FR2984612A1

FR2984612A1 - Rotary joint for guiding electromagnetic waves between two access points in sweeping radar antenna, has waveguides formed between access points, where each access point includes transition to change propagation direction

Info

Publication number: FR2984612A1
Application number: FR1103951A
Authority: FR
Inventors: Pierre Bosshard; Jerome Brossier; Gilles Navarre
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-06-21
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: FR2984612B1

Abstract

The joint (10) has two half-shells (14, 15) rotatable relative to each other about a rotation axis (11). Waveguides (12, 13) of toroidal shape are formed between two access points around the axis, where the two half-shells form the walls of the waveguide, and the access points are formed in the two half-shells, respectively. Each access point includes a transition to change a propagation direction between a direction considered in the access point and an annular direction about the rotation axis in the waveguides.

Description

Joint tournant hyperfréquence L'invention concerne un joint tournant destiné à guider des ondes électromagnétiques entre deux accès. L'invention concerne plus particulièrement la réalisation de joints tournants pour effectuer la transmission d'ondes électromagnétiques entre une première pièce et une 5 deuxième pièce, mobiles l'une par rapport à l'autre, selon un mouvement de rotation autour d'un axe. De tels dispositifs peuvent par exemple être utilisés dans des radars à antennes balayantes. Ils sont disposés entre d'une part un générateur et/ou un récepteur d'ondes hyperfréquences et d'autre une antenne à laquelle on souhaite faire subir des mouvements de rotation sans 10 interrompre ses fonctions d'émission ou de réception. Le fonctionnement d'une antenne se fait généralement sur des canaux séparés, l'un pour l'émission et l'autre pour la réception. L'invention trouve une utilité particulière dans la bande de fréquence Ka utilisée dans la communication entre des satellites et des stations terrestres. Du coté des 15 satellites, l'émission est par exemple réalisée autour de 20GHz et la réception autour de 30GHz. L'invention n'est bien entendu pas limitée à cette bande de fréquence. On a mis en oeuvre des joints tournants dans lesquels les différents canaux d'émission et de réception sont multiplexés dans un même 20 canal de transmission. Un des accès du joint tournant est de type coaxial fonctionnant en mode TEM (Mode dans lequel le champ électrique est réduit à sa composante radiale et le champ magnétique à sa composante azimutale.). La fonction de transfert du joint tournant est alors insensible à la rotation du joint. Mécaniquement l'âme du guide coaxial peut être fixe et 25 l'enveloppe en rotation. Cette solution est très simple à mettre en oeuvre car le joint tournant ne concerne qu'un seul guide d'onde dans lequel plusieurs canaux sont multiplexés. Cette solution nécessite l'utilisation d'un diplexeur en aval du joint tournant pour séparer les canaux. 30 L'invention vise à se passer de diplexeur et à réaliser un joint tournant où les guides d'onde des différents canaux sont séparés. Cette solution présente l'avantage de permettre une meilleure adaptation de chaque guide d'onde au canal qu'il véhicule. The invention relates to a rotary joint intended to guide electromagnetic waves between two accesses. The invention relates more particularly to the realization of rotating joints for effecting the transmission of electromagnetic waves between a first part and a second part, movable relative to each other, in a rotational movement about an axis. . Such devices may for example be used in radar antenna sweeping. They are arranged between, on the one hand, a generator and / or a microwave wave receiver and, on the other hand, an antenna to which it is desired to undergo rotational movements without interrupting its transmitting or receiving functions. The operation of an antenna is usually done on separate channels, one for transmission and the other for reception. The invention finds particular utility in the Ka frequency band used in communication between satellites and earth stations. On the side of the 15 satellites, the emission is for example carried out around 20GHz and the reception around 30GHz. The invention is of course not limited to this frequency band. Rotating joints have been implemented in which the different transmission and reception channels are multiplexed in the same transmission channel. One of the connections of the rotary joint is of coaxial type operating in TEM mode (Mode in which the electric field is reduced to its radial component and the magnetic field to its azimuth component.). The transfer function of the rotary joint is then insensitive to the rotation of the joint. Mechanically the web of the coaxial guide may be fixed and the envelope rotated. This solution is very simple to implement because the rotary joint only concerns a single waveguide in which several channels are multiplexed. This solution requires the use of a diplexer downstream of the rotary joint to separate the channels. The invention aims to dispense with the diplexer and to make a rotary joint where the waveguides of the different channels are separated. This solution has the advantage of allowing a better adaptation of each waveguide to the channel that it conveys.

L'invention vise aussi à réaliser un joint tournant possédant peu de pièces mécaniques et donc facile à réaliser. A cet effet, l'invention a pour objet un joint tournant destiné à guider des ondes électromagnétiques entre deux accès, le joint permettant de faire pivoter mécaniquement un des accès par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation, caractérisé en ce qu'il comprend deux demi-coquilles mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'axe, en ce qu'un guide d'onde de forme torique autour de l'axe est formé entre les deux accès, les deux demi-coquilles formant les parois du guide d'onde, en ce qu'un premier des deux accès est réalisé dans une première des deux demi-coquilles et un second des deux accès est réalisé dans une seconde des deux demi-coquilles, et en ce que chacun des deux accès comprend une transition permettant un changement de direction de propagation entre une direction dans l'accès considéré et une direction annulaire autour de l'axe de rotation dans le guide d'onde. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente en coupe un exemple de joint tournant conforme à l'invention ; la figure 2 représente en perspective le joint tournant de la figure 1 ; les figures 3A et 3B représentent en perspective deux demi-25 coquilles formant le joint tournant de la figure 1 ; la figure 4 représente le détail d'un accès au joint tournant de la figure 1 ; la figure 5 représente l'accès de la figure 5 en coupe ; la figure 6 représente un autre accès en coupe. 30 la figure 7 représente en coupe une variante de joint tournant selon l'invention ; la figure 8 représente en coupe le détail d'un accès du joint tournant de la figure 7. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes 35 repères dans les différentes figures. The invention also aims to achieve a rotary joint with few mechanical parts and therefore easy to achieve. For this purpose, the subject of the invention is a rotary joint intended to guide electromagnetic waves between two access ports, the seal making it possible to mechanically pivot one of the accesses relative to the other around an axis of rotation, characterized in that it comprises two half-shells rotatable relative to each other about the axis, in that a waveguide of toric shape around the axis is formed between the two accesses, the two half-shells forming the walls of the waveguide, in that a first of the two accesses is made in a first of the two half-shells and a second of the two accesses is made in a second of the two half-shells, and in that each of the two accesses comprises a transition allowing a change of direction of propagation between a direction in the access considered and an annular direction around the axis of rotation in the waveguide. The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the detailed description of an embodiment given by way of example, a description illustrated by the accompanying drawing in which: FIG. rotary joint according to the invention; Figure 2 shows in perspective the rotary joint of Figure 1; Figures 3A and 3B show in perspective two half-shells forming the rotary joint of Figure 1; Figure 4 shows the detail of an access to the rotary joint of Figure 1; Figure 5 shows the access of Figure 5 in section; Figure 6 shows another sectional access. Figure 7 shows in section a variant of rotary joint according to the invention; FIG. 8 shows in section the detail of an access of the rotary joint of FIG. 7. For the sake of clarity, the same elements will bear the same references in the different figures.

La figure 1 représente un joint tournant 10 destiné à guider des ondes électromagnétiques entre des accès. Le joint tournant 10 permet de faire pivoter mécaniquement un accès par rapport à un autre autour d'un axe 5 de rotation 11. Sur la figure 1 les accès n'apparaissent pas et le guide d'onde est représenté en coupe dans un plan contenant l'axe 11. Dans l'exemple représenté, le joint tournant 10 comprend deux voies de transmission comprenant chacune deux accès et un guide d'onde 12 ou 13 de forme torique autour de l'axe 11. Les deux guides d'onde 12 et 13 sont 10 concentriques autour de l'axe de rotation 11. Le fait de disposer de deux guides d'onde dans un joint tournant est intéressant pour alimenter les deux voies émission et réception d'une antenne. Il est bien entendu que l'invention peut être mise en oeuvre pour autant de voies que souhaitées. Le joint tournant 10 comprend deux demi-coquilles 14 et 15 15 mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre autour de l'axe 11. Les deux demi-coquilles 14 et 15 forment les deux pièces mécaniques principales du joint tournant 10. D'autres pièces mécaniques nécessaires au guidage des deux pièces peuvent bien entendu être ajoutées, comme par exemple un ou plusieurs roulements ou butées à billes. Les deux demi-coquilles 14 et 15 20 forment les parois du guide d'onde. Les deux demi-coquilles 14 et 15 ont des formes circulaires autour de l'axe 11 permettant de conserver une même section sur toute la longueur des guides d'onde 12 et 13. Plus précisément, le plan de coupe de la figure 1 montre les deux guides 12 et 13 perpendiculairement à la direction de propagation dans les guides. Dans ce 25 plan de coupe, les guides d'onde 12 et 13 ont une section rectangulaire qui est conservée lors de la rotation des deux demi-coquilles 14 et 15. La section des guides d'ondes 12 et 13 se retrouve pour tout autre plan de coupe contenant l'axe de rotation 11 sauf au niveau des accès qui seront détaillés plus loin. Une section rectangulaire présente l'avantage d'être facile à 30 réaliser par exemple par usinage. D'autres formes de section sont bien entendu possibles, comme par exemple des sections circulaires ou encore des formes plus complexes comme des sections rectangulaires dans lesquelles des saillies apparaissent dans les parois. Figure 1 shows a rotating joint 10 for guiding electromagnetic waves between accesses. The rotary joint 10 makes it possible to mechanically pivot one access relative to another around an axis of rotation 11. In FIG. 1 the accesses do not appear and the waveguide is shown in section in a plane containing the axis 11. In the example shown, the rotary joint 10 comprises two transmission channels each comprising two ports and a waveguide 12 or 13 of toric shape around the axis 11. The two waveguides 12 and 13 are concentric about the axis of rotation 11. The fact of having two waveguides in a rotary joint is interesting for feeding the two channels transmission and reception of an antenna. It is understood that the invention can be implemented for as many routes as desired. The rotary joint 10 comprises two half-shells 14 and 15 rotatable relative to one another about the axis 11. The two half-shells 14 and 15 form the two main mechanical parts of the rotary joint 10 Other mechanical parts necessary for guiding the two parts can of course be added, such as for example one or more bearings or thrust bearings. The two half-shells 14 and 15 form the walls of the waveguide. The two half-shells 14 and 15 have circular shapes around the axis 11 making it possible to maintain the same section over the entire length of the waveguides 12 and 13. More precisely, the sectional plane of FIG. two guides 12 and 13 perpendicular to the direction of propagation in the guides. In this section plane, the waveguides 12 and 13 have a rectangular section which is retained during the rotation of the two half-shells 14 and 15. The section of the waveguides 12 and 13 is found for all other cutting plane containing the axis of rotation 11 except at the access which will be detailed below. A rectangular section has the advantage of being easy to produce, for example by machining. Other section shapes are of course possible, such as circular sections or more complex shapes such as rectangular sections in which projections appear in the walls.

La figure 2 représente le joint tournant 10 en perspective. Sur cette figure on distingue les accès aux guides d'onde 12 et 13. Plus précisément, Le joint tournant 10 comprend deux accès 16 et 17 au guide d'onde 12 et deux accès 18 et 19 au guide d'onde 13. Afin de permettre la rotation des accès, pour le guide d'onde 12, l'accès 16 est réalisé dans la demi-coquille 14 et l'accès 17 est réalisé dans la demi-coquille 15. De même, pour le guide d'onde 13, l'accès 18 est réalisé dans la demi-coquille 14 et l'accès 19 est réalisé dans la demi-coquille 15. Dans l'exemple représenté, les accès à chacun des guides d'onde 12 et 13 permettent chacun de guider une onde se propageant hors du joint tournant 10 suivant une direction parallèle à l'axe de rotation 11. Les directions de propagation dans les accès 16 et 18 ont été matérialisées sur la figure 2 par des flèches, 20 pour l'accès 16 et 21 pour l'accès 18. Il est bien entendu possible de prévoir des accès dont les directions de propagation ne sont pas parallèles à l'axe de rotation 11 en fonction de la configuration de composants amont et aval au joint tournant 10. Les figure 3A et 3B représentent en perspectives les deux demi-coquilles 14 et 15 à distance l'une de l'autre. Cette figure permet de distinguer des transitions 26 à 29 appartenant chacune à un des accès, respectivement 16 à 19 et permettant une changement de direction de propagation entre la direction parallèle à l'axe de rotation et une direction annulaire autour de l'axe de rotation dans le guide d'onde. Figure 2 shows the rotary joint 10 in perspective. In this figure there are the accesses to the waveguides 12 and 13. More specifically, the rotary joint 10 comprises two accesses 16 and 17 to the waveguide 12 and two accesses 18 and 19 to the waveguide 13. In order to allow the rotation of the accesses, for the waveguide 12, the access 16 is made in the half-shell 14 and the access 17 is made in the half-shell 15. Similarly, for the waveguide 13 , the access 18 is made in the half-shell 14 and the access 19 is made in the half-shell 15. In the example shown, the accesses to each of the waveguides 12 and 13 each allow to guide a wave propagating out of the rotary joint 10 in a direction parallel to the axis of rotation 11. The directions of propagation in the ports 16 and 18 have been shown in FIG. 2 by arrows, 20 for the access 16 and 21 for the access 18. It is of course possible to provide access whose propagation directions are not parallel the axis of rotation 11 as a function of the configuration of upstream and downstream components to the rotary joint 10. Figure 3A and 3B show in perspective the two half-shells 14 and 15 at a distance from each other. This figure makes it possible to distinguish transitions 26 to 29 each belonging to one of the ports, respectively 16 to 19, and allowing a change of direction of propagation between the direction parallel to the axis of rotation and an annular direction around the axis of rotation. in the waveguide.

Les figures 4 et 5 représentent en détail un accès au joint tournant 10, par exemple l'accès 16. On retrouve la transition 26 permettant un changement dans la direction de propagation d'une onde électromagnétique entre l'accès 16 et le guide d'onde 12. La figure 4 représente l'accès 16 en perspective par l'extérieur de la demi coquille 14 et la figure 5 représente ce même accès en coupe par une surface cylindrique centrée sur l'axe de rotation 11 du joint tournant et formant une surface médiane du guide d'onde 12. Sur la figure 5, on a également représenté par une flèche 22 la direction de propagation d'une onde électromagnétique dans le guide d'onde 12 au niveau de l'accès 16 ainsi que la direction de propagation 20 déjà évoquée plus haut. Les directions de propagation 20 et 22 sont perpendiculaires au niveau de l'accès 16 et la transition 26 est formée par un pan incliné dont une direction normale est la bissectrice des deux directions 20 et 22. Pour faciliter la fabrication de la transition 26, par exemple par usinage, le pan incliné peut être remplacé par un escalier comme représenté pour toutes les transitions 16 à 19 dans les différentes figures. Pour ne pas surcharger les figures, le pan incliné porte le même repère que la transition qu'il assure. Le pan incliné de différentes transitions est formé dans un pavé solidaire de la demi-coquille dans laquelle la transition est formée et à laquelle appartient l'accès considéré. Par exemple la transition 26 est formée sur un pavé 30 dimensionné pour obstruer sensiblement le guide d'onde 12 en ne laissant subsister entre les deux demi coquilles 14 et 15 qu'un jeu fonctionnel suffisant pour éviter tout frottement dans le mouvement des deux demi coquilles 14 et 15 entre elles. De même sur la figure 6, un pavé 31 est formé dans la demi-coquille 15. Un pan incliné est réalisé dans le pavé 31 pour réaliser la transition 27. Avantageusement, pour éviter les fuites d'ondes électromagnétiques du guide d'onde 12 en direction de l'arrière du pavé 30, l'avant du pavé 30 étant formé par le pan incliné 26, le joint tournant 10 comprend un piège radiofréquence 32 à haute impédance réalisé dans le pavé 30. On retrouve un piège 32 semblable réalisé dans le pavé 31. Le piège 32 est par exemple formé par une rainure réaliée dans la partie basse du pavé considéré, c'est-à-dire dans la surface du pavé la plus proche de la demi-coquille à laquelle le pavé n'appartient pas. Le piège 32 est par exemple situé à une distance du pan incliné égale au quart de la longueur d'onde moyenne (À/4) à laquelle est destiné le guide d'onde associé. La profondeur de la rainure peut également être égale à À/4. Des essais permettront d'affiner la forme et les dimensions du piège 32 pour améliorer son efficacité. FIGS. 4 and 5 show in detail an access to the rotary joint 10, for example access 16. The transition 26 is found allowing a change in the direction of propagation of an electromagnetic wave between the access 16 and the guide of FIG. wave 12. FIG. 4 shows the access 16 in perspective from the outside of the half-shell 14 and FIG. 5 represents this same access in section through a cylindrical surface centered on the axis of rotation 11 of the rotary joint and forming a In FIG. 5, arrow 22 also shows the direction of propagation of an electromagnetic wave in the waveguide 12 at the access 16 as well as the direction of movement. propagation 20 already mentioned above. The propagation directions 20 and 22 are perpendicular to the level of the access 16 and the transition 26 is formed by an inclined section whose normal direction is the bisector of the two directions 20 and 22. To facilitate the manufacture of the transition 26, by example by machining, the inclined pan can be replaced by a staircase as shown for all transitions 16 to 19 in the different figures. To avoid overloading the figures, the inclined pan bears the same mark as the transition it provides. The inclined pan of different transitions is formed in a block integral with the half-shell in which the transition is formed and to which belongs the access considered. For example the transition 26 is formed on a pad 30 sized to substantially obstruct the waveguide 12 leaving only between the two half-shells 14 and 15 sufficient functional play to avoid any friction in the movement of the two half-shells 14 and 15 between them. Likewise in FIG. 6, a block 31 is formed in the half-shell 15. An inclined section is formed in the block 31 to effect the transition 27. Advantageously, to avoid the leakage of electromagnetic waves from the waveguide 12 towards the rear of the block 30, the front of the block 30 being formed by the inclined face 26, the rotary joint 10 comprises a high impedance radiofrequency trap 32 made in the block 30. There is a similar trap 32 made in block 31. The trap 32 is for example formed by a groove made in the lower part of the pavement under consideration, that is to say in the surface of the pavement closest to the half-shell to which the paving stone belongs. not. The trap 32 is for example located at a distance from the inclined panel equal to one quarter of the average wavelength (λ / 4) for which the associated waveguide is intended. The depth of the groove can also be equal to λ / 4. Tests will refine the shape and dimensions of Trap 32 to improve its efficiency.

Avantageusement, le long de sa direction annulaire de propagation, chacun des guides d'onde 12 et 13 est bordé dans un plan de joint 35 séparant les deux demi coquilles par deux pièges radiofréquence à haute impédance et disposés de part et d'autre de chacun des guides d'onde. Le plan de joint 35 est perpendiculaire à l'axe de rotation 11. Ces pièges sont par exemple visibles sur la figure 1. Les pièges 36 et 37 sont réalisés de part et d'autre du guide 12. Le piège 37 peut être situé entre les deux guides d'onde 12 et 13. Le piège 38 longe l'extérieur du guide d'onde 13. Ainsi, le guide d'onde 13 est bordé par les pièges 37 et 38. Les trois pièges 36, 37 et 38 peuvent être réalisés de façon semblable au moyen de rainures réalisées dans des faces en regard des deux demi-coquilles 14 et 15. Ces faces suivent sensiblement le plan de joint 35. La distance entre ces faces est la plus faible possible tout en permettant l'existence d'un jeu fonctionnel évitant le contact entre les deux demi-coquilles 14 et 15. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, des rainures sont réalisées dans chacune des demi-coquilles 14 et 15. Les rainures de chaque pièges sont réalisées en regard l'une de l'autre. En variante, sur la figure 6, le piège 36 n'apparait que dans la demi-coquille 15. En regard de ce piège, la demi-coquille 14 ne comporte qu'une face plane référencée 39 sur la figure 5. Comme précédemment, la profondeur des rainures permettant de réaliser les pièges 36, 37 et 38 est par exemple de l'ordre de À/4. Les rainures sont disposées à une distance de l'ordre de À/4 de la paroi du guide d'onde associé. La rotation des deux demi-coquilles autour de l'axe 11 est limitée angulairement par les pavés 30 et 31. Plus précisément, la longueur maximale du guide d'onde 12 est obtenue lorsqu'une face arrière 40 du pavé 30 vient au contact d'une face arrière 41 du pavé 31. La longueur du guide d'onde 12 est mesurée angulairement autour de l'axe de rotation 11. Pour le pavé 30, la face arrière 40 est opposée au pan incliné 26 et pour le pavé 31, la face arrière 41 est opposée au pan incliné 27. Il est possible de limiter encore le débattement angulaire des deux demi-coquilles 14 et 15 autour de l'axe de rotation 11. A cet effet, le joint tournant 10 comprend une butée 42 qui permet de réduire la longueur du guide d'onde 12 en y plaçant la butée 42. Plus précisément, la butée 42 forme une excroissance réalisée dans une des demi-coquilles, la demi-coquille 14 dans l'exemple représenté. Lors de la rotation du joint tournant 10, la butée 42 vient au contact de la face arrière 41 du pavé 31. La butée 42 est visible sur la figure 3A. Lorsque le joint tournant 10 possède plusieurs guides d'onde concentriques, il est possible de ne placer qu'une seule butée dans un des guides d'onde. On peut aussi placer une butée dans chacun de guides d'onde comme représenté sur la figure 3A. Advantageously, along its annular propagation direction, each of the waveguides 12 and 13 is bordered in a plane of joint 35 separating the two half-shells by two high-impedance radiofrequency traps and arranged on each side of each waveguides. The joint plane 35 is perpendicular to the axis of rotation 11. These traps are for example visible in Figure 1. The traps 36 and 37 are formed on either side of the guide 12. The trap 37 can be located between the two waveguides 12 and 13. The trap 38 runs along the outside of the waveguide 13. Thus, the waveguide 13 is bordered by the traps 37 and 38. The three traps 36, 37 and 38 can be made in a similar manner by means of grooves made in facing faces of the two half-shells 14 and 15. These faces substantially follow the joint plane 35. The distance between these faces is as small as possible while allowing the existence a functional clearance avoiding the contact between the two half-shells 14 and 15. In the embodiment of Figure 1, grooves are formed in each of the half-shells 14 and 15. The grooves of each trap are made facing each other. In a variant, in FIG. 6, the trap 36 only appears in the half-shell 15. Opposite this trap, the half-shell 14 has only one flat face referenced 39 in FIG. 5. As previously, the depth of the grooves for making the traps 36, 37 and 38 is for example of the order of λ / 4. The grooves are arranged at a distance of the order of λ / 4 from the wall of the associated waveguide. The rotation of the two half-shells around the axis 11 is limited angularly by the blocks 30 and 31. More specifically, the maximum length of the waveguide 12 is obtained when a rear face 40 of the pad 30 comes into contact with a rear face 41 of the block 31. The length of the waveguide 12 is measured angularly around the axis of rotation 11. For the block 30, the rear face 40 is opposite the inclined face 26 and for the block 31, the rear face 41 is opposite the inclined section 27. It is possible to further limit the angular displacement of the two half-shells 14 and 15 around the axis of rotation 11. For this purpose, the rotary joint 10 comprises a stop 42 which reduces the length of the waveguide 12 by placing the stop 42. More specifically, the stop 42 forms a protrusion made in one of the half-shells, the half-shell 14 in the example shown. During the rotation of the rotary joint 10, the stop 42 comes into contact with the rear face 41 of the block 31. The stop 42 is visible in Figure 3A. When the rotary joint 10 has several concentric waveguides, it is possible to place only one stop in one of the waveguides. A stop may also be placed in each waveguide as shown in FIG. 3A.

Une butée 43 est disposée dans le guide d'onde 13. La butée 43 est solidaire de la demi-coquille 14. Avec un joint tournant possédant deux demi-coquilles 14 et 15, on obtient un débattement angulaire du joint tournant 10 qui est obligatoirement inférieur à 360° du fait de butés ou simplement du fait de la présence des pavés qui font office de butée comme on l'a évoqué plus haut. Les figures 7 et 8 permettent d'illustrer un joint tournant 50 dont le débattement angulaire est supérieur à 360°. A cet effet, il est possible de réaliser un joint tournant 50 comprenant une coquille intermédiaire 51 mobile en rotation autour de l'axe 11. La coquille intermédiaire 51 est disposée entre les deux demi-coquilles 14 et 15. On peut laisser tourner la coquille 51 librement autour de l'axe 11. Lorsque le joint tournant ne comporte qu'une seule voie de transmission, un premier guide d'onde 52 de forme torique est formé entre la demi-coquille 14 et la coquille intermédiaire 51 et un second guide d'onde 53 de forme torique est formé entre la demi-coquille 15 et la coquille intermédiaire 51. Le joint tournant 50 comprend en outre une transition 54, visible sur le figure 8, réalisée dans la coquille intermédiaire 51 et permettant à une onde de se propager entre les deux guides d'onde 52 et 53. Dans l'exemple représenté sur la figure 7, le joint tournant 50 comprend deux voies de transmission comprenant chacune deux guides d'onde associés par une transition réalisée dans la coquille intermédiaire 51. Tous les guides d'onde du joint tournant 50 sont de forme torique autour de l'axe 11. Les guides 52 et 53 sont associés pour former une première voie et des guides 55 et 56 sont associés pour former une seconde voie. Le guide d'onde 55 est formé entre la demi-coquille 14 et la coquille intermédiaire 51 et le guide d'onde 56 est formé entre la demi-coquille 15 et la coquille intermédiaire 51. Les deux guides d'onde 52 et 55 sont concentriques autour de l'axe de rotation 11. De même, les deux guides d'onde 53 et 56 sont concentriques autour de l'axe de rotation 11. A stop 43 is arranged in the waveguide 13. The stop 43 is integral with the half-shell 14. With a rotary joint having two half-shells 14 and 15, an angular clearance of the rotary joint 10 is obtained which is obligatorily less than 360 ° due to stops or simply because of the presence of the blocks that act as a stop as discussed above. Figures 7 and 8 illustrate a rotary joint 50 whose angular displacement is greater than 360 °. For this purpose, it is possible to make a rotary joint 50 comprising an intermediate shell 51 rotatable about the axis 11. The intermediate shell 51 is disposed between the two half-shells 14 and 15. The shell can be rotated 51 when the rotary joint has only one transmission path, a first waveguide 52 of toric shape is formed between the half-shell 14 and the intermediate shell 51 and a second guide wave-shaped wave 53 is formed between the half-shell 15 and the intermediate shell 51. The rotary joint 50 further comprises a transition 54, visible in Figure 8, made in the intermediate shell 51 and allowing a wave of propagate between the two waveguides 52 and 53. In the example shown in Figure 7, the rotary joint 50 comprises two transmission channels each comprising two waveguides associated by a transition made in the intermediate keel 51. All the waveguides of the rotary joint 50 are of toric shape about the axis 11. The guides 52 and 53 are associated to form a first path and guides 55 and 56 are associated to form a second path . The waveguide 55 is formed between the half-shell 14 and the intermediate shell 51 and the waveguide 56 is formed between the half-shell 15 and the intermediate shell 51. The two waveguides 52 and 55 are concentric about the axis of rotation 11. Similarly, the two waveguides 53 and 56 are concentric about the axis of rotation 11.

La transition 54 représentée sur la figure 8 peut bien entendu être mise en oeuvre entre les guides d'onde 55 et 56. La transition 54 comprend deux pans inclinés 57 et 58 formés dans un pavé 59 solidaire de la coquille intermédiaire 51. Comme précédemment, les pans inclinés 57 et 58 peuvent être remplacés par des marches d'escalier comme représentés sur la figure 8. Le pan incliné 57 permet à une onde se propageant suivant une direction 60 dans le guide d'onde 53 de suivre une direction 61 perpendiculaire à la direction 60. Le pan incliné 58 permet à une onde se propageant suivant une direction 61 dans la transition 54 de suivre une direction 62 dans le guide d'onde 52.5 The transition 54 shown in FIG. 8 can of course be implemented between the waveguides 55 and 56. The transition 54 comprises two inclined faces 57 and 58 formed in a block 59 integral with the intermediate shell 51. As previously, the inclined faces 57 and 58 may be replaced by stair steps as shown in FIG. 8. The inclined section 57 allows a wave propagating along a direction 60 in the waveguide 53 to follow a direction 61 perpendicular to the direction 60. The inclined pan 58 allows a wave propagating in a direction 61 in the transition 54 to follow a direction 62 in the waveguide 52.5

Claims

REVENDICATIONS1. Rotary joint for guiding electromagnetic waves between two ports (16, 17, 18, 19), the seal (10; 50) for mechanically rotating one of the ports (16, 17, 18, 19) relative to the other around an axis of rotation (11), characterized in that it comprises two half-shells (14, 15) movable in rotation relative to one another about the axis (11), in a toroidal waveguide (12, 13; 52, 53, 55, 56) about the axis (11) is formed between the two ports (16, 17, 18, 19), both half-shells (14, 15) forming the walls of the waveguide (12, 13; 52, 53, 55, 56), in that a first (16, 18) of the two accesses is made in a first ( 14) of the two half-shells and a second (17, 19) of the two accesses is made in a second (15) of the two half-shells, and in that each of the two accesses (16, 17, 18, 19) comprises a transition (26, 27, 28, 29) allowing a change of direction of propagation between a direction (20, 21) in the access considered (16, 17, 18, 19) and an annular direction (22) about the axis of rotation (11) in the waveguide (12, 13; 52, 53, 55, 56).

2. A rotary joint according to claim 1, characterized in that the two ports (16, 17, 18, 19) each allow a wave propagating outside the rotary joint to be guided in a direction (20, 21) parallel to the rotation axis (11).

Rotary joint according to one of the preceding claims, characterized in that, along its annular propagation direction (22, 60, 62), the waveguide (12, 13, 52, 53, 55, 56) is bordered in a plane of joint (35) separating the two half-shells (14, 15) by two radio-frequency traps (36, 37, 38) with high impedance and arranged on either side of the waveguide. wave (12, 13; 52, 53, 55, 56). 30

4. Rotary joint according to one of the preceding claims, characterized in that the transition (26, 27, 28, 29; 54) is formed by a block (30, 31; 59) integral with the half-shell (14, 15). ) in which the transition is formed, the pad (30, 31; 59) substantially obstructing the ring-shaped waveguide (12, 13; 52, 53, 55, 56), the pad (30, 31; 59) comprising an inclined bank (26, 27, 28, 29, 57, 58) for changing the direction of propagation.

5. Rotary seal according to claim 4, characterized in that it comprises a high impedance radiofrequency trap (32) made in the block (30, 31; 59) to prevent electromagnetic wave leakage from the waveguide ( 12, 13; 52, 53, 55, 56) towards the rear of the block (30, 31; 59), the front of the block (30, 31; 59) being formed by the inclined face (26, 27). , 28, 29, 57, 58).

6. rotary joint according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of transmission channels each comprising two ports (16, 17, 18, 19) and a waveguide (12, 13; 52, 53). , 55, 56) about the axis of rotation (11) and that the different waveguides (12, 13; 52, 53, 55, 56) are concentric about the axis of rotation (11).

7. Swivel joint according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a stop (42, 43) for limiting the angular deflection of the two half-shells (14, 15) around the axis of rotation (11).

8. Rotary joint according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an intermediate shell (51) movable in rotation about the axis of rotation (11), in that a first waveguide Torus (52, 55) is formed between the first half-shell (14) and the intermediate shell (51), in that a second wave-shaped waveguide (53, 56) is formed between the second half-shell (15) and the intermediate shell 51) and in that the rotary joint (50) further comprises a transition (54) made in the intermediate shell (51) allowing a wave to propagate between the two guides. wave (52, 53, 55, 56).