sont fixées à la tige de guidage creuse avec des séries de vis, elles agissent comme une butée et sont utilisées pour comprimer mécaniquement les unités de base empilées. Lorsque nécessaire, ces brides peuvent être réalisées dans des plastiques à base de polyimide ou des matériaux similaires afin de réaliser une isolation thermique entre deux éléments de guidage ondulés, selon le principe de la présente invention.Since the flanges are attached to the hollow guide rod with series of screws, they act as a stop and are used to mechanically compress the stacked base units. When necessary, these flanges can be made of polyimide-based plastics or similar materials in order to achieve thermal insulation between two corrugated guide elements, according to the principle of the present invention.

[0027] Cette approche novatrice permet en outre de faciliter et de rendre flexible la fabrication des coudes de pavillon traditionnels et des coudes de pavillon novateurs comme le montre par exemple la fig. 4.This innovative approach also facilitates and makes flexible the manufacture of traditional flag bends and innovative flag bends as shown for example in FIG. 4.

[0028] Les surfaces des composants passifs obtenus doivent être métalliques ou plaquées de métal avec n’importe quel métal adapté à l’application. Le placage peut être réalisé à l’aide de n’importe quelle technique adaptée connue dans l’art. Ce placage peut être réalisé sur des unités indépendantes ou sur des unités à assembler avant ou après l’assemblage.The surfaces of the passive components obtained must be metal or plated metal with any metal suitable for the application. The veneer may be made using any suitable technique known in the art. This plating can be performed on independent units or units to assemble before or after assembly.

[0029] Dans un mode de réalisation, la présente invention concerne un composant passif pour la transmission et la manipulation de signaux électromagnétiques ayant des fréquences allant de 30 GHz à 100 THz, ledit composant comprenant une unité ondulée ou une unité à paroi lisse seules formées par empilement de couches successives de matériau ou un assemblage d’au moins une telle unité ondulée ou une telle unité à paroi lisse dans une tige de guidage creuse, la forme externe de ladite ou desdites unités correspondant à la forme interne de la tige de guidage creuse, lesdites unités ou l’assemblage entier étant plaqué de métal pour former le composant.In one embodiment, the present invention relates to a passive component for transmitting and manipulating electromagnetic signals having frequencies from 30 GHz to 100 THz, said component comprising a waved unit or a single-walled unit formed only by stacking successive layers of material or an assembly of at least one such corrugated unit or such a smooth-walled unit in a hollow guide rod, the outer shape of said one or more units corresponding to the inner shape of the guide rod hollow, said units or the entire assembly being plated with metal to form the component.

[0030] Dans un mode de réalisation, l’assemblage comprend une pluralité d’unités ondulées ou une pluralité d’unités à paroi lisse.In one embodiment, the assembly comprises a plurality of corrugated units or a plurality of smooth wall units.

[0031] Dans un mode de réalisation, l’ondulation est périodique et peut prendre n’importe quelle forme possible.In one embodiment, the waving is periodic and can take any shape possible.

[0032] Dans un mode de réalisation, la tige est droite.In one embodiment, the rod is straight.

[0033] Dans un mode de réalisation, la tige est coudée.In one embodiment, the rod is bent.

[0034] Dans un mode de réalisation, les unités sont fabriquées à partir de matériaux synthétiques qui sont métallisés.In one embodiment, the units are made from synthetic materials that are metallized.

[0035] Dans un mode de réalisation, le composant comprend au moins une première bride reliée à une première tige à relier à une seconde bride reliée à une seconde tige, lesdites brides coopérant ensemble pour permettre de relier lesdites tiges ensemble sans discontinuité au niveau de la jonction.In one embodiment, the component comprises at least a first flange connected to a first rod to be connected to a second flange connected to a second rod, said flanges cooperating together to connect said rods together without discontinuity at the level of the junction.

[0036] Dans un mode de réalisation, la présente invention concerne un procédé de fabrication d’un composant passif à surface périodique ondulée ou à paroi lisse pour la transmission et la manipulation de signaux électromagnétiques ayant des fréquences allant de 30 GHz à 100 THz en construisant des unités ou des sous-unités par empilement de couches successives de matériau lesdites unités étant plaquées ou l’assemblage entier étant plaqué avec du métal pour former le composant.In one embodiment, the present invention relates to a method for manufacturing a passive component having a corrugated or smooth-walled surface for transmitting and manipulating electromagnetic signals having frequencies ranging from 30 GHz to 100 THz. constructing units or subunits by stacking successive layers of material, said units being plated or the entire assembly being plated with metal to form the component.

[0037] L’empilement des couches successives peut être réalisé à l’aide d’une des techniques suivantes: l’impression 3D, la microfabrication 3D basée sur la photopolymérisation à 2 photons, la stéréolithographie, le frittage laser sélectif (SLS), la fusion par faisceau d’électrons (EBM).The stack of successive layers can be achieved using one of the following techniques: 3D printing, 3D microfabrication based on photopolymerization at 2 photons, stereolithography, selective laser sintering (SLS), electron beam fusion (EBM).

[0038] Ces unités ou sous-unités peuvent éventuellement être ultérieurement plaquées de métal sur une sélection de surfaces ou sur la totalité de celles-ci.These units or subunits may optionally be subsequently plated with metal on a selection of surfaces or on all of them.

[0039] Dans un mode de réalisation, la présente invention concerne une structure de type à bande interdite photonique dites PBG en 1D, 2D ou 3D fabriquée à l’aide d’un procédé tel que mentionné ci-dessus dans laquelle la surface est métallisée si nécessaire.In one embodiment, the present invention relates to a photonic bandgap type structure called PBG in 1D, 2D or 3D manufactured using a method as mentioned above in which the surface is metallized. if necessary.

[0040] La fig. 1 illustre un exemple de forme géométrique de guide d’ondes ondulé circulaire avec un diamètre, D, une période, p, une largeur, w et une profondeur, d avec la référence 1 identifiant une fente et la référence 2 identifiant une crête. La région intérieure dans laquelle le signal électromagnétique se propage est métallique ou plaquée de métal selon les principes de la présente invention.FIG. 1 illustrates an example of a circular corrugated waveguide geometrical shape with a diameter, D, a period, p, a width, w and a depth, d with the reference 1 identifying a slot and the reference 2 identifying a peak. The inner region in which the electromagnetic signal propagates is metal or plated with metal according to the principles of the present invention.

[0041] Les fig. 2a et 2b illustrent une vue en perspective et une vue en coupe d’unités ondulées de base 3 et une tige de guidage creuse 5 nécessaire à la formation d’un segment de guide d’ondes ondulé circulaire.Figs. 2a and 2b illustrate a perspective view and a sectional view of corrugated base units 3 and a hollow guide rod 5 necessary for the formation of a circular corrugated waveguide segment.

[0042] Les bagues 4, telles que des joints toriques, peuvent être utilisées avec des connecteurs filetés servant à fixer les composants de guide d’ondes. À titre d’exemple, les joints toriques peuvent être utilisés avec des connecteurs filetés pour fixer les composants de guide d’ondes ensemble, lesdites bagues étant fixées à la surface extérieure des tiges. Elles permettent donc la connexion (c’est-à-dire le couplage) de deux tiges l’une avec l’autre.The rings 4, such as O-rings, can be used with threaded connectors for fixing the waveguide components. As an example, the O-rings can be used with threaded connectors to secure the waveguide components together, said rings being attached to the outer surface of the rods. They thus allow the connection (that is to say the coupling) of two rods with each other.

[0043] Les fig. 3a à 3c illustrent des vues éclatées de tous les éléments nécessaires à la composition de deux segments de guide d’ondes ondulé circulaire, notamment les deux brides et le module ondulé de base prévu au niveau de la jonction.Figs. 3a to 3c illustrate exploded views of all the elements necessary for the composition of two circular corrugated waveguide segments, in particular the two flanges and the basic corrugated module provided at the junction.

[0044] Les unités ondulées de base 3 sont telles qu’illustrées sur les fig. 2a/2b et sont introduites dans les tiges 5, par exemple des tiges circulaires creuses. Les brides 6 sont conçues pour relier deux segments de guide d’ondes. Les brides 6 servent notamment de butée d’unité et logent un module ondulé portant la référence 7 et formant une unité ondulée spécifique permettant de maintenir la continuité de l’ondulation au niveau de la jonction de segments de guide d’ondes. Des vis 8 sont utilisées pour fixer les brides 6 aux tiges 5 afin de déterminer la force adaptée à appliquer sur les modules ondulés de base empilés. D’autres moyens équivalents peuvent bien entendu être utilisés pour fixer les brides 6 à la tige 5.The corrugated basic units 3 are as illustrated in FIGS. 2a / 2b and are introduced into the rods 5, for example hollow circular rods. The flanges 6 are designed to connect two waveguide segments. The flanges 6 serve in particular unit stop and house a corrugated module bearing the reference 7 and forming a specific corrugated unit for maintaining the continuity of the ripple at the junction of waveguide segments. Screws 8 are used to attach the flanges 6 to the rods 5 to determine the proper force to be applied to the stacked base stacked modules. Other equivalent means can of course be used to fix the flanges 6 to the rod 5.

[0045] Typiquement, les brides 6 de deux tiges à relier ensemble s’imbriquent l’une dans l’autre pour réaliser une jonction alignée entre les tiges. L’unité ondulée 7 spécifique qui permet la continuité de l’ondulation afin de maintenir les propriétésTypically, the flanges 6 of two rods to be interconnected interlock with one another to achieve an aligned junction between the rods. The specific corrugated unit 7 which allows the continuity of the corrugation to maintain the properties

Claims (10)

de l’assemblage des tiges se place à l’intérieur des deux brides 6 imbriquées. Cette unité peut être réalisée conformément aux techniques décrites dans la présente demande. [0046] Les fig. 4a à 4d illustrent des vues en perspective et en coupe de tous les éléments nécessaires à la construction d’une forme possible de coude de guide d’ondes ondulé. [0047] La référence 10 identifie une tige circulaire creuse servant de carter pour les unités ondulées de base 3. Un module 7 ondulé spécifique, fabriqué par exemple au moyen de la technique exposée ici, est utilisé pour maintenir la continuité de l’ondulation au niveau des jonctions de segments de guide d’ondes entre la tige 10 et la coque coudée 12. Cette coque coudée contient un module 11 ondulé spécifique permettant de créer des coudes de guide d’ondes sans discontinuité dans les ondulations. Les brides 6 conçues pour relier deux segments de guide d’ondes droits et/ou deux coudes de guide d’ondes sont utilisées tel que décrit précédemment, lesdites brides agissant comme une butée annulaire et logeant un module ondulé décrit dans les figures précédentes. Les coques 12 sont fixées ensemble par exemple par des vis 13. [0048] Les fig. 5a et 5b illustrent une forme possible d’antenne de pavillon ondulée, seule sur la fig. 5a, ou reliée à un guide d’ondes ondulé circulaire réalisé par l’assemblage de sous-unités en une tige de guidage creuse, tel qu’illustré sur la fig. 5b. L’antenne de pavillon ondulée 14 est caractérisée par une taille d’ouverture pouvant varier le long son axe, mais aussi possiblement par un modèle d’ondulation pouvant varier, même avec certaines parties à paroi lisse. Elle est reliée à l’assemblage de guide d’ondes circulaire décrit ci-dessus (3, 4, 5, 6, 7, 8) exposé par exemple sur les fig. 3a à 3c. [0049] La fig. 6a illustre un exemple de forme géométrique de miroirs ondulés ou rainures, avec une période, p, une largeur, w et une profondeur, d. La surface sur laquelle l’onde électromagnétique est réfléchie est métallique ou plaquée de métal selon les principes de la présente invention. [0050] Les fig. 6b et 6c illustrent deux miroirs ondulés, dont l’un est fabriqué par usinage traditionnel dans de l’aluminium 17 et l’autre par empilement de couches successives de matériau 16 avant d’être plaqué à l’or selon un concept de l’invention. [0051] Les miroirs plats, incurvés ou à paroi lisse de modèle quelconque peuvent être fabriqués selon le concept de l’invention. [0052] La fig. 7 illustre un exemple possible d’antenne de pavillon à paroi lisse 18, avec une taille ou une forme d’ouverture variable le long de l’axe de propagation des ondes. [0053] Tous les éléments de l’invention mentionnée ci-dessus peuvent être réalisés à partir de n’importe quel matériau tant que toutes les surfaces en contact avec la région dans laquelle les ondes électromagnétiques sont réfléchies et se propagent sont métalliques ou plaquées de métal avec une épaisseur suffisante pour leur permettre d’être réfléchies, cette épaisseur dépendant de la fréquence propagée. Par exemple, de tels matériaux peuvent comprendre tous les métaux tels que, sans s’y limiter, l’aluminium, l’acier inoxydable, le titane, le cuivre ou le laiton, mais divers plastiques ou polymères peuvent également être utilisés tels que, sans s’y limiter, le PEEK, le Vespel, le Kel-F, les plastiques époxy, les fibres de verre, le polyester, le Plexiglas, le PTFE ou n’importe quel autre matériau céramique ou composite. [0054] L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ici sous la forme d’exemples non limitatifs et d’autres modes de réalisation peuvent être envisagés dans le cadre de l’esprit et de la portée de la présente invention. Les différents modes de réalisation décrits ici peuvent être combinés ensemble à volonté en fonction des circonstances et du produit recherché et des moyens équivalents peuvent être utilisés sans pour autant sortir de l’esprit ou de la portée de la présente invention. Revendicationsthe assembly of the rods is placed inside the two nested flanges 6. This unit can be made according to the techniques described in this application. Figs. 4a to 4d illustrate perspective and sectional views of all the elements necessary for the construction of a possible shape of corrugated waveguide elbow. The reference 10 identifies a hollow circular rod serving as a housing for the corrugated basic units 3. A specific corrugated module 7, manufactured for example by means of the technique described here, is used to maintain the continuity of the corrugation at level of the waveguide segment junctions between the rod 10 and the bent shell 12. This bent shell contains a specific corrugated module 11 for creating waveguide elbows without discontinuity in the corrugations. The flanges 6 designed to connect two straight waveguide segments and / or two waveguide elbows are used as previously described, said flanges acting as an annular abutment and housing a corrugated module described in the preceding figures. The shells 12 are fixed together for example by screws 13. FIGS. 5a and 5b illustrate a possible form of corrugated horn antenna, only in FIG. 5a, or connected to a circular corrugated waveguide made by the subunit assembly into a hollow guide rod, as illustrated in FIG. 5b. The corrugated horn antenna 14 is characterized by an aperture size that can vary along its axis, but also possibly by a ripple pattern that can vary, even with some smooth-walled portions. It is connected to the circular waveguide assembly described above (3, 4, 5, 6, 7, 8) exposed for example in FIGS. 3a to 3c. FIG. 6a illustrates an example of a geometric shape of corrugated or grooved mirrors, with a period, p, a width, w and a depth, d. The surface on which the electromagnetic wave is reflected is metal or plated with metal according to the principles of the present invention. Figs. 6b and 6c illustrate two corrugated mirrors, one of which is manufactured by traditional machining in aluminum 17 and the other by stacking successive layers of material 16 before being plated with gold according to a concept of the invention. The flat mirrors, curved or smooth wall of any model can be manufactured according to the concept of the invention. FIG. 7 illustrates a possible example of a smooth-walled horn antenna 18 with a variable size or shape of opening along the wave propagation axis. All the elements of the invention mentioned above can be made from any material as long as all the surfaces in contact with the region in which the electromagnetic waves are reflected and propagate are metallic or plated. metal with a sufficient thickness to allow them to be reflected, this thickness depending on the frequency propagated. For example, such materials may include any metals such as, but not limited to, aluminum, stainless steel, titanium, copper or brass, but various plastics or polymers may also be used such as, but not limited to PEEK, Vespel, Kel-F, epoxy plastics, glass fibers, polyester, Plexiglas, PTFE or any other ceramic or composite material. The invention is not limited to the embodiments described herein in the form of non-limiting examples and other embodiments may be contemplated within the spirit and scope of the present invention. The various embodiments described herein may be combined together at will depending on the circumstances and the desired product and equivalent means may be used without departing from the spirit or scope of the present invention. claims 1. Composant passif pour la transmission et la manipulation de signaux électromagnétiques ayant des fréquences allant de 30 GHz à 100 THz, ledit composant comprenant une unité ondulée ou une unité à paroi lisse, ou un assemblage d’au moins une unité ondulée ou une unité à paroi lisse dans une tige de guidage creuse, la forme externe de ladite unité ou desdites unités correspondant à la forme interne de la tige de guidage creuse, ladite unité ou lesdites unités étant plaquée(s) ou l’assemblage entier étant plaqué avec du métal pour former le composant, ladite unité ou lesdites unités étant formée(s) par empilement de couches successives de matériau.A passive component for transmitting and manipulating electromagnetic signals having frequencies from 30 GHz to 100 THz, said component comprising a corrugated unit or a smooth wall unit, or an assembly of at least one corrugated unit or unit with a smooth wall in a hollow guide rod, the outer shape of said unit or units corresponding to the internal shape of the hollow guide rod, said unit or units being plated or the whole assembly being plated with metal to form the component, said unit or units being formed by stacking successive layers of material. 2. Composant selon la revendication 1, dans lequel ledit assemblage comprend une pluralité d’unités ondulées ou une pluralité d’unités à paroi lisse.The component of claim 1, wherein said assembly comprises a plurality of corrugated units or a plurality of smooth wall units. 3. Composant selon la revendication 1, dans lequel l’unité ondulée a une ondulation périodique.3. Component according to claim 1, wherein the corrugated unit has a periodic corrugation. 4. Composant selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite tige de guidage est droite.4. Component according to any one of the preceding claims, wherein said guide rod is straight. 5. Composant selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite tige de guidage est coudée.5. Component according to any one of claims 1 to 3, wherein said guide rod is bent. 6. Composant selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites unités sont fabriquées à partir de matériaux synthétiques.The component of any preceding claim, wherein said units are made from synthetic materials. 7. Composant selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit composant comprenant au moins une première bride reliée à une première tige de guidage à relier à une seconde bride reliée à une seconde tige de guidage, lesdites brides coopérant ensemble pour permettre de relier lesdites tiges ensemble sans discontinuité au niveau de la jonction.7. Component according to any one of the preceding claims, said component comprising at least a first flange connected to a first guide rod to be connected to a second flange connected to a second guide rod, said flanges cooperating together to allow to connect said stems together without discontinuity at the junction. 8. Procédé de fabrication d’un composant passif pour la transmission et la manipulation de signaux électromagnétiques ayant des fréquences allant de 30 GHz à 100 THz en construisant des unités ondulées ou à paroi lisse chaque unité étant formée par empilement de couches successives de matériau, ou un assemblage d’au moins une unité ondulée ou une unité à paroi lisse dans une tige de guidage creuse, la forme externe de ladite ou desdites unités correspondant à la forme interne de la tige de guidage creuse, ladite unité ou lesdites unités étant plaquée(s) ou l’assemblage entier étant plaqué avec du métal pour former le composant.A method of manufacturing a passive component for transmitting and manipulating electromagnetic signals having frequencies from 30 GHz to 100 THz by constructing corrugated or smooth-walled units, each unit being formed by stacking successive layers of material, or an assembly of at least one corrugated unit or a smooth walled unit in a hollow guide rod, the outer shape of said at least one unit corresponding to the internal shape of the hollow guide rod, said unit or units being plated (s) where the entire assembly is plated with metal to form the component. 9. Procédé de fabrication selon la revendication 8 dans lequel le plaquage est effectué sur une partie des surfaces ou sur la totalité de celles-ci.9. The manufacturing method according to claim 8 wherein the plating is performed on part of the surfaces or all of them. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l’empilement des couches successives de matériau est réalisé par impression 3D, par microfabrication 3D basée sur la photopolymérisation à 2 photons, par stéréolitho-graphie, par frittage laser sélectif (SLS) ou par une fusion par faisceau d’électrons (EBM).10. Manufacturing process according to claim 8 or 9, wherein the stack of successive layers of material is produced by 3D printing, by 3D microfabrication based on photopolymerization at 2 photons, by stereolithography, by selective laser sintering (SLS). ) or electron beam fusion (EBM).
CH01069/13A 2010-12-09 2011-09-01 Passive components for electromagnetic waves having frequencies ranging from 30 GHz to 100 THz produced by stacking successive layers of material. CH706053B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42129310P 2010-12-09 2010-12-09
PCT/IB2011/053831 WO2012076994A1 (en) 2010-12-09 2011-09-01 Passive components for millimeter, submillimeter and terahertz electromagnetic waves made by piling up successive layers of material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH706053B1 true CH706053B1 (en) 2017-08-15

Family

ID=44907912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH01069/13A CH706053B1 (en) 2010-12-09 2011-09-01 Passive components for electromagnetic waves having frequencies ranging from 30 GHz to 100 THz produced by stacking successive layers of material.

Country Status (2)

Country Link
CH (1) CH706053B1 (en)
WO (1) WO2012076994A1 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014174494A2 (en) 2013-04-26 2014-10-30 Swissto12 Sa Flanges for connection between corrugated wave-guiding modules
US9793613B2 (en) * 2013-10-09 2017-10-17 The Boeing Company Additive manufacturing for radio frequency hardware
DE102014113018A1 (en) * 2014-09-10 2016-03-10 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Horn antenna and method of making a horn antenna
WO2017101980A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A waveguide gasket
US10333209B2 (en) 2016-07-19 2019-06-25 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Compact volume scan end-fire radar for vehicle applications
US10020590B2 (en) 2016-07-19 2018-07-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Grid bracket structure for mm-wave end-fire antenna array
US10141636B2 (en) 2016-09-28 2018-11-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Volumetric scan automotive radar with end-fire antenna on partially laminated multi-layer PCB
US9917355B1 (en) 2016-10-06 2018-03-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Wide field of view volumetric scan automotive radar with end-fire antenna
US10401491B2 (en) 2016-11-15 2019-09-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Compact multi range automotive radar assembly with end-fire antennas on both sides of a printed circuit board
US10585187B2 (en) 2017-02-24 2020-03-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Automotive radar with end-fire antenna fed by an optically generated signal transmitted through a fiber splitter to enhance a field of view
US10498446B2 (en) 2017-04-20 2019-12-03 Harris Corporation Electronic system including waveguide with passive optical elements and related methods
US11103925B2 (en) 2018-03-22 2021-08-31 The Boeing Company Additively manufactured antenna
US11283143B2 (en) 2019-05-24 2022-03-22 The Boeing Company Additively manufactured radio frequency filter
US11545743B2 (en) 2019-05-24 2023-01-03 The Boeing Company Additively manufactured mesh cavity antenna
EP3937310A1 (en) * 2020-07-09 2022-01-12 MacDonald, Dettwiler and Associates Corporation Single-piece corrugated component of an antenna and method of manufacture thereof
US11909110B2 (en) 2020-09-30 2024-02-20 The Boeing Company Additively manufactured mesh horn antenna
CN113321930B (en) * 2021-05-31 2022-05-03 四川大学 Method for 3D printing of terahertz modulation material with gradient modulation amplitude based on laser sintering
US11613931B2 (en) 2021-07-06 2023-03-28 Quaise, Inc. Multi-piece corrugated waveguide

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3011085A (en) 1955-09-30 1961-11-28 Hughes Aircraft Co Traveling wave tube
US3845422A (en) 1973-04-17 1974-10-29 Microwave Dev Labor Stop band filter
JPS5244140B2 (en) 1974-01-31 1977-11-05
US3914861A (en) 1974-09-16 1975-10-28 Andrew Corp Corrugated microwave horns and the like
GB1586585A (en) 1977-07-07 1981-03-18 Marconi Co Ltd Radio horns
US4408208A (en) 1981-03-23 1983-10-04 Rockwell International Corporation Dip brazed corrugated feed horn
US4492020A (en) 1982-09-02 1985-01-08 Hughes Aircraft Company Method for fabricating corrugated microwave components
SE513586C2 (en) 1998-05-12 2000-10-02 Ericsson Telefon Ab L M Method of producing an antenna structure and antenna structure prepared by said method
US6563470B2 (en) * 2001-05-17 2003-05-13 Northrop Grumman Corporation Dual band frequency polarizer using corrugated geometry profile
US7095379B2 (en) 2001-06-09 2006-08-22 Atk Alliant Techsystems, Inc. Radio frequency component and method of making same
FR2845526A1 (en) 2002-10-07 2004-04-09 Thomson Licensing Sa METHOD FOR MANUFACTURING A MICROWAVE ANTENNA IN WAVEGUIDE TECHNOLOGY
JP4030900B2 (en) 2003-03-14 2008-01-09 新日本無線株式会社 filter
WO2008073605A2 (en) 2006-11-01 2008-06-19 The Regents Of The University Of California A plastic waveguide-fed horn antenna

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012076994A1 (en) 2012-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH706053B1 (en) Passive components for electromagnetic waves having frequencies ranging from 30 GHz to 100 THz produced by stacking successive layers of material.
Yachmenev et al. Metallic and dielectric metasurfaces in photoconductive terahertz devices: a review
Mohammadi et al. Accessible superchiral near-fields driven by tailored electric and magnetic resonances in all-dielectric nanostructures
Sreekanth et al. A multiband perfect absorber based on hyperbolic metamaterials
Zhang et al. Breaking the challenge of signal integrity using time-domain spoof surface plasmon polaritons
Jin et al. Inverse design of lightweight broadband reflector for relativistic lightsail propulsion
Hentschel et al. Plasmonic oligomers: the role of individual particles in collective behavior
Kang et al. Nonlinear chiral meta-mirrors: enabling technology for ultrafast switching of light polarization
Wu et al. Terahertz electromagnetic crystal waveguide fabricated by polymer jetting rapid prototyping
WO2014174494A2 (en) Flanges for connection between corrugated wave-guiding modules
Prokes et al. Hyperbolic and plasmonic properties of Silicon/Ag aligned nanowire arrays
Mirin et al. Perforated semishells: far-field directional control and optical frequency magnetic response
FR3087954A1 (en) WAVE GUIDE OBTAINED BY ADDITIVE MANUFACTURING
Andrews Microstructured terahertz waveguides
Mazhorova et al. Composite THz materials using aligned metallic and semiconductor microwires, experiments and interpretation
Liu et al. Dual broadband near-infrared perfect absorber based on a hybrid plasmonic-photonic microstructure
Niu et al. Diffractive elements for zero-order Bessel beam generation with application in the terahertz reflection imaging
Gu et al. Angular distribution of emission from hyperbolic metamaterials
Li et al. 3D-printed terahertz metamaterial absorber based on vertical split-ring resonator
Zhang et al. Chiral plasmons enable coherent vortex Smith–Purcell radiation
Cao et al. Scattering of light with orbital angular momentum from a metallic meta-cylinder with engineered topological charge
Satter et al. Plasmonic cube tetramers over substrates: reversal of binding force as the effect of fano resonance and light polarization
Gupta et al. Advanced Colloidal Sensors Enabled by an Out‐of‐Plane Lattice Resonance
CA2856952A1 (en) Anti-reflecting lining structure with a diffraction grating using resonant elements
FR2954858A1 (en) ANTENNA RADIANT A SIGNAL IN A DIRECTION OF THE SPACE DEPENDENT OF THE FREQUENCY OF THIS SIGNAL

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased