EP0319629A1 - Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées orthogonales, et circuit hyperfréquence comportant une telle transition - Google Patents

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EP0319629A1 EP87402785A EP87402785A EP0319629A1 EP 0319629 A1 EP0319629 A1 EP 0319629A1 EP 87402785 A EP87402785 A EP 87402785A EP 87402785 A EP87402785 A EP 87402785A EP 0319629 A1 EP0319629 A1 EP 0319629A1
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Definitions

  • the present invention relates to a method of producing a microwave transition between two hortogonal guided structures and a microwave circuit comprising such a transition.
  • the present invention overcomes this drawback. It makes it possible to produce microwave circuits intended to operate in particular in the field of millimeter waves in which the horizontal guide vertical guide transitions are produced by cutting in the mass without the need to tilt the structures.
  • the present invention therefore relates to a method of producing a microwave transition between two hortogonal guided structures, characterized in that it consists in cutting from the mass according to a first milling step, a section in the angle formed by a guide wall of a first structure and a guide wall of the structure orthogonal to this first structure without inclination of one of the structures.
  • It also relates to a process for producing a microwave transition, characterized in that it consists in producing guide walls for millimeter waves, of widths and depths compatible with millimeter wavelengths.
  • Figure 1 there is shown schematically a horizontal guided structure 2 and a vertical guided structure 1.
  • the horizontal and vertical qualifiers which are used to simplify, refer to the planes in which the microwave wave propagates, but also to a arbitrary choice of the orientation of these structures with respect to a reference plane (for example the plane of the sheet on which FIG. 1 is represented).
  • the vertical guided structure comprises a conductive plate in which is machined a rectangular opening 10 corresponding to a waveguide part with vertical walls.
  • the machining is carried out by EDM by sinking.
  • the horizontal guided structure comprises a conductive plate in which one or more grooves 20 in the form of troughs are machined.
  • the grooves are machined in the mass, they have a horizontal wall 21 and two vertical walls 22,23. Machining is carried out by milling.
  • the milling tool 100 moves horizontally to cut the groove 20.
  • the cutter is controlled to move in a direction orthogonal to its initial direction. It therefore moves in the direction of the width L of the groove. There is thus a succession of back and forth movements of the milling tool so as to produce an angle in the form of stair treads.
  • the stair steps form a section 30 between the horizontal wall 21 and the vertical wall portion 24.
  • Figure 2 there is shown a first step of producing the panel in the horizontal structure, according to a variant of the method.
  • the pan which is produced has a width less than the width L of the guide.
  • the first step is to place the cutter to leave a rectangular corner 40 in the corner. For this, the cutter continues cutting on one of the edges 22 until the desired depth e is obtained. The cutter is then brought back in front of the corner and is moved hortogonally to the other edge 23. The cutter is moved along this edge until the desired depth e is obtained.
  • FIG 3 there is shown the second step of making the pan according to a first variant.
  • This second step consists in making stair treads by milling on the corner 40 so as to obtain a section 30 having the desired slope.
  • the steps are carried out by successive round trip of the cutter on the corner 40.
  • FIG. 4 there is shown a second alternative embodiment of the second step.
  • the pan 30 is obtained by EDM by driving in the wedge 40 produced during the first step and shown in FIG. 2.
  • the EDM consists in using an electrode 50 having the shape of the pan that the we want to achieve.
  • the width 1 of the pan being less than the width L of the guide, there is therefore a wider clearance which facilitates the positioning of the electrode relative to the pan. Possible overflows in the vertical walls are avoided thanks to this characteristic.
  • FIG. 5 a microwave circuit for millimeter waves has been represented, comprising several microwave functions.
  • This circuit includes a plurality of orthogonal transitions produced according to the method of the invention.
  • Each opening 10 in part 1 corresponds to a guide termination in part 2 in which a section according to FIG. 2 or 3 or 4 has been arranged.
  • FIG 6 there is shown the detail of a pan 30 seen in section. Structures 1 and 2 are superimposed. The wave propagates in the guide formed by the trough groove of the structure 2 closed by the horizontal wall 11 of the structure 1.
  • the invention therefore makes it possible, by performing a cutting by milling according to a first step, to produce a pan for which one proceeds either to a second milling step to cut stair treads or to an EDM by driving in to obtain a beveled slot in the milled corner.
  • the cutter is controlled by a numerically controlled machine known per se.
  • the device for controlling the EDM electrode is also known per se.
  • the dimensions of the guides produced for such transitions are a few millimeters, that is to say according to a particular example 5.7 mm wide and 2.8 mm high.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées orthogonales et un circuit hyperfréquence comportant une telle transition dans laquelle on procède à un découpage dans la masse, selon une première étape de fraisage, d'un pan (30) dans l'angle formé par une paroi de guidage de la structure orthogonale à la première structure, sans inclinaison de l'une des structures. Application aux circuits hyperfréquences pour ondes millimétriques.

Description

  • La présente invention concerne un procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées hortogo­nales et un circuit hyperfréquence comportant une telle transition.
  • Dans les équipements hyperfréquences des radars il est néces­saire d'utiliser des transitions qui permettent de transférer une onde électromagnétique qui se propage dans un guide selon un plan que l'on désignera par plan horizontal,vers un guide orthogonal c'est-à-­dire vertical. Pour cela on utilise généralement un tronçon de guide coudé. A l'angle droit formé entre une paroi verticale et une paroi horizontale il est usuel soit de rapporter une pièce métallique qui ferme l'angle, soit d'usiner cette pièce dans le guide. La pièce forme un pan lisse ayant une pente telle que le champ électrique ou magnétique, qui est vertical dans le guide horizontal, devient progressivement horizontal dans le guide vertical.
  • Pour des équiments destinés à fonctionner à des fréquences allant jusqu'à 30 ou 40 GHz, on procède à des techniques classiques soit de fraisage des pièces du guide coudé, les pentes étant obtenues par inclinaison de la pièce par rapport à l'outil de fraisage, soit au report d'une pièce biseautée par avance.
  • Pour des équipements destinés à fonctionner à des fréquences supérieures correspondant par conséquent à des ondes millimé­triques, les problèmes d'usinage deviennent prépondérants car les techniques classiques ne peuvent plus s'appliquer.La précision que l'on doit obtenir est d'autant plus grande que les dimensions des parois de guidage sont petites. Les mouvements d'inclinaison qu'il faut donner à la pièce pour réaliser la découpe du pan par fraisage s'avère incompatible avec les tolérances imposées de même que le report d'un pan déjà usiné.
  • La présente invention permet de remédier à cet inconvénient. Elle permet de réaliser des circuits hyperfréquences destinés à fonctionner en particulier dans le domaine des ondes millimétriques dans lesquels les transitions guide horizontal guide vertical sont réalisées par découpe dans la masse sans la nécessité d'incliner les structures.
  • La présente invention a donc pour objet un procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées horto­gonales, caractérisé en ce qu'il consiste à découper dans la masse selon une première étape de fraisage, un pan dans l'angle formé par une paroi de guidage d'une première structure et une paroi de guidage de la structure orthogonale à cette première structure sans inclinaison de l'une des tructures.
  • Elle a également pour objet un procédé de réalisation d'une transi­tion hyperfréquence, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser des parois de guidages pour des ondes millimétriques, de largeurs et de profondeurs compatibles avec des longueurs d'ondes millimétriques.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-­après, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés sur lesquels:
    • - la figure 1, représente un exemple de réalisation d'une transition hyperfréquence selon le procédé ;
    • - la figure 2, représente une première étape de réalisation de la structure horizontale selon une variante du procédé ;
    • - la figure 3, représente une deuxième étape de réalisation de la structure horizontale selon la variante du procédé ;
    • - la figure 4, représente une deuxième étape de réalisation de la structure horizontale selon une autre variante du procédé ;
    • - la figure 5, représente un circuit hyperfréquence dont les transitions sont réalisées selon le procédé de l'invention ;
    • - la figure 6, représente le détail d'une transition vue en coupe.
  • Sur la figure 1 on a représenté de façon schématique une structure guidée horizontale 2 et une structure guidée verticale 1. Les qualificatifs horizontal et vertical qui sont utilisés pour simpli­fier, font référence aux plans dans lesquels l'onde hyperfréquence se propage, mais aussi à un choix arbitraire de l'orientation de ces structures par rapport à un plan de référence (par exemple le plan de la feuille sur laquelle est représentée la figure 1).
  • La structure guidée dite "verticale" est référencée 1. Elle est destinée à être plaquée sur la structure guidée dite "horizontale" référence 2.
  • La structure guidée verticale comporte une plaque conductrice dans laquelle est usinée une ouverture rectangulaire 10 correspon­dant à une partie de guide d'onde à parois verticales. L'usinage est réalisé par électro-érosion par enfonçage.
  • On utilise pour cela une électrode ayant la forme de l'ouver­ture que l'on veut réaliser. La structure est placée dans un bain approprié, l'application de l'électrode sur la structure permet d'ef­fectuer la découpe désirée.
  • La structure guidée horizontale comporte une plaque conduc­trice dans laquelle sont usinées une ou plusieurs gorges 20 en forme d'auges. Les gorges sont usinées dans la masse, elles comportent une paroi horizontale 21 et deux parois verticales 22,23. L'usinage est réalisé par fraisage. L'outil de fraisage 100 se déplace horizonta­lement pour découper la gorge 20. Puis, sans aucun déplacement de la structure 2, la fraise est commandée pour se déplacer suivant une direction orthogonale à sa direction initiale. Elle se déplace donc dans le sens de la largeur L de la gorge. On procède ainsi à une succession d'aller et retour de l'outil de fraisage de façon à réaliser un angle en forme de marches d'escalier. Les marches d'escalier forment un pan 30 entre la paroi horizontale 21 et la portion de paroi verticale 24.
  • Sur la figure 2, on a représenté une première étape de réalisation du pan dans la structure horizontale, suivant une variante du procédé.
  • Dans cette variante, le pan que l'on réalise a une largeur inférieure à la largeur L du guide. La première étape consiste à placer la fraise pour laisser un coin 40 rectangulaire dans l'angle. Pour cela, la fraise poursuit la découpe sur l'un des bords 22 jusqu'à l'obtention de la profondeur e désirée. La fraise est ensuite ramenée en avant du coin et est déplacée hortogonalement jusqu'à l'autre bord 23. La fraise est déplacée suivant ce bord jusqu'à obtention de la profondeur e désirée.
  • Sur la figure 3, on a représenté la deuxième étape de réalisa­tion du pan selon une première variante. Cette deuxième étape consiste à réaliser des marches d'escalier par fraisage sur le coin 40 de manière à obtenir un pan 30 ayant la pente désirée. Les marches sont réalisées par aller et retour successifs de la fraise sur le coin 40.
  • Sur la figure 4, on a représenté une deuxième variante de réalisation de la deuxième étape. Dans cette variante, le pan 30 est obtenu par électro-érosion par enfonçage du coin 40 réalisé lors de la première étape et représenté sur la figure 2. L'électro-érosion consiste à utiliser une électrode 50 ayant la forme du pan que l'on veut réaliser. La largeur 1 du pan étant inférieure à la largeur L du guide, on dispose donc d'un débattement plus large ce qui facilite le positionnement de l'électrode par rapport au pan. D'éventuels débor­dements dans les parois verticales sont évités grâce à cette caracté­ristique.
  • Sur la figure 5, on a représenté un circuit hyperfréquence pour ondes millimétriques comportant plusieurs fonctions hyperfré­quences. Ce circuit comporte une pluralité de transitions ortho­gonales réalisées selon le procédé de l'invention. Chaque ouverture 10 de la partie 1 correspond à une terminaison de guide de la partie 2 dans laquelle a été ménagé un pan selon la figure 2 ou 3 ou 4.
  • Sur la figure 6, on a représenté le détail d'un pan 30 vu en coupe. Les structures 1 et 2 sont superposées. L'onde se propage dans le guide formé par la gorge en auge de la structure 2 fermée par la paroi horizontale 11 de la structure 1.
  • L'invention permet par conséquent, en procédant à une dé­coupe par fraisage selon un première étape, à réaliser un pan pour lequel on procède soit à une deuxième étape de fraisage pour découper des marches d'escaliers soit à une électroérosion par enfonçage pour obtenir une fente biseautée dans le coin fraisé.
  • La fraise est commandée par une machine à commande numé­rique connue en soi. Le dispositif de commande de l'électrode à électroérosion est également connu en soi.
  • A titre d'exemple, les dimensions des guides réalisés pour de telles transitions sont de quelques millimètres soit selon un exemple particulier 5,7 mm de large et 2,8 mm de haut.

Claims (4)

1. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées orthogonales, caractérisé en ce qu'il con­siste à découper dans la masse selon une première étape de fraisage, un pan (30) dans l'angle formé par une paroi de guidage d'une première structure et une paroi de guidage de la structure ortho­gonale à la première structure, sans inclinaison de l'une des struc­tures, les parois de guidage ayant des dimensions compatibles avec des longueurs d'ondes millimétriques ; les parois étant obtenues en réalisant des gorges de guidage (20) sur l'une des structures, par fraisage en commandant l'outil de fraisage (100) pour qu'il se déplace en effectuant des aller-retour dans un plan selon une première direction, et le pan (30) étant obtenu à partir d'un coin laissé à une terminaison d'une gorge ; l'outil de fraisage (100) étant commandé pour qu'il se déplace selon des directions orthogonales à la première direction et à des profondeurs différentes de façon à réaliser des marches d'escalier, dans le coin sur toute la largeur de la gorge de guidage (20).
2. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées orthogonales, caractérisé en ce qu'il consiste à découper dans la masse selon une première étape de fraisage, un pan (30) dans l'angle formé par une paroi de guidage d'une première structure et une paroi de guidage de la structure orthogonale à la première structure, sans inclinaison de l'une des structures ; les parois de guidage ayant des dimensions compatibles avec des longueurs d'ondes millimétriques ; les parois étant obtenues en réalisant des gorges de guidage (20) sur l'une des structures, par fraisage en commandant l'outil de fraisage (100) pour qu'il se déplace en effectuant des aller et retour dans un plan selon une première direction, le pan étant obtenu à partir d'un coin (40) de largeur l inférieure à L, laisse par fraisage dans une terminaison de la gorge de guidage (20), l'outil de fraisage étant déplacé sur le coin selon des directions orthogonales à la première et à des profondeurs différentes de façon à réaliser des marches d'escalier.
3. Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées orthogonales, caractérisé en ce qu'il consiste à découper dans la masse selon une première étape de fraisage, un pan (30) dans l'angle formé par une paroi de guidage d'une première structure et une paroi de guidage de la structure orthogonale à la première structure, sans inclinaison de l'une des structures ; les parois de guidage ayant des dimensions compatibles avec des longueurs d'ondes millimétriques ; les parois étant obtenues en réalisant des gorges de guidage (20) sur l'une des structures, par fraisage en commandant l'outil de fraisage (100) pour qu'il se déplace en effectuant des aller et retour dans un plan selon une première direction, le pan étant obtenu à partir d'un coin (40) de largeur l inférieure à L, laissé par fraisage dans une terminaison de la gorge de guidage (20), une électro-érosion étant appliquée sur le coin (40) pour réaliser un plan incliné en utilisant une électrode qui a la forme désirée à donner au pan.
4. Circuit hyperfréquence caractérisé en ce qu'il comporte une transition obtenue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 du procédé.
EP87402785A 1986-10-10 1987-12-08 Procédé de réalisation d'une transition hyperfréquence entre deux structures guidées orthogonales, et circuit hyperfréquence comportant une telle transition Expired - Lifetime EP0319629B1 (fr)

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FR8614152A FR2605147B1 (fr) 1986-10-10 1986-10-10 Procede de realisation d'une transition hyperfrequence entre deux structures guidees orthogonales et circuit hyperfrequence comportant une telle transition

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EP0319629A1 true EP0319629A1 (fr) 1989-06-14
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