FR2642179A1 - Measurement rig (bench) for determining the electromagnetic characteristics of a measurement cell at microwave frequencies - Google Patents
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Abstract
Description
Banc de mesure Pour déterminer des caractéristiaues électromagnétiques, dans le domaine des hvperfréauences. Measuring bench To determine electromagnetic characteristics, in the field of high performance.
d'une ?elIule de mesure. of a measuring cell.
La présence invention concerne des perfectionnements apportés aux bancs de mesure permettant de déterminer des caractéristiques électromagnétiques, dans le domaine des hyperfréquences, d'une cellule de mesure interposée entre deux éléments de guide d'onde servant d'adaptateurs et eux-mêmes raccordés, notamment par des cables coaxiaux, à un circuit de mesure (par exemple un analyseur de réseaux). The present invention relates to improvements made to the measurement benches making it possible to determine electromagnetic characteristics, in the microwave domain, of a measurement cell interposed between two waveguide elements serving as adapters and themselves connected, in particular by coaxial cables, to a measurement circuit (for example a network analyzer).
Dans ce qui suit, on appellera cellule de mesure un quadripole insérable dans une ligne de mesure et dont on souhaite mesurer une ou plusieurs caractéristiques, ou dune façon générale que l'on souhaite caractériser. In what follows, a quadrupole that can be inserted into a measurement line and whose characteristics one or more characteristics are to be measured, or generally which one wishes to characterize, will be called a measuring cell.
Ce quadripole peut être un élément passif (filtre, atténuateur, .) ou un elément actif ; il peut aussi s'agir d'un tronçon de guide d'onde dans lequel a été introduit un fragment de matériau absorbant dont on souhaite déterminer les caractériqties électromagnétiques (permittivité, perméabilité).This quadrupole can be a passive element (filter, attenuator,.) Or an active element; it can also be a waveguide section into which a fragment of absorbent material has been introduced, the electromagnetic characteristics of which (permittivity, permeability) are to be determined.
La mesure de caractéristiques électromagneti- ques, dans le domaine des hyperfréquences, d'une cellule de mesure nécessite que cette cellule soit incorporée dans un circuit de mesure. The measurement of electromagnetic characteristics, in the microwave domain, of a measurement cell requires that this cell be incorporated in a measurement circuit.
Le raccordement de la cellule au circuit de mesure peut être effectué à l'aide de connecteurs coaxiaux solidaires de câbles coaxiaux. The cell can be connected to the measurement circuit using coaxial connectors secured to coaxial cables.
Si la cellule est dépourvue de connecteurs coaxiaux1 le raccordement avec le circuit de mesure s'effectue en intercalant la cellule entre deux éléments adaptateurs, eux-mêmes équipés de moyens de raccordement coaxiaux à leurs extrémités libres respectives ; les faces en regard cocpérantes de la cellule et des éléments adaptateurs comportant des portées qui sont simplement m ses en contact par aboutement. Ces portées doivent assurer un 'contact mécanique et une continuité électrique aussi parfaits que possible par simple aboutement. Ces portées sont donc rectifiées avec une grande précision. En outre, les portées de contact présentent des angles vifs qui sont indispensables pour éviter de perturber la propagation des ondes hyperfréquence au niveau des aboutements. If the cell does not have coaxial connectors, the connection with the measurement circuit is effected by inserting the cell between two adapter elements, themselves equipped with coaxial connection means at their respective free ends; the co-operating opposite faces of the cell and of the adapter elements comprising surfaces which are simply placed in contact by abutment. These ranges must ensure mechanical contact and electrical continuity as perfect as possible by simple abutment. These ranges are therefore rectified with great precision. In addition, the contact surfaces have sharp angles which are essential to avoid disturbing the propagation of the microwave waves at the abutments.
En définitive, les extrémités de la cellule et des éléments adaptateurs sont fragiles et doivent etre protégées contre les chocs et les frottements susceptibles d'endommager les portées précitées et d'affecter les performances de l'assemblage. Ultimately, the ends of the cell and of the adapter elements are fragile and must be protected against shocks and friction which may damage the above-mentioned ranges and affect the performance of the assembly.
Par ailleurs, il est nécessaire que les divers composants aboutés soient parfaitement alignés et parfaitement coaxiaux et qu'ils soient maintenus en position d'assemb'age tout au long de la mesure ; et cela d-une manière reproductible car l'assemblage doit pouvoir etre démonté (d'une manière facile et rapide) de nombreuses fois au cours des mesures. Furthermore, it is necessary that the various abutting components are perfectly aligned and perfectly coaxial and that they are maintained in the assembly position throughout the measurement; and this in a reproducible way because the assembly must be able to be disassembled (in an easy and fast way) many times during the measurements.
Les mcyens traditionnellement utilisés pour le raccordement de guides d'ondes (moyens à brides notamment) ne permettent pas d'assurer une bonne coaxialité un mauvais alignement de deux éléments de guide d'onde successifs introduit un déphasage dans le signal, ce qui n'est pas gênant en général lorsqu'il s'agit uniquement de lignes de transmission, mais es.t inacceptable dans le cas de lignes de mesure. The mcyens traditionally used for the connection of waveguides (means with flanges in particular) do not make it possible to ensure good coaxiality misalignment of two successive waveguide elements introduces a phase shift in the signal, which does not is not generally troublesome in the case of transmission lines only, but is unacceptable in the case of measurement lines.
I1 n'existe donc actuellement aucun'agencement suffisamment fiable pour effectuer des raccordements dans des lignes de mesure, et I'on se contente le plus souvent d'un simple aboutement :- un tel montage est aléatoire et surtout il n'est pas parfaitement reproductible, ce qui introduit des variations de phases entre les signaux recueillis aux cours de mesures effectuées avant et après une séparation et un réassemblage d'éléments. La fiabilité des mesures s'en trouve considérablement affectée et l'étude comparative de séries de résultats de mesure est sujette à caution. There is therefore currently no sufficiently reliable arrangement for making connections in measurement lines, and one is generally satisfied with a simple abutment: - such an assembly is random and above all it is not perfectly reproducible, which introduces phase variations between the signals collected during measurements made before and after separation and reassembly of elements. The reliability of the measurements is considerably affected and the comparative study of series of measurement results is questionable.
Enfin, pour la mesure de certaines caractéristiques (permittivité, perméabilité) d'un matériau absorbant (et il s'agit là d'une application tout particulièrement visée par l'invention), un échantillon dudit matériau est introduit à l'intérieur d'un tronçon de guide d'onde (lequel constitue alors la cellule de mesure). Toutefois, il n'est pas toujours possible de disposer d'un échantillon de matériau ayant exactement les dimensions de la section transversale du guide et s'adaptant parfaitement dans celui-ci, sans fuites. I1 est donc souvent nécessaire de procéder à des colmatages d interstices qui, en raison de leurs imperfections et de l'hétérogénéité qu'ils introduisent, ne peuvent que perturber les mesures et nécessitent de toute façon une longue préparation. Finally, for the measurement of certain characteristics (permittivity, permeability) of an absorbent material (and this is an application particularly targeted by the invention), a sample of said material is introduced inside a waveguide section (which then constitutes the measurement cell). However, it is not always possible to have a sample of material having exactly the dimensions of the cross section of the guide and fitting perfectly into it, without leaks. It is therefore often necessary to fill the interstices which, because of their imperfections and the heterogeneity which they introduce, can only disturb the measurements and anyway require a long preparation.
En définitlve, l'inventlon a pour but de provo ser une structure de banc de mesure qui, d'une façon globale, permette de remédier à tous les inconvénients ci-dessus indiqués et qui, notamment, autorise un accouplement mécanique positif de la cellule de mesure et des éléments adaptateurs qui l'encadrent, avec.l'assurance d'guide coaxialité parfaite à chaque assemblage -d'où une reproductibilité de ces assemblages conduisant à des résultats de mesure homogènes, compatibles et comparables-, ces assemblages devant pouvoir être démontés et reconstitués facilement et rapidement, avec une protection des portées de contact évitant leur endommagement par chocs ou par frottement, avec enfin la possibilité d'obtenir un bon ajustement dimensionnel relatif de la section du guide d'onde et de l'échantillon de matériau absorbant à tester dans le-cas de l'application particulière précitée. In short, the purpose of the inventlon is to provide a measurement bench structure which, in a general manner, makes it possible to remedy all the drawbacks above indicated and which, in particular, allows a positive mechanical coupling of the cell of measurement and of the adapting elements which frame it, with the assurance of perfect coaxial guide to each assembly - hence the reproducibility of these assemblies leading to homogeneous, compatible and comparable measurement results, these assemblies having to be able be disassembled and reconstituted easily and quickly, with a protection of the contact surfaces avoiding their damage by shocks or by friction, with finally the possibility of obtaining a good relative dimensional adjustment of the section of the waveguide and the sample of absorbent material to be tested in the case of the aforementioned particular application.
A ces fins, un banc de mesure du type susmen tionné, agencé conformément à l'invention, se caractérise en ce qu'il comprend - une cellule de mesure incluant un tronçon de guide
d'onde devant être raccordé, par ses deux extrémités,
respectivement aux deux éléments adaptateurs précités, - des portées transversales prévues sur les faces trans
versales coopérantes de la cellule et des éléments
adaptateurs et entourant les orifices extrêmes des
tronçons de guide d'onde respectifs, ces portées
transversales étant agencées pour coopérer mutuelle
ment deux à deux1 - un support pour supporter la cellule et les deux
susdits éléments adaptateurs, - des moyens d'appui solidaires dudit support, - au moins deux. portées longitudinales prévues sur la
cellule et sur les éléments adaptateurs, ces portées
étant inclinées l'une par rapport à l'autre et étant
agences pour coopérer avec les moyens d'appui du
support de manière telle que les tronçons de guide
d onde respectifs de la cellule et des éléments
adaptateurs soient mutuellement alignés et coaxiaux
lorsqu'ils sont mutuellement aboutés, - et des moyens de blocage pour maintenir les deux
elements adaptateurs aboutés contre la cellule de
mesure.For these purposes, a measurement bench of the above-mentioned type, arranged in accordance with the invention, is characterized in that it comprises - a measurement cell including a guide section
wave to be connected, by its two ends,
respectively to the two aforementioned adapter elements, - transverse bearing surfaces provided on the trans faces
cooperative versions of the cell and elements
adapters and surrounding the end holes of the
respective waveguide sections, these spans
being arranged to cooperate with each other
two by two1 - a support to support the cell and the two
the above adapter elements, - support means integral with said support, - at least two. longitudinal spans provided on the
cell and on the adapter elements, these ranges
being inclined with respect to each other and being
agencies to cooperate with the support means of the
support in such a way that the guide sections
respective cell wave and elements
adapters are mutually aligned and coaxial
when they are mutually butted, - and blocking means to hold the two
adapter elements abutted against the
measured.
Ainsi, grâce à la présence des portées longitudiaules prevues sur les pièces (cellule de mesure et éléments adaptateurs) -portées qui peuvent être usines avec toute la précision souhaitable- aptes à coagir avec des surfaces -elles aussi usinables de façon préciseprévues sur le support (qui peut être réalisé sous forme massive pour accroître sa rigidité), il est possible de disposer les pièces dans des positions mutuelles aussi exactes que souhaitable : ces pièces peuvent être par aIe7.ent allgr.ées et présenter des écarts transversaux aUssi réduits que possible, pour présenter, la coa x;lité requise afin que les signaux hyperfréquence de mesure subissent des déphasages minima, et si possible nuls. Thus, thanks to the presence of the longitudinal bearing surfaces provided on the parts (measuring cell and adapter elements) - carried which can be factory with all the desirable precision - capable of interacting with surfaces - also precisely machinable provided on the support ( which can be produced in massive form to increase its rigidity), it is possible to arrange the parts in mutual positions as exact as desirable: these parts can be by aIe7.ent allgr.ées and present transverse deviations as reduced as possible, to present, the coa x; lity required so that the microwave measurement signals undergo minimum phase shifts, and if possible zero.
Enfin, la présence de moyens de blocage assure de la reproductibilité des assemblage successifs, une application parfaite des portées transversales les unes contre les autres qui évite ainsi les perturbations du signal hyperfréquence, et d'une façon générale rend le montage mécaniquement rigide. Finally, the presence of blocking means ensures reproducibility of the successive assemblies, a perfect application of the transverse bearings against each other which thus avoids disturbances of the microwave signal, and in general makes the assembly mechanically rigid.
D'une façon avantageuse, les deux portées longitudinales prévues sur la cellule de mesure et sur les éléments adaptateurs comprennent deux surfaces planes inclinées l'une par rapport à l'autre et les moyens appui solidaires du support comprennent deux surfaces planes inclinées l'une par rapport à l'autre sous le même angle que les deux surfaces de la cellule, ces paires de surface formant des configurations géométriques complémentaires l'une de l'autre.De façon intéressante alors, les surfaces planes sont inclinées par rapport à un plan horizontal et par rapport à un plan vertical : on obtient ainsi un positionnement automatique des pièces sur le support par simple action de la gravité, et éventuellement le maintien automatique en position correcte ou leur rappel automatique-dans-la position correcte, sans qu'il soit besoin d'une intervention extérieure, manuelle ou mécanique, à cet effet. Par exemple, les surfaces mutuellement inclinées forment un dièdre ou bien appartiennent à un tronc de prisme plusplus particulièrement, on peut prévoir que les surfaces planes des moyens d'appui appartiennent à une configuration convexe et en ce que les surfaces planes de la cellule appartiennent à une configuration concave complémentaire de la susdite configuration convexe. Advantageously, the two longitudinal bearing surfaces provided on the measuring cell and on the adapter elements comprise two flat surfaces inclined with respect to each other and the support means integral with the support comprise two flat surfaces inclined one relative to each other at the same angle as the two cell surfaces, these surface pairs forming geometrical configurations complementary to each other. Interestingly then, the plane surfaces are inclined relative to a plane horizontal and relative to a vertical plane: automatic positioning of the parts on the support is thus obtained by simple action of gravity, and possibly automatic maintenance in the correct position or their automatic recall-into-the correct position, without it either need an external intervention, manual or mechanical, for this purpose. For example, the mutually inclined surfaces form a dihedral or else belong to a prism trunk more particularly, it can be provided that the planar surfaces of the support means belong to a convex configuration and in that the planar surfaces of the cell belong to a concave configuration complementary to the above convex configuration.
Pour simplifier la fabrication lorsque la cellule est pourvue d'un tronçon de guide d'onde de section transversale rectangulaire, l'une des faces du guide d'onde est parallèle à l'une des surfaces planes de portée. To simplify manufacture when the cell is provided with a waveguide section of rectangular cross section, one of the faces of the waveguide is parallel to one of the plane bearing surfaces.
Les portées transversales d'aboutement des pièces (cellule de mesure et éléments adaptateurs) sont rectifiées avec une très grande précision et doivent conserver des angles vifs pour assurer un contact mécanique aussi parfait que possible et une bonne continuité électrique pour la transmission des signaux hyperfréquence ; cette continuité électrique peut même être améliorée par la présence d'un revêtement d'or. Il en résulte que ces portées (leur surface et les angles vifs qu'elles présentent) sont fragiles et doivent être protégées contre des chocs accidentels. Il est donc souhaitable que la .cellule de mesure et les deux éléments adaptateurs soient munis de moyens de protection mécanique des portées transversales présentes sur leurs faces transversales coopérantes respectives. The transverse bearing surfaces of the parts (measuring cell and adapter elements) are rectified with great precision and must keep sharp angles to ensure as perfect mechanical contact as possible and good electrical continuity for the transmission of microwave signals; this electrical continuity can even be improved by the presence of a gold coating. As a result, these spans (their surface and the sharp angles they present) are fragile and must be protected against accidental impact. It is therefore desirable that the measuring cell and the two adapter elements are provided with mechanical protection means for the transverse surfaces present on their respective cooperating transverse faces.
A cette fin, sur chaque face d'extrémité de la cellule et des élements adaptateurs, ladite portée transversale entoure l'orifice correspondant du tronçon de guide d'onde et est en saillie sur la surface d'extrémité correspondante, les moyens de protection comprennent au moins une lèvre saillante située à l'extérieur de la portée transversale précitée et formant une avancée plus grande que la saillie de cette portée. Eventuellement il peut être prévu une gorge agencée pour recevoir la lèvre saillante de la face coopérante en regard lors de l'accouplement lorsque cette lèvre est fixe et solidaire de la pièce. Bien entendu différentes réalisations sont possibles.On peut prévoir, par exemple, que la lèvre saillante soit fermée sur elle-meme et entoure la portée en saillie ou bien, aussi, que la lèvre saillante soit discontinue et présente deux sections situées de part et d'autre de 1 orifice du tronçon de guide d'onde et parallèles l'une à autre, notamment parallèles à deux faces opposées du tronçon de guide d'onde de section rectangulaire. To this end, on each end face of the cell and of the adapter elements, said transverse surface surrounds the corresponding orifice of the waveguide section and is projecting from the corresponding end surface, the protection means comprise at least one projecting lip situated outside the above-mentioned transverse bearing surface and forming a projection greater than the projection of this bearing surface. Optionally there can be provided a groove arranged to receive the projecting lip of the cooperating face opposite during coupling when this lip is fixed and integral with the part. Of course different embodiments are possible. We can provide, for example, that the projecting lip is closed on itself and surrounds the projecting surface or, also, that the projecting lip is discontinuous and has two sections located on either side. 'other of 1 orifice of the waveguide section and parallel to each other, in particular parallel to two opposite faces of the waveguide section of rectangular section.
Pour éviter des assemblages incorrects (pièces mal positionnées ou pièces incompatibles), il est également souhaitable que les faces transversales coopérantes de la cellule de mesure et des éléments adaptateurs soient munis de moyens de détrompage. To avoid incorrect assemblies (poorly positioned parts or incompatible parts), it is also desirable that the cooperating transverse faces of the measuring cell and of the adapter elements be provided with polarizing means.
Avantageusement dans ce cas, les moyens de détrompage sont constitués par un positionnement asymétrique des lèvres saillantes de protection mécanique et des gorges de réception de celle-ci.Advantageously in this case, the polarizing means are constituted by an asymmetrical positioning of the protruding lips of mechanical protection and of the grooves for receiving the latter.
Par ailleurs, les portées transversales d'aboutement des pièces à assembler sont susceptibles d'être endommagées non seulement par des chocs comte indiqué plus haut, mais aussi par de simples frottements qui sont générateurs d'usure et formateurs de rayures. Pour éviter ces frottements, il est souhaitable de séparer dans le temps la phase de positionnement coaxial et la phase d'aboutement des pièces, cette dernière phase n'étant effectuée qu'après réalisation de la première. A. Furthermore, the transverse bearing abutments of the parts to be assembled are liable to be damaged not only by impact impacts as indicated above, but also by simple friction which causes wear and scratches. To avoid this friction, it is desirable to separate the coaxial positioning phase and the abutment phase of the parts over time, this latter phase not being carried out until after the former. AT.
cette fin, on prévoit que le banc de mesure comprenne des moyens de prépositionnement agencés pour amener la cellule de mesure et les deux éléments adaptateurs en position d'alignement coaxial à proximité les uns des autres mais sans aboutement mutuel, puis pour les abouter par glissement relatif sur le support précité.To this end, provision is made for the measurement bench to include prepositioning means arranged to bring the measurement cell and the two adapter elements into the coaxial alignment position close to one another but without mutual abutment, and then to abut them by sliding. relative to the aforementioned support.
Avantageusement, ces moyens de prépositionnement sont associés aux moyens de blocage cités plus haut de manière que le blocage de l'assemblage de la cellule et des éléments adaptateurs soit obtenu automatiquement en fin de phase d'aboutement. Dans un mode de réalisation particulier, les éléments adaptateurs sont mobiles à coulissement sur le support, la.cellule de mesure-est déplaçable transversalement au support et les moyens de prépositionnement comprennent au moins une rampe prévue sur au moins un élément adaptateur, au moins un levier pivotant coopérant par une de ses extrémités avec cette rampe et soutenant la cellule à son autre extrémité.
Pour simplifier les manipulations, il est intéressant que des moyens de liaison accouplent les deux éléments adaptateurs de manière à synchroniser leur déplacement coulissant par rapport a la cellule.Advantageously, these prepositioning means are associated with the blocking means mentioned above so that the blocking of the assembly of the cell and of the adapter elements is obtained automatically at the end of the abutment phase. In a particular embodiment, the adapter elements are movable to slide on the support, the measuring cell is movable transversely to the support and the prepositioning means comprise at least one ramp provided on at least one adapter element, at least one pivoting lever cooperating at one of its ends with this ramp and supporting the cell at its other end.
To simplify handling, it is advantageous for connecting means to couple the two adapter elements so as to synchronize their sliding movement relative to the cell.
Enfin, pour déterminer certaines caractéristiques d'un matériau absorbant, un échantillon de ce matériau est disposé au sein d'un tronçon de guide d'onde qui constitue alors la cellule de mesure. Pour éviter les adaptations empiriques effectuées jusqu'à présent lorsque l'échantillon de matériau a tester ne correspond pas parfaitement, dimensionnellement, à la section transversale du guide d'onde, on prévoit, conformément à l'invention, que le guide d'onde est agencé de manière que sa section transversale soit modifiable dimensionnellement. Finally, to determine certain characteristics of an absorbent material, a sample of this material is placed within a waveguide section which then constitutes the measurement cell. To avoid the empirical adaptations carried out so far when the sample of material to be tested does not correspond perfectly, dimensionally, to the cross section of the waveguide, provision is made, in accordance with the invention, for the waveguide is arranged in such a way that its cross section can be modified dimensionally.
Plusieurs modes de réalisation sont possibles. Several embodiments are possible.
Celui qui offre le plus de souplesse d'emploi consiste en ce que les quatre parois délimitant entre elles le tronçon de guide d'onde de section transversale rectangulaire sont distinctes les unes des autres et peuvent glisser transversalement les unes par rapport aux autres. Toutefois, sa réalisation est complexe et couteuse. The one which offers the most flexibility of use consists in that the four walls delimiting between them the waveguide section of rectangular cross section are distinct from each other and can slide transversely with respect to each other. However, its realization is complex and expensive.
Un autre mode de réalisation plus simple et plus facilement réalisable consiste en ce que les parois délimitant le tronçon de guide d'onde de section transversale rectangulaire sont solidaire-s deux à deux en formant deux équerres qui peuvent coulisser transversalement l'une par rapport à l'autre, au moins l'une des faces du guide d'onde parallèle au sens du coulissement étant longitudinalement inclinée par rapport à la face opposée. Another simpler and more easily achievable embodiment consists in that the walls delimiting the waveguide section of rectangular cross section are joined together in pairs, forming two brackets which can slide transversely, one with respect to the other, at least one of the faces of the waveguide parallel to the direction of sliding being longitudinally inclined relative to the opposite face.
Encore un autre mode de réalisation possible, simple à réaliser et à utiliser, consiste en ce que la cellule de mesure comprend deux profilés en forme de associés l'un face à i'autre avec leurs bords libres s'étendant longitudinalement en position axiale, ces deux profilés en U pouvant coulisser transversalement l'un par rapport à l'autre, au moins l'une des faces du guide d'onde ainsi constitué, parallèle au sens de coulissement, étant longitudinalement inclinée par rapport à la face opposée ; la présence des fentes longitudinales supérieure et inférieure entre les extrémités libres en regard des branches des profilés en U n'est pas gênante pour les mesures à condition que ces fentes soient parfaitement centrales et bien sûr que leur largeur ne soit pas excessive. Yet another possible embodiment, simple to produce and to use, consists in that the measuring cell comprises two profiles in the form of associates, one facing the other with their free edges extending longitudinally in axial position, these two U-shaped profiles being able to slide transversely with respect to one another, at least one of the faces of the waveguide thus formed, parallel to the sliding direction, being longitudinally inclined with respect to the opposite face; the presence of the upper and lower longitudinal slots between the free ends opposite the branches of the U-shaped profiles is not a problem for the measurements provided that these slots are perfectly central and of course that their width is not excessive.
Dans les deux derniers modes de réalisation indiqués les structures retenues permettent l'ajustement de l'une des dimensions du guide d'onde ; l'autre dimension est rendue variable par la présence de la face inclinée, l'échantillon à mesurer étant alors disposé dans le guide d'onde à l'emplacement longitudinal approprié a la dimension de son côté correspondant. In the last two embodiments indicated, the structures used allow the adjustment of one of the dimensions of the waveguide; the other dimension is made variable by the presence of the inclined face, the sample to be measured then being placed in the waveguide at the longitudinal location appropriate to the dimension of its corresponding side.
t'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de certains de ses modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples illustratifs, sans caractère limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur. the invention will be better understood on reading the following description of some of its embodiments given solely by way of illustrative examples, without limitation. In this description, reference is made to the accompanying drawings.
lesquels
- la figure 1 est une vue très schématique de côté d'un banc de mesure agencé conformément à l'invention ;
- les figures 2 à 9 sont des vues très schématiques illustrant plusieurs exemples de réalisation de moyens de positionnement coaxial conformes à l'invention;;
- les figures 10 à 13 sont des vues très schématiques illustrant plusieurs exemples de réalisation de mcyens de protection des portées d'aboutement contre les chocs et de moyens de détrompage
- la figure 14 est une vue en perspective à plus grande échelle illustrant à la fois des moyens de protection des portées d'aboutement et des moyens de détrompage ainsi que certains- organes de moyens de prépositionnement
- les figures 15 à 20 sont-des vues très schématiques illustrant plusieurs exemples de réalisation de moyens de prépositionnement
- les figures 2t à 26 sont des vues très schématiques illustrant plusieurs exemples de réalisation de moyens permettant de déplacer les éléments adaptateurs par rapport à la cellule de mesure et de blocage de leur assemblage
- et les figures 27 à 30 sont des vues schématiques illustrant plusieurs exemples de réalisation d'un tronçon de guide d'onde à section transversale modifiable dimensionnellement.which
- Figure 1 is a very schematic side view of a measuring bench arranged in accordance with the invention;
- Figures 2 to 9 are very schematic views illustrating several embodiments of coaxial positioning means according to the invention;
- Figures 10 to 13 are very schematic views illustrating several embodiments of mcyens of protection of abutment surfaces against shocks and of polarization means
- Figure 14 is a perspective view on a larger scale illustrating both the means of protection of the abutment surfaces and the polarization means as well as some- organs of prepositioning means
- Figures 15 to 20 are very schematic views illustrating several exemplary embodiments of prepositioning means
- Figures 2t to 26 are very schematic views illustrating several embodiments of means for moving the adapter elements relative to the measuring cell and blocking their assembly
- And Figures 27 to 30 are schematic views illustrating several embodiments of a waveguide section with dimensionally modifiable cross section.
On notera tout d'abord que l'on utilise les mêmes références numériques pour désigner les mêmes organes ou parties sur les différentes figures. It will first be noted that the same reference numerals are used to designate the same members or parts in the different figures.
Sur la figure 1, un banc de mesure agencé conformément à l'invention est représenté en vue de coté. Une cellule de mesure 1 est disposée en position centrale, étant encadrée par deux éléments adaptateurs 2. Les éléments adaptateurs 2 sont, à leur extrémité libre, munis de moyens de terminaison coaxiaux auxquels sont connectés des connecteurs coaxiaux 3 situés à l'extrémité de câbles coaxiaux 4 assurant les liaisons avec le reste de l'installation de mesure (notamment un analyseur de réseaux). In Figure 1, a measurement bench arranged in accordance with the invention is shown in side view. A measuring cell 1 is arranged in the central position, being surrounded by two adapter elements 2. The adapter elements 2 are, at their free end, provided with coaxial termination means to which are connected coaxial connectors 3 situated at the end of cables coaxial 4 ensuring connections with the rest of the measurement installation (in particular a network analyzer).
Dans l'exemple représenté, la cellule de mesure 1 et les éléments adaptateurs 2 sont constitués sous forme de tronçons de guides d'onde qui sont-aboutés les uns aux autres. Les orifices des passages 5 formant le guide d'onde sont entourés d'une-portée saillante périphérique 6 ; ces portées sont rectifiées, et de préférence dorées pour éviter leur oxydation et améliorer leur contact électrique par aboutement. In the example shown, the measuring cell 1 and the adapter elements 2 are formed in the form of sections of waveguides which are abutted to each other. The orifices of the passages 5 forming the waveguide are surrounded by a peripheral projecting surface 6; these surfaces are rectified, and preferably golden to avoid their oxidation and improve their electrical contact by abutment.
Le positionnement mutuel parfaitement coaxial de la cellule de mesure 1 et des adaptateurs 2 est obtenu en disposant ces organes sur un support 7 en forme de rail massif qui est équipé de portées appropriées comme cela va maintenant être expliqué. The perfectly coaxial mutual positioning of the measuring cell 1 and of the adapters 2 is obtained by placing these members on a support 7 in the form of a solid rail which is equipped with suitable bearing surfaces as will now be explained.
La solution qui semble à la fois la plus simple quant à l'usinage et la plus efficace en raison du positionnement correct qui est effectué de façon automatique, consiste à prévoir, sur le support 7 et sur les organes supportés (seule la cellule de mesure 1 est montrée sur la fig. 2), deux surfaces de portée 8 qui sont mutuellement inclinées en même temps qu'elle ne sont ni horizontales ni verticales Dans l'exemple de la fig. 2, ces surfaces forment un dièdre ouvert à environ 90 et sont sensiblement symétrique par rapport à un plan bissecteur vertical. The solution which seems both the simplest as regards machining and the most effective due to the correct positioning which is carried out automatically, consists in providing, on the support 7 and on the supported members (only the measuring cell 1 is shown in FIG. 2), two bearing surfaces 8 which are mutually inclined at the same time as they are neither horizontal nor vertical. In the example of FIG. 2, these surfaces form a dihedral open to approximately 90 and are substantially symmetrical with respect to a vertical bisector plane.
Pour ce qui est des organe; supportés, le guide d'onde 5 qui est de section transversale rectangulaire peut alors être usiné avec une de ses faces parallèle à l'une des surfaces de portée de l'organe considéré, laquelle surface sert de surface de référence de positionnement. As for the organs; supported, the waveguide 5 which is of rectangular cross section can then be machined with one of its faces parallel to one of the bearing surfaces of the member considered, which surface serves as a positioning reference surface.
Bien entendu, de nombreuses variantes de réalisation de surfaces de positionnement du même type sont possibles. Of course, many alternative embodiments of positioning surfaces of the same type are possible.
A la figure 3, les deux faces 8 ne forment plus
Un dièdre complet, mais sont tronquées pour former un tronc de prisme (surfaces inclinées 8 raccordées par une surface horizontale 9). Le guide d'onde 5 peut alors être disposé parallèlement à cette surface horizontale 9.In FIG. 3, the two faces 8 no longer form
A full dihedral, but are truncated to form a prism trunk (inclined surfaces 8 connected by a horizontal surface 9). The waveguide 5 can then be arranged parallel to this horizontal surface 9.
A la figure 5, les deux surfaces inclinées 8 forment un dièdre saillant sur une face du support, tandis que la fig. 6 montre un agencement inverse, en dièdre rentrant (seul te support étant montré). In FIG. 5, the two inclined surfaces 8 form a protruding dihedral on one face of the support, while FIG. 6 shows a reverse arrangement, in re-entering dihedral (only the support being shown).
A la figure 4, les faces coopérantes du support 7 et des organes supportés 1 et 2 sont essentiellement horizontales. Ces faces comportent une portée plane horizontale 8 (à gauche) et une gouttière 10 en V coopérant avc un jonc cylindrique 11, les contacts du jonc et des faces des gouttières constituant deux paires de portées transversales inclinées 8. In FIG. 4, the cooperating faces of the support 7 and of the supported members 1 and 2 are essentially horizontal. These faces have a horizontal flat surface 8 (on the left) and a V-shaped gutter cooperating with a cylindrical rod 11, the contacts of the rod and of the faces of the gutters constituting two pairs of inclined transverse bearings 8.
A la figure 7, on prévoit une portée en équerre 8 (à gauche) et une autre portée, inclinée, (à droite) l'organe 1 ou 2 chevauchant de la sorte le support en étant retenu transversalement. Une variante est représentée à la figure 8, dans laquelle la portée en équerre est remplacée par un jonc longitudinal 12 intégré dans l'angle supérieur gauche du support 7 (lequel support est seul représenté). In Figure 7, there is provided a square bracket 8 (left) and another inclined scope (right) the member 1 or 2 thus overlapping the support being retained transversely. A variant is shown in Figure 8, in which the square bearing is replaced by a longitudinal rod 12 integrated in the upper left corner of the support 7 (which support is only shown).
Dans la réalisation représentée à la figure 9r le support est parallélépipédique rectangle, et les deux surfaces de portées 8 sont deux de ses faces adjacentes ; il est toutefois nécessaire de prévoir une mise en pression de l'organe 1 ou 2 contre le support (force
F). Cette mise en pression peut être obtenue soit par des moyens extérieurs, soit par un agencement approprié de la face opposée faisant intervenir l'action de la gravité (montage de la figure 7), soit encore en inclinant l'ensemble, par exemple de 45 (montage de la fig. 2), qui fait lui aussi intervenir l'action de la gravité.In the embodiment shown in Figure 9r the support is rectangular parallelepiped, and the two bearing surfaces 8 are two of its adjacent faces; it is however necessary to provide for a pressurization of the member 1 or 2 against the support (force
F). This pressurization can be obtained either by external means, or by a suitable arrangement of the opposite face involving the action of gravity (assembly of FIG. 7), or even by tilting the assembly, for example 45 (assembly of fig. 2), which also involves the action of gravity.
Comme indiqué plus haut, les portées saillantes d'aboutement 6 sont rectifiées, éventuellement dorées, et leurs angles vifs sont indispensables pour que le signal hyperfréquence ne soit pas perturbé. Il est donc nécessaire de protéger ces portées contre d'éventuels chocs. A cette fin, on prévoit d'entourer chaque portée rectangulaire 6 d'une lèvre ou.vislère. saillante 13 de dimension axiale supérieure à celle de la portée.Cette visière peut etre continue et circulaire comme représenté à la fig. 11, montée sur ressort et escamotable en totalité ou en partie (fig. 10) en position aboutée des organes, ou au contraire etre fixe et usinée dans la masse (fig. t2) ; dans ce dernier cas, une gorge 14 de forme complémentaire doit être prévue dans la-face en regard de l'organe en vis-à-vis pour la recevoir lorsque les deux organes sont aboutés. Il est alors facile de configurer ces visières et ces gorges (quant à leurs positions et leurs dimensions) de manière qu'elles constituent un détrompage empêchant l'aboutement d'organes en position incorrecte (par exemple en position inversée) ou d'organes incompatibles.La figure 13 représente une autre réalisation possible à visière 13 et gorge 14 discontinue : la visière 13 comporte deux tronçons rectilignes disposés de part et d'autre de la portée 6 et s'étendant parallèlement l'un à l'autre et parallèlement aux grands côtés du guide d'onde, et il en est de même pour la gorge 14. La figure 14 est une vue en perspective montrant notamment un agencement analogue d'un élément adaptateur 2 (la cellule 1 étant supposée enlevée) dans une réalisation copiée sur celle de la figure 2. As indicated above, the projecting abutment surfaces 6 are rectified, possibly gilded, and their sharp angles are essential so that the microwave signal is not disturbed. It is therefore necessary to protect these spans against possible shocks. To this end, provision is made to surround each rectangular surface 6 with a lip or screw. projection 13 of axial dimension greater than that of the scope. This visor may be continuous and circular as shown in FIG. 11, mounted on a spring and retractable in whole or in part (fig. 10) in the abutting position of the members, or on the contrary be fixed and machined in the mass (fig. T2); in the latter case, a groove 14 of complementary shape must be provided in the face opposite the member vis-à-vis to receive it when the two members are abutted. It is then easy to configure these visors and these grooves (as for their positions and their dimensions) so that they constitute a polarization preventing the abutment of organs in incorrect position (for example in inverted position) or of incompatible organs . Figure 13 shows another possible embodiment with a visor 13 and discontinuous groove 14: the visor 13 comprises two rectilinear sections disposed on either side of the bearing surface 6 and extending parallel to one another and parallel to the long sides of the waveguide, and it is the same for the groove 14. FIG. 14 is a perspective view showing in particular a similar arrangement of an adapter element 2 (the cell 1 being assumed to be removed) in a copied embodiment on that of figure 2.
De la même manière qu'il est souhaitable de protéger les portées d'aboutement 6 contre les chocs, il est également souhaitable de les prémunir contre les frottements générateurs d'usure et de rayures susceptibles d'entraîner un aboutement défectueux de ces portées et d'affecter l'acuité des angles vifs ;dans tous les cas, il en résulte une perturbation du signal hyperfréquence. In the same way that it is desirable to protect the abutment bearing surfaces 6 against shocks, it is also desirable to protect them against friction generating wear and scratches liable to cause a defective abutment of these bearing surfaces and d affect the sharpness of sharp angles; in all cases, this results in a disturbance of the microwave signal.
A cette fin, on prévoit un processus d'aboutement des organes 1 et 2 tel que lesdits organes soient tout d'abord amenés en position coaxiale les uns par rapport aux autres alors qu ils sont encore à distance les uns des autres, et qu'ils soient seulement ensuite rapprochés les uns des autres jusqu'à être en contact ou bien aussi un processus de déplacement combinant ces deux mouvements, mais de manière telle que l'aboutement soit obtenu uniquement en phase ultime par un déplacement axial sans composante transversale. To this end, provision is made for a joining process of the members 1 and 2 such that the said members are first of all brought into a coaxial position with respect to each other while they are still at a distance from each other, and that they are then only brought close to each other until they are in contact or else a displacement process combining these two movements, but in such a way that the abutment is obtained only in the final phase by an axial displacement without transverse component.
Les figures 15A et 15B montrent, respectivement en vue de bout et de côté, un exemple de réalisation d'un agencement permettant de réaliser un tel processus d'aboutement. La cellule de mesure 1 repose sur une embase 15 engagée dans un logement 16 évidé dans le support 7 ; l embase peut glisser verticalement dans ce logement. tes deux éléments adaptateurs 2 présentent chacun un évidement 17 creusé dans leur face inférieure (face d'appui sur le support 7) ; cet évidement possède un flanc nclné formant rampe 18 située du côté de la cellule de mesure 1.Deux leviers en U 19, articulés en rotation dans leur région centrale sur des axes respec : fs 2C, sont disposés et sont dimensionnés de manière que leurs extrémités libres soient situées d'un coté sous les éléments adaptateurs 2 respectifs, au voisinage des évidements 17, et de l'autre côté sous l'embase 15. FIGS. 15A and 15B show, respectively in end and side view, an exemplary embodiment of an arrangement making it possible to carry out such an abutment process. The measurement cell 1 rests on a base 15 engaged in a housing 16 hollowed out in the support 7; the base can slide vertically in this housing. your two adapter elements 2 each have a recess 17 hollowed out in their lower face (bearing face on the support 7); this recess has an inclined side forming a ramp 18 situated on the side of the measuring cell 1.Two U-shaped levers 19, articulated in rotation in their central region on axes respec: fs 2C, are arranged and are dimensioned so that their ends free are located on one side under the respective adapter elements 2, in the vicinity of the recesses 17, and on the other side under the base 15.
Selon l'agencement général du banc, le dispositif qui vient d etre décrit peut être simple et situé en position centrale, ou double et situé en position bilatérale (comme représenté à la figure 15 A) de manière à conférer une meilleure stabilité ; dans ce dernier cas, un axe transversal 21 peut accoupler-chaque paire de levier 19 parallèles pour assurer le synchronisme de leurs mouvements respectifs.According to the general arrangement of the bench, the device which has just been described can be simple and located in the central position, or double and located in the bilateral position (as shown in FIG. 15 A) so as to confer better stability; in the latter case, a transverse axis 21 can couple each pair of parallel levers 19 to ensure the synchronism of their respective movements.
Le fonctionnement en est le suivant. Lorsque les deux éléments adaptateurs 2 sont écartés de la cellule de mesure 1 (pcsition représentée à la fig. 15B), les leviers 19, étant repoussés par les faces inférieures respeotIves des éléments adaptateurs 2, sont dans une pcsitlon dans laquelle ils maintiennent liembase 15 et la cellule 1 que celle-ci supporte en position soulevée ; en faisant glisser les -deux éléments adaptateurs 2 sur le support 7 pour les rapprocher de la cellule 1, les leviers 19, guidés par les rampes 18, pivotent en abaissant la cellule 1 et en déposant finalement celle-ci sur le support 7 ; en fin de déplacement des éléments adaptateurs, les organes 1 et 2 sont coaxiaux et l'aboutement de leurs portées transversales respectives (non représentées) s'effectue sans etre accompagné d'un quelconque déplacement transversal. Le déplacement vertical de la cellule peut être de très faible amplitude (quelques dixièmes de millimètre suffisent). The operation is as follows. When the two adapter elements 2 are separated from the measuring cell 1 (pcsition represented in FIG. 15B), the levers 19, being pushed back by the respeotIves lower faces of the adapter elements 2, are in a pcsitlon in which they hold the base 15 and cell 1 which the latter supports in the raised position; by sliding the two adapter elements 2 on the support 7 to bring them closer to the cell 1, the levers 19, guided by the ramps 18, pivot by lowering the cell 1 and finally depositing the latter on the support 7; at the end of the displacement of the adapter elements, the members 1 and 2 are coaxial and the abutment of their respective transverse bearing surfaces (not shown) is carried out without being accompanied by any transverse displacement. The vertical displacement of the cell can be of very small amplitude (a few tenths of a millimeter is sufficient).
Une- variante de réalisation qui semble par-ticulièrement appropriée est représentée aux figures 16 et 14. Chacun des leviers 19 précédents est remplacé par un système articulé équivalent, constitué par un arbre 26 sensiblement rectiligne monté à rotation sur un axe intermédiaire 2O -à ses extrémités libres, cet arbre est lié de façon articulée d'un coté à un doigt vertical 27 situé sous un élément adaptateur pour coopérer avec l'évidement 17 et la rampe 18 de celui-ci et de l'autre côté à ''embrase 15 soutenant la cellule 1. An alternative embodiment which seems particularly suitable is shown in Figures 16 and 14. Each of the previous levers 19 is replaced by an equivalent articulated system, consisting of a substantially straight shaft 26 rotatably mounted on an intermediate axis 2O -at its free ends, this shaft is linked in an articulated manner on one side to a vertical finger 27 located under an adapter element to cooperate with the recess 17 and the ramp 18 thereof and on the other side to '' socket 15 supporting cell 1.
La figure 17 présente encore un autre exemple de. Figure 17 shows yet another example of.
realisation, plus simple et sans organes annexes mobiles. Les éléments adaptateurs 2 présentent chacun un patin 23 tourné vers l'élément en regard ; ces patins ont leur face supérieure plane, mais sont munies d'une gorge 24 à la jonction du patin et du corps de l'élément adaptateur 2 sursur sa face inférieure plane, la cellule 1 est munie de deux nervures transversales 25 aptes à s'engager dans les gorges 24 lors d'un rapprochement des deux éléments 2, provoquant ainsi un abaissement de la cellule venant en position coaxiale avec les deux éléments 2 avant leur aboutement. realization, simpler and without mobile appendices. The adapter elements 2 each have a shoe 23 facing the opposite element; these pads have their flat upper face, but are provided with a groove 24 at the junction of the shoe and the body of the adapter element 2 on its flat lower face, the cell 1 is provided with two transverse ribs 25 capable of engage in the grooves 24 during a bringing together of the two elements 2, thus causing a lowering of the cell coming into a coaxial position with the two elements 2 before their abutment.
La figure 18 présente un exemple de réalisation qui constitue une variante du précédent. La face inférieure 22 de la cellule 1 est usinée pour former r en direction axiale, un V renversé très ouvert, tandis que chacun des éléments adaptateurs présente un patin 23 tourné vers l'élément en regard et dont la face supérieure est inclinée de façon correspondant à l'une respective des faces du V précité ; la cellule 1 repose sur ces deux patins par sa face inférieure. Le rapprochement l'un vers l'autre des deux éléments adaptateurs 2 provoque un déplacement descendant concommitant de la cellule 1 d'une manière plus douce que dans l'exemple précédent, de manière telle qu'au moment de l'aboutement des portées respectives (non représentées) les trois organes scient parfaitement coaxiaux. FIG. 18 shows an exemplary embodiment which constitutes a variant of the previous one. The underside 22 of the cell 1 is machined to form r in the axial direction, a very open inverted V, while each of the adapter elements has a shoe 23 facing the opposite element and the upper face of which is inclined correspondingly to a respective one of the faces of the aforementioned V; cell 1 rests on these two pads by its underside. The bringing together of the two adapter elements 2 causes a concomitant downward movement of cell 1 in a smoother manner than in the previous example, so that at the time of the abutment of the respective spans (not shown) the three perfectly coaxial scientist organs.
Les figures 19 et 20 montrent une réalisation pratique de l'exemple précédent. A la figure 19, le support 7 est évidé axialement par un canal longitudinal 38 qui reçoit à coulissement une pièce ou coin 29 comportant un pan oblique 30 situe au-dessus de la surface de guidage du support ; ce plan oblique 30 correspond à l'un des plans du V formé par la face ;inférieure 22 de la cellule dans la réalisation de la figure t8. Le coin 29 est solidarisé (emboîté ou vissé par exemple) à l'élément adaptateur 2. Figures 19 and 20 show a practical embodiment of the previous example. In FIG. 19, the support 7 is axially hollowed out by a longitudinal channel 38 which slidably receives a part or corner 29 comprising an oblique face 30 situated above the guide surface of the support; this oblique plane 30 corresponds to one of the planes of the V formed by the bottom face 22 of the cell in the embodiment of FIG. t8. The corner 29 is secured (nested or screwed for example) to the adapter element 2.
La figure 20 montre l'agencement de la cellule de mesure 1 destinée à coopérer avec le coin 29 de la figure 19 : la cellule de mesure est équipée, sur sa face inférieure surmontant le canal 28, d'une pièce rapportée 31 présentant un plan incliné complémentaire du plan oblique 30 du coin 29 et destiné à coopérer avec celui-ci, selon le schéma de fonctionnement exposéen regard de la fig. 18. FIG. 20 shows the arrangement of the measurement cell 1 intended to cooperate with the corner 29 of FIG. 19: the measurement cell is equipped, on its underside surmounting the channel 28, with an insert 31 having a plane inclined complementary to the oblique plane 30 of the corner 29 and intended to cooperate with the latter, according to the operating diagram shown in FIG. 18.
tes déplacements des deux éléments de liaison 2 en direction de la cellule de mesure 1 peuvent être effectués en synchronisme grâce à des moyens d'accouplement dont certains exemples sont représentés aux figures 21 à 23. your movements of the two connecting elements 2 in the direction of the measuring cell 1 can be carried out in synchronism by means of coupling means, some examples of which are shown in FIGS. 21 to 23.
A la figure 21, le dispositif d'accouplement comprend deux leviers 32 et 33 accouples aux éléments 2 respectifs et montés pivotants, une biellette de liaison 34 assurant leur accouplement articulé ; un déplacement du dispositif selon la flèche 35 provoque le rapprochement mutuel des deux éléments 2. In Figure 21, the coupling device comprises two levers 32 and 33 coupled to the respective elements 2 and pivotally mounted, a connecting rod 34 ensuring their articulated coupling; a displacement of the device according to arrow 35 causes the two elements 2 to come together.
A la figure 22, le dispositif d'accouplement comprend une équerre en U 36 dont les branches inclinées coopèrent avec des axes ou des galets 37 solidaires respectivement des deux éléments 2 ; un mouvement vers le bas de l'équerre provoque un rapprochement des deux éléments 2. In FIG. 22, the coupling device comprises a U-shaped bracket 36 whose inclined branches cooperate with axes or rollers 37 secured respectively to the two elements 2; a downward movement of the square causes the two elements to come together 2.
A la figure 23, le support 7 est traversé par une tige filetée 38, longitudinale, entrainable en rotation et supportant deux chariots 39 accouplés rigidement aux deux éléments adaptateurs 2. La tige filetee et/ou les chariots sont agencés pour que les chariots se rapprochent ou s'éloignent l'un de l'autre pour l'un ou l'autre sens de rotation de la tige 38. In Figure 23, the support 7 is traversed by a threaded rod 38, longitudinal, rotatable in rotation and supporting two carriages 39 rigidly coupled to the two adapter elements 2. The threaded rod and / or the carriages are arranged so that the carriages come closer or move away from one another for one or the other direction of rotation of the rod 38.
Enfin, on prévoit que l'un des éléments adaptateurs est fixe, tandis que seul l'autre élément est mobile, ce dernier entrainant la cellule 1 sur une partie de son déplacement. Les figures 24 et 25 représentent deux exemples de réalisation de tels agencements, dans lesquels un levier d'actionnement 40, articulé en rotation sur un axe fixe, coopère avec un doigt ou un galet 41 de l'élément déplaçable. Finally, provision is made for one of the adapter elements to be fixed, while only the other element is movable, the latter driving cell 1 over part of its movement. Figures 24 and 25 show two embodiments of such arrangements, in which an actuating lever 40, articulated in rotation on a fixed axis, cooperates with a finger or a roller 41 of the movable element.
On notera que tous les dispositifs d'entraine- ment qui viennent d'être décrits sont également agen çables de manière à assurer un blocage des éléments adaptateurs 2 en position aboutée contre la cellule de mesure 1. It will be noted that all of the drive devices which have just been described are also suitable for blocking the adapter elements 2 in abutting position against the measuring cell 1.
La figure 26 montre un ultime exemple de réalisation d'un tel dispositif apte à entraîner les deux éléments 2 en synchronisme et à les bloquer en position aboutée. il s'agit d'une adaptation du dispositif de la figure 21 dans lequel un levier de manoeuvre 42, mobile en rotation autour d'un axe central, est accouplé, par une barre de liaison 43, au point- d'entrainement 44 du dispositif de la figure 21 un ressort de rappel 45 est accroché au point 44 ; une butée 46 limite l'amplitude du déplacement du levier en fonction de la course à imprimer aux éléments adaptateurs 2. Dans cet exemple, le rapprochement des deux éléments est obtenu en abaissant le levier 42 et leur écartement en relevant ce levier. FIG. 26 shows a final embodiment of such a device capable of driving the two elements 2 in synchronism and of locking them in the abutted position. it is an adaptation of the device of FIG. 21 in which an operating lever 42, movable in rotation about a central axis, is coupled, by a connecting bar 43, to the point-drive 44 of the device of FIG. 21 a return spring 45 is hooked at point 44; a stop 46 limits the amplitude of movement of the lever as a function of the stroke to be printed on the adapter elements 2. In this example, the bringing together of the two elements is obtained by lowering the lever 42 and their spacing by raising this lever.
Bien que le banc de mesure qui fait l'objet de l'invention soit destiné à effectuer la mesure de caractéristiques électromagnétique d'une cellule de mesure quelconque, il semble toutefois qu'il soit particulièrement bien adapté pour effectuer notamment des mesures de caractéristiques électromagnétiques (permittivité, perméabilité) de matériaux absorbants. Although the measurement bench which is the subject of the invention is intended for carrying out the measurement of electromagnetic characteristics of any measurement cell, it nevertheless seems that it is particularly well suited for carrying out in particular measurements of electromagnetic characteristics (permittivity, permeability) of absorbent materials.
Dans ce but, un échantillon du matériau est introduit dans un tronçon de guide d'onde qui constitue alors la cellule de mesure.For this purpose, a sample of the material is introduced into a section of waveguide which then constitutes the measurement cell.
Toutefois, lorsque l'ajustement entre le contour de l'échantillon à tester et le contour du guide d'onde n'est pas parfait, il en résulte des fuites qui perturbent considérablement les mesures, voire même qui les rendent impossible et/ou sans signification. Par exemple, un rattrapage de jeu de 0,05 mm procure un accroissement d'un facteur 10 de l'étendue de mesure des pertes électromagnétiques du matériau, à précision de mesure constante. However, when the fit between the contour of the sample to be tested and the contour of the waveguide is not perfect, this results in leaks which considerably disturb the measurements, even even making them impossible and / or without meaning. For example, a backlash of 0.05 mm provides a 10-fold increase in the measurement range of the electromagnetic losses of the material, at constant measurement accuracy.
Conformément à l'invention, il est donc proposé d'adapter la section transversale du -guide d'onde aux dimensions de l'échantillon à tester, - de manière à pouvoir effectuer des mesures fiables, reproductibles et ccmparables. In accordance with the invention, it is therefore proposed to adapt the cross section of the waveguide to the dimensions of the sample to be tested, so as to be able to carry out reliable, reproducible and comparable measurements.
Dans la réalisation de la figure 27, le tronçon de guide d'onde 47 constituant la cellule de mesure 1 est délimité par quatre parois 48 mutuellement perpendiculaires, indépendantes les unes des autres mais accolées les unes aux autres,1 et déplaçables les unes par rapport aux autres respectivement selon leurs propres plans. Cette réalisation est idéale car elle permet une adaptation parfaite de la section du guide d'onde 5 aux dimensions de l'échantillon ; toutefois sa réalisation mécanique est délicate et couteuse et les solutions proposes aux figures 28 et 29 sont certainement plus avantageuses de ce point de vue. In the embodiment of FIG. 27, the waveguide section 47 constituting the measurement cell 1 is delimited by four mutually perpendicular walls 48, independent of each other but contiguous to each other, 1 and movable relative to each other to the others respectively according to their own plans. This embodiment is ideal because it allows a perfect adaptation of the section of the waveguide 5 to the dimensions of the sample; however, its mechanical production is delicate and expensive and the solutions proposed in FIGS. 28 and 29 are certainly more advantageous from this point of view.
L'exemple 49 de la figure 28 constitue une variante simplifiée de l'exemple précédent : deux parois voisines et perpendiculaires forment un ensemble monobloc en équerre 50, les deux équerres 50 pouvant coulisser l une sur l'autre de manière à modifier la largeur X du guide d'onde 5. Example 49 of FIG. 28 constitutes a simplified variant of the previous example: two adjacent and perpendicular walls form a one-piece assembly at a bracket 50, the two brackets 50 being able to slide one over the other so as to modify the width X waveguide 5.
Dans l'exemple de la figure 29, le tronçon de guide d'onde 51 est constitué par deux profilés en U 52 disposés face à face. Ces deux profilés peuvent être écartés ou rapprochés l'un de l'autre pour modifiér la largeur X du guide d'onde 5, la présence des deux fentes longitudinales -53 supérieure et inférieure ne perturbant pas la propagation des signaux et les mesures à condition qu'elles soient parfaitement médianes et de relativement faible importance.-
Dans les deux exemples des figures 28 et 29, l'adaptation de la hauteur du guide d'onde 5 à la dimension verticale de l'échantillon est obtenue de façon simple en prévoyant, pour le guide d'onde, un profil longitudinal variable de' façon continue entre deux valeurs extrêmes Y1 et Y2. Cela peut être obtenu, comme représenté à la figure 30, en usinant une des faces horizontales, par exemple la face supérieure 54, en pente continue par rapport à l'autre. L'échantillon 55 est alors introduit par l'extrémité ayant l'ouverture de plus grande hauteur, jusqu'à venir en butée à l'intérieur du guide d'onde.In the example of FIG. 29, the waveguide section 51 is constituted by two U-shaped sections 52 arranged face to face. These two sections can be moved apart or brought closer to each other to modify the width X of the waveguide 5, the presence of the two upper and lower longitudinal slots -53 not disturbing the propagation of the signals and the measurements provided that they are perfectly median and of relatively small importance.
In the two examples of FIGS. 28 and 29, the adaptation of the height of the waveguide 5 to the vertical dimension of the sample is obtained in a simple manner by providing, for the waveguide, a variable longitudinal profile of 'continuously between two extreme values Y1 and Y2. This can be obtained, as shown in FIG. 30, by machining one of the horizontal faces, for example the upper face 54, in a continuous slope with respect to the other. The sample 55 is then introduced through the end having the greatest height opening, until it comes into abutment inside the waveguide.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As goes without saying and as it already follows from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more particularly envisaged, it embraces, on the contrary, all variants.
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8900757A FR2642179B1 (en) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | MEASUREMENT BENCH FOR DETERMINING ELECTROMAGNETIC CHARACTERISTICS IN THE MICROWAVE FIELD OF A MEASUREMENT CELL |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8900757A FR2642179B1 (en) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | MEASUREMENT BENCH FOR DETERMINING ELECTROMAGNETIC CHARACTERISTICS IN THE MICROWAVE FIELD OF A MEASUREMENT CELL |
Publications (2)
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ID=9377975
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| FR8900757A Expired - Lifetime FR2642179B1 (en) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | MEASUREMENT BENCH FOR DETERMINING ELECTROMAGNETIC CHARACTERISTICS IN THE MICROWAVE FIELD OF A MEASUREMENT CELL |
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1989
- 1989-01-23 FR FR8900757A patent/FR2642179B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| FR2642179B1 (en) | 1991-05-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |