FR3049119A1 - Connecteur coaxial comprenant un shunt, cable coaxial et procede de fabrication d'un tel connecteur - Google Patents

Connecteur coaxial comprenant un shunt, cable coaxial et procede de fabrication d'un tel connecteur Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un connecteur coaxial (1) comprenant un shunt. Ledit connecteur coaxial (1) comporte : une âme (10) conductrice ; un blindage (20) métallique entourant l'âme (10) ; un diélectrique (30) disposé entre l'âme (10) et le blindage (20) pour les isoler électriquement l'un par rapport à l'autre, et un shunt pour fournir un pont résistif entre l'âme (10) et le blindage (20). Le shunt comporte : un élément en graphite (40) positionné entre l'âme (10) et le blindage (20) ; et un premier et un deuxième dépôt métallique (51, 52) pour fournir une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite (40) et respectivement l'âme (10) et le blindage (20). L'invention concerne en outre, un câble coaxial et un dispositif électrique comportant tous deux un tel connecteur coaxial (1) et un procédé de fabrication d'un tel connecteur coaxial (1).

Description

CONNECTEUR COAXIAL COMPRENANT UN SHUNT, CÂBLE COAXIAL ET PROCÉDÉ DE
FABRICATION D'UN TEL CONNECTEUR
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne le domaine des mesures à fort courant et concerne plus particulièrement les shunts et autres résistances de dérivation permettant de telles mesures en dérivant une partie du courant. L'invention concerne plus particulièrement un connecteur coaxial comprenant un tel shunt, un câble coaxial comprenant un tel connecteur et un procédé de fabrication d'un connecteur coaxial comprenant un shunt.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans le cadre de certaines mesures faisant intervenir de fortes décharges en courant sur des temps faibles, il est connu d'utiliser des câbles et des connecteurs coaxiaux comprenant des shunts afin d'évacuer une partie du courant vers la masse. De cette manière, il est possible d'effectuer ces mesures tout en garantissant la protection des appareillages de mesure.
De tels connecteurs coaxiaux sont connus et notamment par ceux commercialisés parT&M RESEARCH PRODUCTS sous la référence SDN-414.
Un tel connecteur coaxial comporte : une âme conductrice, un blindage métallique entourant l'âme, un diélectrique disposé entre l'âme et le blindage pour les isoler électriquement l'un par rapport à l'autre, et un shunt pour fournir un pont résistif entre l'âme et le blindage.
Ce type de connecteur présente l'avantage de permettre de protéger certains dispositifs électriques lors de mesure de courant intense sur des temps qui peuvent être relativement courts ceci en dérivant une partie du courant vers le plan de masse. Ce type de connecteur comporte ainsi une bonne tenue de courant (supérieure à 10 000A en impulsion nanoseconde) pour une bande passante relativement importante, puisqu'elle peut atteindre les 2 GHz.
Ce type de connecteur possède néanmoins un certain nombre d'inconvénients. En effet, le shunt qu'il comporte ne présente pas une réponse constante en fréquence et possède ainsi résistance plus élevée pour les fréquences supérieures à 100 MHz. De plus, l'intégration du shunt dans ce type de connecteur est toute relative, puisque le volume du connecteur est largement supérieur à celui d'un connecteur coaxial classique, et cette intégration se fait au détriment de la bande passante qui ne dépasse pas les 2 GHz.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
La présente invention vise à remédier à plusieurs de ces inconvénients et a ainsi plus précisément pour but de fournir un connecteur coaxial comprenant un shunt, le shunt présentant une bande passante supérieure à 12 GHz tout en offrant une tenue en courant équivalente et une compacité plus grande à celle des connecteurs coaxiaux de l'art antérieur qui comporte un shunt. L'invention concerne à cet effet un connecteur coaxial comprenant un shunt, ledit connecteur comportant : une âme conductrice, un blindage métallique entourant l'âme, un diélectrique disposé entre l'âme et le blindage pour les isoler électriquement l'un par rapport à l'autre, et un shunt pour fournir un pont résistif entre l'âme et le blindage, le shunt comportant : un élément en graphite positionné entre l'âme et le blindage, et un premieret un deuxième dépôt métallique pourfournir une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite et respectivement l'âme et le blindage, chacun des premier et deuxième dépôts métalliques étant un dépôt électrolytique..
Un tel élément en graphite permet au shunt de bénéficier d'une bande passante optimisée. En effet, à haute fréquence, le courant circule à la surface des matériaux conducteurs et ceci sur une épaisseur correspondant à l'épaisseur de peau. Le graphite, de par sa faible conductivité électrique, présente une épaisseur de peau importante. L'élément en graphite est donc peu influencé par ce phénomène et permet donc d'obtenir une bande passante supérieure à 12 Ghz. Qui plus est, en raison de cette relative importance de son épaisseur de peau, l'élément en graphite permet d'obtenir un comportement du shunt homogène sur une plage de fréquence allant de 0 à 12 GHz.
On notera de plus qu'avec un tel dispositif, l'intégration du shunt est optimisée puisque ce dernier est directement intégré dans le connecteur coaxial. Cette intégration se fait sans influence néfaste quant à la tenue mécanique de l'élément graphite par rapport au reste du connecteur et sur les caractéristiques électriques du shunt ceci en raison de l'utilisation des deux dépôts métalliques. De cette manière, le connecteur coaxial, avec le shunt qu'il comprend, peut équiper aussi bien un dispositif électrique, le connecteur étant alors destiné à permettre la connexion à un câble coaxial ; qu'un câble coaxial, le connecteur coaxial étant alors destiné à permettre la connexion à un dispositif électrique, voire encore un raccord coaxial.
Chacun des premier et deuxième dépôts métalliques peut être réalisé dans un métal sélectionné dans le groupe comportant le cuivre, l'argent, l'or, le nickel, le chrome, le zinc, l'étain et le plomb.
De tels métaux permettent de fournir un bon contact entre l'élément en graphite est respectivement l'âme et le blindage du connecteur.
Au moins l'un des premier et deuxième dépôts métalliques peut être constitué de cuivre.
Le cuivre est particulièrement adapté pour permettre de contacter l'élément en graphite avec respectivement l'âme et le blindage ceci de par ses bonnes propriétés de conduction électrique et du fait que l'âme, voire également le blindage, sont habituellement réalisés en cuivre.
Au moins l'un des premier et deuxième dépôts métalliques peut comporter au moins deux couches de métal, chacune des couches étant réalisée dans un métal sélectionné dans le groupe comportant le cuivre, l'argent, l'or, nickel, le chrome, le zinc, l'étain et le plomb.
Avec de tels dépôts métalliques comportant au moins deux couches, il est possible de prévoir une première couche pour fournir une bonne conduction, telle qu'une couche de cuivre, entre l'élément en graphite et respectivement l'âme et le blindage, et une deuxième couche permettant de protéger la première couche. Cette deuxième couche peut soit faire office d'anode sacrificielle, en étant par exemple formée de zinc, soit faire office de couche de protection en tant que telle, en étant par exemple formée de chrome.
Le connecteur coaxial peut comprendre en outre une deuxième couche de protection pour protéger au moins l'un des premier et deuxième dépôts métalliques.
Une telle deuxième couche distinct des premier et deuxième dépôts métallique peut limiter, voire empêcher tout contact de ces dépôts métalliques avec de l'air ou l'eau qui pourrait les corroder. L'élément en graphite peut se présenter sous la forme d'une plaque de graphite dimensionnée pour se positionner entre l'âme et le blindage. L'élément en graphite peut présenter une épaisseur comprise entre 5 et 250 pm, préférentiellement entre 10 et 100 pm.
Un tel élément graphique est particulièrement adapté pour présenter une résistance relativement faible et fournir une bonne tenue en courant ceci avec une bande passante relativement élevé, tout en occupant un volume faible compatible avec une intégration dans un connecteur coaxial.
Le blindage peut comprendre un embout de connexion métallique conformé pour coopérer avec un embout complémentaire d'un autre connecteur coaxial selon une coopération du type mâle/femelle, l'élément en graphite étant positionné entre l'âme et l'embout métallique, le deuxième dépôt métallique fournissant une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite et l'embout métallique.
Un tel connecteur coaxial est particulièrement adapté pour autoriser le branchement d'un câble coaxial ou permettre, lorsque le connecteur équipe un câble coaxial, le branchement sur un dispositif électrique.
Le connecteur coaxial peut être un connecteur du type SMA, l'embout de connexion étant un embout fileté.
Un tel connecteur coaxial bénéficie particulièrement de comporter un shunt selon l'invention en raison de ses applications qui sont généralement à des fréquences supérieures à 2 GHz. L'invention concerne également un câble coaxial comprenant au moins un connecteur coaxial selon l'invention.
Un tel câble coaxial permet de bénéficier des avantages de l'invention ceci quel que soit le dispositif électrique auquel il est branché. L'invention concerne également un dispositif électrique comportant au moins un connecteur coaxial selon l'invention.
Un tel dispositif électrique bénéficie des avantages liés à l'utilisation d'un connecteur coaxial selon l'invention. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un connecteur coaxial comprenant un shunt, le procédé comprenant les étapes suivantes : fourniture d'un connecteur coaxial comprenant o une âme conductrice, o un blindage entourant l'âme, o un diélectrique disposé entre l'âme et le blindage pour les isoler électriquement l'un par rapport à l'autre, et fourniture d'un élément en graphite, installation de l'élément en graphite sur le connecteur coaxial positionné entre l'âme et le blindage, formation d'un premier et d'un deuxième dépôt métallique pour fournir une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite et respectivement l'âme et le blindage, la formation du premier et deuxième dépôt métallique étant réalisée par électrolyse.
Un tel procédé permet la fabrication d'un connecteur coaxial bénéficiant des avantages liés à l'invention.
Il peut être prévu une étape de protection d'une face de l'élément en graphite au moyen d'une première couche de protection, ladite étape de protection d'une face de l'élément en graphite étant préalable à l'étape de formation du premier et deuxième dépôt électro conducteur, et dans lequel l'étape de formation du premier et deuxième dépôt métallique consiste à effectuer un dépôt électrolytique entre l'élément graphite et respectivement l'âme et le blindage, la face de l'élément graphite étant protégée par la première couche.
Avec une telle couche de protection, il est possible de parfaitement localisé le positionnement du premier et deuxième dépôt métallique et donc de bien définir la résistance offerte par l'élément en graphite.
Il peut être prévu en outre une étape de dépôt d'une deuxième couche de protection afin de protéger les premier et deuxième dépôts métalliques.
Avec une telle étape de protection, il est possible de protéger le premier et le deuxième dépôt métallique de la corrosion.
Lors de l'étape de fourniture de l'élément en graphite, l'élément en graphite peut être surdimensionné pour se positionner, et dans lequel l'étape d'installation de l'élément en graphite comprend une sous étape d'insertion par cisaillement de l'élément en graphite de manière à placer ce dernier entre l'âme et le blindage avec un dimensionnement adapté.
Une telle étape d'insertion par cisaillement permet d'obtenir un élément en graphite parfaitement dimensionné pour se placer ce dernier entre l'âme et le blindage.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : les figures IA et IB sont respectivement une vue en coupe et une vue de face d'un connecteur coaxial comprenant un shunt selon l'invention, - la figure 2 illustre un dispositif électrique comprenant deux connecteurs coaxiaux selon l'invention tel qu'illustré sur la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe d'un connecteur coaxial avant le placement d'un shunt selon l'invention, - la figure 4 illustre une vue de face et une vue en coupe d'un élément en graphite destiné à la formation d'un shunt pour équiper un connecteur coaxial tel qu'illustré sur la figure 3, - les figures 5A et 5B illustrent en coupe la mise en place de l'élément en graphite illustré sur la figure 4 sur le connecteur coaxial illustré sur la figure 3 ceci en effectuant un cisaillement de l'élément en graphite pour parfaire son dimensionnement vis-à-vis du connecteur coaxial, - la figure 6 illustre l'étape de protection du connecteur coaxial illustré sur la figure 4B de manière à protéger certaines parties du connecteur coaxial lors de la mise en place de dépôts métalliques, - la figure 7 illustre le système utilisé pour réaliser les dépôts électrolytiques entre l'élément en graphite et le reste du connecteur coaxial, - la figure 8 illustre le connecteur coaxial illustré sur la figure 6 après réalisation des dépôts électrolytiques au moyen du système illustré sur la figure 7, ; - la figure 9 illustre un connecteur coaxial selon un troisième mode de réalisation selon l'invention dans lequel le connecteur coaxial est du type mâle, ledit connecteur coaxial équipant un câble coaxial,
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La figure 1 illustre un connecteur coaxial 1 comprenant un shunt selon l'invention.
Un tel connecteur coaxial 1 comporte : une âme 10 conductrice, un blindage 20 métallique, un diélectrique disposé entre l'âme et le blindage pour les isoler électriquement l'un par rapport à l'autre, un élément en graphite 40 disposé entre l'âme et le blindage 20, l'élément en graphite 40 présentant une première et une deuxième face, la deuxième face étant revêtue d'une première couche 42 de protection, la première couche 42 de protection, un premier et un deuxième dépôt métallique 51, 52 pour fournir une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite 40 et respectivement l'âme 10 et le blindage 20, une deuxième couche 55 de protection pour protéger les premier et deuxième dépôts métalliques 51, 52.
Le connecteur coaxial illustré sur la figure 1, étant un connecteur coaxial 1 du type femelle, l'âme 10 est fournie par un conducteur creux destiné à accueillir l'extrémité de l'âme d'un connecteur mâle. Ce même connecteur coaxial 1 est un connecteur du type SMA (de la terminologie anglaise « SubMiniature version A » et en conformité avec la norme IEC), telle qu'illustré sur la figure 3, destiné à équiper un dispositif électrique, tel qu'illustré sur la figure 2, pour permettre la connexion avec un câble coaxial comprenant un connecteur mâle complémentaire.
Ainsi, le blindage 20 du connecteur coaxial 1 comporte un embout de connexion 21 métallique. Cet embout de connexion 21 présente une embase 21A rectangulaire sensiblement plane, munie d'un orifice central, et un corps cylindrique 21B de révolution creux s'étendant à partir de l'embase 21A avec son axe de révolution sensiblement perpendiculaire à l'embase 21A. L'embase 21A est munie de part et d'autre de l'orifice central de deux passages de vis périphériques pour permettre le montage du connecteur coaxial sur un dispositif électrique 5.
Le corps cylindrique 21B s'étend à partir de l'embase 21A avec le creux du corps cylindrique qui prolonge l'orifice central de l'embase 21A. De cette manière, le logement formé par le creux du corps cylindrique 21B et par l'orifice central de l'embase 21A est à même de loger le diélectrique 30 et partiellement l'âme 10.
Le corps cylindrique est pourvu sur la surface de son périmètre extérieur et à l'opposé de l'embase 21A d'un filetage. Un tel filetage permet le vissage du connecteur mâle équipant un câble coaxial sur l'embout de connexion 21 et donc le connecteur coaxial. De cette manière, l'embout de connexion 21 est conformé pour coopérer avec un embout complémentaire d'un autre connecteur selon une coopération du type mâle/femelle.
Le diélectrique 30 est logé dans l'embout de connexion 21 en s'interposant entre l'âme 10 et l'embout de connexion 21. Plus précisément, le diélectrique 30 emplit le volume intérieur du corps cylindrique 21B laissé libre par l'âme 10 en offrant un maintien mécanique pour l'âme 10. Le diélectrique 30 présente une forme sensiblement cylindrique de révolution pourvue d'un passage central pour loger l'âme 10. L'âme 10 est positionnée vis-à-vis du diélectrique 20 de telle manière que : - l'âme 10 affleure du diélectrique 20 au niveau de la base de ce dernier qui est opposée de l'embase 21A, et - l'âme 10 fasse saillie du diélectrique 20 au niveau de la base de ce dernier qui se trouve dans le prolongement de l'embase 21A, une telle saillie permettant de relier l'âme 10 à, par exemple, un circuit de traitement, non illustré, du dispositif électrique 5 équipé dudit connecteur coaxial 1.
Le diélectrique 30 est réalisé dans un matériau diélectrique, tel qu'un polyéthylène ou un polytétrafluoroéthylène, qui peut être plein ou sous forme de mousse. L'élément en graphite 40 se présente, comme illustré sur la figure 4n sous la forme d'un disque de graphite pourvu d'une ouverture centrale pour le passage de l'âme 10. L'élément en graphite est dimensionné pour se positionner dans l'ouverture centrale de l'embase 21A entre l'embase 21A et l'âme 10. L'épaisseur de l'élément en graphite 40 est comprise entre 10 et 100 pm. L'élément en graphite 40 comporte la première face circulaire, par laquelle il est en contact avec le diélectrique, et la deuxième face, également circulaire, qui est opposée au diélectrique. La première couche 42 de protection recouvre la deuxième face de l'élément en graphite.
La première couche 42 est réalisée dans un matériau diélectrique, tel qu'un composé diélectrique à base de polymères ou d'élastomères ceci de manière à protéger la deuxième face de l'élément en graphite 40 lors du dépôt du premier et du deuxième dépôt métallique 51, 52. Cette même première couche 42 présente une résistance aux acides adaptée pour offrir une protection de la deuxième face de l'élément en graphite 40 sur une durée au moins égale à la durée de dépôt des premier et deuxième dépôts métalliques, c'est-à-dire typiquement de 5 à 6h.
Ainsi, par exemple, la première couche 42 peut être réalisée dans la résine époxyde commercialisée par la société RS components® sous la référence RS-196-5245® et la dénomination en langue anglaise « Tamper Evident Seal #196-5245 ».
On peut noter que, selon une variante du premier mode de réalisation, l'élément en graphite 40 peut ne pas présenter la première couche 42 de protection.
Le premier et le deuxième dépôt métallique 51, 52 sont disposés de manière à s'interposer entre l'élément en graphite 40 et respectivement l'âme 10 et l'embase 21A. Ainsi, le premier dépôt métallique 51 s'interpose entre l'élément en graphite 40 et l'âme 10 et permet de fournir une connexion électrique et mécanique entre eux. De même, le deuxième dépôt métallique 52 s'interpose entre l'élément en graphite 40 et l'embase 21A et permet de fournir une connexion électrique et mécanique entre eux.
Plus précisément, comme le montre la figure 1, le premier dépôt métallique 51 remplit au moins partiellement l'espace entre l'élément en graphite 40 et l'âme 10, et le deuxième dépôt métallique 52 remplit au moins partiellement l'espace entre l'élément en graphite 40 et l'embase 21A et recouvre une partie de la surface de l'embase 21A. La partie de la surface de l'embase 21A est une partie libre des deux passages de vis périphériques. Les premier et deuxième dépôts métalliques 51, 52, dans ce premier mode de réalisation, sont tous deux réalisés dans un métal qui est préférentiellement du cuivre en raison de ces propriétés conductrices. L'élément en graphite 40 et les premier et deuxième dépôts métalliques 51, 52 forment ensemble un shunt pour fournir un pont résistif entre l'âme et le blindage. En effet, l'élément en graphite 40, en étant disposé entre l'âme 10 et le blindage 20, permet de dériver une partie importante du courant transitant dans l'âme vers le blindage 20 et donc vers plan de masse auquel est relié le blindage 20 (notamment par l'embase 21A qui est généralement visé au châssis du dispositif électrique 5).
Afin de protéger les premier et deuxième dépôts métalliques 51,52 d'une éventuelle oxydation, les premier et de deuxième dépôts métalliques 51, 52 sont recouverts par la deuxième couche 55 de protection.
La deuxième couche 55 est une couche imperméable à l'eau et étanche à l'air. Cette deuxième couche 55 peut ainsi être réalisée dans un composé présentant des propriétés d'imperméabilité à l'eau et l'étanchéité à l'air à base de polymères ou d'élastomères. Ainsi par exemple, la deuxième couche 55 peut être réalisée dans la résine époxyde commercialisée par la société RS components® sous la référence RS-159-3957® et la dénomination en langue anglaise « High strength epoxy resin ».
Un tel connecteur coaxial 1 peut donc comme illustré sur la figure 2, être installé sur un dispositif électrique 5, tel qu'un appareil de mesure. Pour ce faire le connecteur coaxial 1 est introduit dans une ouverture du châssis du dispositif électrique 5 et visé à ce dernier au moyen des passages de vis ménagés dans l'embase 21A. L'âme 10 est ensuite équipée d'un câble pour la relier à un circuit de mesure, non illustré. Le châssis d'un tel dispositif électrique 5 forme, dans une configuration usuelle, un plan de masse. Ainsi le blindage 20 est lui-même relié à la masse du dispositif électrique 5. De cette manière, en cas de décharge en courant important sur des temps courts, c'est-à-dire, par exemple, 5 kA sur une durée de 1 ns, une partie importante du courant passant par l'âme 10 sera dérivée par l'élément en graphite 40 en direction du plan de masse.
Un tel connecteur coaxial 1 peut être fabriqué au moyen d'un procédé de fabrication dont les principales étapes sont illustrées sur les figures 3 à 9 et la figure 1. Un tel procédé comprend les étapes suivantes : fourniture d'un connecteur coaxial 1 standard, tel que le connecteur femelle SMA illustré sur la figure 3, fourniture de l'élément en graphite 40 avec sa deuxième face revêtue de la première couche 42 de protection, insertion par cisaillement, comme illustré sur les figures 5A et 5B de l'élément en graphite 40 entre l'âme 10 et l'embase 21A de manière à ce que l'élément en graphite 40 soit dimensionné pour se placer entre l'âme 10 et l'embase 21A, application, comme illustré sur la figure 6, d'une troisième couche 56 de protection sur l'embase 21A au niveau de ses passages de vis de manière à protéger les parties de la surface de l'embase qui comprennent les passages de vis, formation du premier et du deuxième dépôt métallique entre l'âme 10 et l'élément en graphite 40 et entre l'embase 21 et l'élément en graphite 40 de manière à assurer la connexion électrique et mécanique entre ces derniers, cette formation étant réalisée lors d'un dépôt électrolytique tel qu'illustré sur la figure 7 au moyen d'une solution électrolytique 125, neutralisation de la solution électrolytique 125 en trempant le connecteur 1 dans un bain d'hydroxyde de soude afin de neutraliser les éventuelles traces de solution électrolytiques 125 qui pourraient entraîner une oxydation des premier et deuxième dépôts métalliques 51, 52 et d'obtenir le connecteur coaxial 1 tel qu'illustré sur la figure 8, suppression de la troisième couche 56, dépôt de la deuxième couche 55 de protection afin de protéger les premier et deuxième dépôts métalliques 51, 52 et pour obtenir le connecteur coaxial 1 comprenant un shunt selon l'invention.
Lors de ce procédé, l'étape de fourniture de l'élément graphite 40 peut comporter les sous-étapes suivantes : fourniture d'une plaque de graphite dont l'épaisseur est comprise entre 5 et 250 pm, voire 10 et 100 pm, et par exemple 75 pm, application de la première couche 42 de protection sur l'une des faces de la plaque de graphite, découpe dans la plaque de graphite d'un disque de graphite d'un diamètre supérieur à celui de l'orifice central de l'embase 21A, aménagement de l'ouverture centrale dans le disque de graphite pour ainsi fournir l'élément en graphite 40 pourvu de la première couche 42, tel qu'illustré sur la figure 4.
On peut noter qu'afin d'assurer le bon déroulement du procédé de fabrication du connecteur coaxial 1, il est préférable que lors de l'étape de fourniture du connecteur coaxial 1 standard il soit prévu une sous étape de nettoyage/dégraissage du connecteur. Une telle sous-étape de nettoyage/dégraissage du connecteur peut par exemple consister à tremper le connecteur dans un bain d'acide phosphorique pendant une durée de 5min, le rincer dans de l'eau, et le sécher. L'étape d'insertion par cisaillement de l'élément de graphite 40 entre l'embase 21A et l'âme 10 peut être réalisée, comme illustré sur les figures 5A et 5B, au moyen d'un outil 100 adapté. Cet outil 100 comporte un corps 110 sensiblement cylindrique comprenant une cavité cylindrique 111 de révolution et un cylindre 120 de révolution en matériau déformable pour exercer une force de pression homogène sur toute la surface de l'élément graphite, ledit cylindre 120 étant en partie logé dans la cavité cylindrique 111.
Le corps 110 est réalisé dans un matériau relativement rigide par rapport au cylindre 112, tel que par exemple un élastomère thermoplastique, un métal ou encore du bois. Le corps 110 peut ainsi être réalisé dans du polychlorure de vinyle (plus connu sous le signe PVC). Le corps 110 est muni de la cavité cylindrique 111 qui débouche sur l'une de ses faces. La cavité cylindrique 111 se prolonge dans le corps 110 par un tube 112 permettant d'éventuellement loger une portion de l'âme 10 lors de l'étape d'insertion par cisaillement de l'élément en graphite 40.
Le cylindre 120 présente un diamètre extérieur sensiblement égal ou légèrement inférieur au diamètre intérieur de la cavité cylindrique 111 du corps 101 de manière à permettre son installation dans cette dernière cavité cylindrique 111. Ce même diamètre du cylindre 120 est préférentiellement égal ou supérieur à celui de l'élément en graphite 40 avant son insertion par cisaillement et est strictement supérieur ou égal au diamètre de l'orifice central de l'embase 21A. La hauteur de cylindre 120 est supérieure à la profondeur de la cavité cylindrique 111 ceci pour permettre la déformation du cylindre 120 lors de l'insertion de l'élément en graphite 40. La différence hauteur/profondeur entre le cylindre 120 et la cavité cylindrique 111 peut ainsi être comprise entre 1 et 3 mm, et préférentiellement entre 1,25 et 2 mm, cette différence pouvant typiquement être de 1,5 mm. Le cylindre 120 fait donc saillie du corps 110 de cette différence hauteur/profondeur.
Le cylindre 120 est percé en son centre et le long de son axe de symétrie d'un passage pour l'âme 10 qui se prolonge par le tube 112 assurant ainsi qu'aucune contrainte ne soit appliquée à l'âme 10 pendant l'insertion par cisaillement de l'élément en graphite 40. L'étape d'insertion de l'élément en graphite 40 avec un tel outil est réalisée au moyen des sous-étapes suivantes : installation de l'élément en graphite 40 sur le connecteur coaxial 1, l'âme 10 étant insérée dans l'ouverture centrale de l'élément en graphite 40 et la première face étant posée sur le diélectrique 30,
mise en place de l'outil 100 avec le cylindre 120 en appui sur l'élément en graphite 40 et l'âme 10 introduite dans le passage du cylindre 120 et, en fonction de sa longueur, le tube 112 du corps 110, comme montré sur la figure 5A application d'une force de pression sur le corps 120 dans une direction allant du corps vers le connecteur coaxial 1 pour amener le cylindre 120 et le diélectrique 30 à se déformer avec insertion et cisaillement de l'élément de graphite 40.
En effet, lors de l'application de la force de pression, le cylindre 120 présente une partie centrale en regard de l'orifice central de l'embase 21A, et donc du diélectrique 30, et une partie périphérique en regard de l'embase 21A. L'embase 21A étant métallique, elle présente une rigidité relativement importante vis-à-vis du cylindre 120, alors que le diélectrique 30 et le cylindre présente une rigidité équivalente. Ainsi lors de l'application de la force de pression les déformations des parties centrale et périphérique vont donc être différentes. En effet, comme le montre la figure 5A, la partie périphérique va s'affaisser pour compenser le déplacement du corps en direction du connecteur coaxial alors que pour la partie centrale, la compensation du déplacement se fait par un affaissement réparti à la fois sur le cylindre et sur le diélectrique 30. Il en résulte un déplacement relatif, et donc un cisaillement, de la partie de l'élément en graphite 40 disposée sur le diélectrique 20 par rapport à la partie de l'élément en graphite 40se trouvant disposée sur l'embase 21A. L'élément en graphite 40 ainsi cisaillé et déplacé à l'intérieur de l'orifice central de l'embase 21A, se retrouve inséré entre l'embase 21A et l'âme 10 avec un dimensionnement ajusté.
Lors de l'étape d'application de la troisième couche de protection 56 sur l'embase au niveau de ses passages de vis, la couche de protection peut être réalisée d'un matériau diélectrique, résistant aux milieux acides pendant la durée du dépôt électrolytique, et peut être réalisée dans le même matériau que celui de la première couche 42. Ainsi par exemple, la troisième couche 56 peut également être réalisée dans la résine époxyde commercialisée par la société RS components® sous la référence RS-196-5245® et la dénomination en langue anglaise « Tamper Evident Seal #196-5245 ». L'étape de formation du premier et du deuxième dépôt métallique 51, 52 est réalisée au moyen, comme illustré sur la figure 7 d'une cellule d'électrolyse 120 comportant : une source de courant 121 pour appliquer une différence de tension, une première et une deuxième électrode 122A, 122B de cuivre, les première et deuxième électrodes 122A, 122B étant reliées à la borne positive de la source de courant 121, tandis que l'âme 10 du connecteur coaxial 1 est reliée à la borne négative, un support 123 pour supporter les première et deuxième électrodes 122A et 122B et le connecteur coaxial 1, le support 123 logeant le corps cylindrique 21B de l'embout de connexion 21 de manière à protéger ce dernier et une partie de l'embase 21A pendant le dépôt électrolytique, un bac électrolyse 124 contenant la solution électrolytique 125, cette dernière étant une solution faiblement acide (par exemple de l'acide acétique à 8% ou de l'acide borique) sursaturée en sulfate de cuivre ou en nitrate de cuivre. L'étape de formation peut ainsi comporter les sous-étapes suivantes : installation du connecteur coaxial 1 et des première et deuxième électrodes sur le support 123, immersion du support 123et des éléments qu'il supporte dans la solution 125, application de la tension entre les première et deuxième électrodes 122A, 122B et l'âme 10 ceci au moyen de la source de courant 10, de manière à effectuer un dépôt électrolytique pour former le premier et le deuxième dépôt métallique 51, 52.
En raison de la connexion de l'âme 10 à la source de courant 121, le dépôt électrolytique à lieu dans un premier temps entre l'âme 10 et l'élément en graphite 40 permettant ainsi d'emplir l'espace entre eux et de former le premier dépôt métallique 51. Une fois la connexion électrique entre l'âme 10 et l'élément en graphite 40 établie au moyen du premier dépôt, la surface de l'élément graphite 40 étant protégée par la première couche 42, le dépôt électrolytique à lieu à partir de la périphérie de l'élément en graphite 40 en direction de l'embase 21A. Ainsi, le dépôt électrolytique à lieu dans un deuxième temps entre l'élément en graphite 40 et l'embase 21A en permettant d'emplir l'espace entre eux et de former le deuxième dépôt métallique 52. Une fois la connexion électrique entre l'élément en graphite 40 et l'embase 21A établie, le cuivre se dépose également sur la surface de l'embase qui n'est pas protégée par la troisième couche 56 et par le support 123 permettant ainsi de finir de former le deuxième dépôt métallique 52.
Le dépôt de cuivre peut être effectué à un courant constant de 10 mA pendant une durée allant de 5 à 6h. Avec une telle condition de dépôt la tension fournie par la source de courant 121 est comprise entre 0,3 et 0,4 V.
Lors de l'étape de neutralisation, celle-ci peut être réalisée au moyen d'un bain dans une solution d'hydroxyde de soude à 10% pendant une durée allant de 12h à 72h. On peut noter qu'avec une durée de 72h, l'étape de retrait de la troisième couche 56 n'est pas nécessaire. En effet, un tel bain est suffisant pour retirer entièrement la résine époxyde des première et troisième couches 42 et 56 de protection. On notera que ce retrait de la troisième couche de protection 56 permet ainsi de libérer les passages de vis de l'embase 21A et autorise une bonne connexion électrique entre le blindage 20 du connecteur coaxial 1 et le plan de masse du dispositif électrique 5. Bien entendu, si le retrait de la couche 56 est généralement nécessaire, celui de la première couche 42 de protection n'a pas d'incidence sur le fonctionnement du connecteur coaxial 1.
Dans le cas où il est prévu le retrait de la troisième couche 56, l'étape de retrait peut se faire soit par voie chimique, c'est-à-dire par l'utilisation d'un solvant approprié, soit par voie physique, c'est-à-dire une opération de grattage de la troisième couche. On peut noter, quelle que soit la voie retenue, cette opération est facilitée par l'étape préalable de neutralisation qui permet de fragiliser la troisième couche 56.
Selon la variante du premier mode de réalisation dans laquelle l'élément graphite ne présente pas la première couche 42 de protection, il peut également être prévu une étape de retrait de la première couche 42 du même type que l'étape de retrait de la troisième couche 56.
La figure 9 illustre partiellement un câble coaxial 3 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Un tel câble coaxial 3 est équipé d'un connecteur coaxial 2 de type SMA mâle conforme au premier mode de réalisation. Un tel connecteur coaxial 2 se différencie du connecteur coaxial 1 selon le premier mode de réalisation de pas la forme de l'embout de connexion 20 qui est un embout de connexion de type mâle et de par son installation à une extrémité du câble coaxial 3.
Avec une telle installation du connecteur coaxial 2 à l'extrémité du câble coaxial 3, le connecteur coaxial 2 comporte une âme 10 et un diélectrique 30 qui sont communs avec le câble coaxial 3, et l'embout de connexion 22 est connecté électriquement au blindage 23 du câble coaxial 3 qui est lui-même revêtu d'un revêtement diélectrique 23.
Ainsi l'embout de connexion 22 selon ce troisième mode de réalisation comporte une première portion cylindrique 22A de révolution creuse dont le diamètre intérieur est sensiblement égal au diamètre du diélectrique 30 de manière en loger une portion. L'embout de connexion 22 comporte également, dans le prolongement de la première portion cylindrique 22A une deuxième portion cylindrique 22B de révolution creuse présentant un diamètre intérieur supérieur à celui de la première portion cylindrique 22A tout en lui étant coaxial. La première et la deuxième portion cylindrique 22A, 22B sont reliées l'une à l'autre par un épaulement.
La deuxième portion cylindrique 22B présente un filetage sur sa surface intérieure, de manière à autorisé le vissage du corps cylindrique d'un connecteur coaxial complémentaire. Ainsi le connecteur coaxial 2 est conformé pour coopérer avec un embout complémentaire, tel que celui illustré sur la figure 1, d'un autre connecteur coaxial selon une coopération du type mâle/femelle.
La deuxième portion cylindrique 22B est vide à l'exception de l'âme 10 qui fait saillie à partir de la première portion cylindrique 22A. La première portion cylindrique 22A loge, en plus du diélectrique 30 et de l'âme 10, l'élément en graphite 40 recouvert de la première couche 10 de protection. De cette manière, l'élément en graphite 40 est positionné entre l'âme 10 et la première portion cylindrique 22A.
Le premier et deuxième dépôt métallique 51, 52 sont positionnés entre l'élément en graphite 40 et respectivement l'âme 10 et la première portion cylindrique 22A.
Avec une telle configuration, il est possible avec un seul câble coaxial 3 comportant le connecteur coaxial 2 selon ce troisième mode de réalisation de protéger plusieurs dispositifs de mesure destinés à être reliés tour à tour au moyen du câble coaxial 3 à un système à mesurer générant des impulsions fort courant sur des temps très faible, ceci en bénéficiant de l'intégration du shunt selon l'invention.
Le procédé de fabrication d'un connecteur coaxial 2 selon ce deuxième mode de réalisation se différencie du procédé de fabrication d'un connecteur coaxial 1 selon le premier mode de réalisation de par la protection à apporter au connecteur 2 pendant l'étape de formation du premier et du deuxième dépôt métallique 51, 52 et d'une adaptation de l'outil servant à insérer par cisaillement l'élément graphite qui doit présenter une forme complémentaire à l'embout de connexion 22.
En effet, pour assurer une conservation de la conformation pour coopérer avec un embout complémentaire de l'embout, il est nécessaire que la surface intérieure de la deuxième portion cylindrique 22B soit protégée pendant l'étape de formation des premier et deuxième dépôt métallique 51, 52. Une telle protection peut être obtenue de la même façon que dans le premier mode réalisation au moyen d'une couche similaire à la troisième couche 56 de protection précédemment décrite.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS
    1. Connecteur coaxial (1,2) comprenant un shunt, ledit connecteur coaxial (1,2) comportant : une âme (10) conductrice, un blindage (20) métallique entourant l'âme (10), un diélectrique (30) disposé entre l'âme (10) et le blindage (20) pour les isoler électriquement l'un par rapport à l'autre, et un shunt pour fournir un pont résistif entre l'âme (10) et le blindage (20), le connecteur coaxial (1,2) étant caractérisé en ce que le shunt comporte : un élément en graphite (40) positionné entre l'âme (10) et le blindage (20), et un premier et un deuxième dépôt métallique (51, 52) pour fournir une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite (40) et respectivement l'âme (10) et le blindage (20), chacun des premier et deuxième dépôts métalliques (51, 52) étant un dépôt électrolytique.
  2. 2. Connecteur coaxial (1,2) selon la revendication 1, dans lequel chacun des premier et deuxième dépôts métalliques (51, 52) est réalisé dans un métal sélectionné dans le groupe comportant le cuivre, l'argent, l'or, le nickel, le chrome, le zinc, l'étain et le plomb.
  3. 3. Connecteur coaxial (1,2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins l'un des premier et deuxième dépôts métalliques (51, 52) est constitué de cuivre.
  4. 4. Connecteur coaxial (1,2) selon la revendication 1, dans lequel au moins l'un des premier et deuxième dépôts métalliques (51, 52) comporte au moins deux couches de métal, chacune des couches étant réalisée dans un métal sélectionné dans le groupe comportant le cuivre, l'argent, l'or, nickel, le chrome, le zinc, l'étain et le plomb.
  5. 5. Connecteur coaxial (1,2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comprenant en outre une deuxième couche (55) de protection pour protéger au moins l'un des premier et deuxième dépôts métalliques.
  6. 6. Connecteur coaxial (1,2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément en graphite (40) se présente sous la forme d'une plaque de graphite dimensionnée pour se positionner entre l'âme (10) et le blindage (20).
  7. 7. Connecteur coaxial (1,2) selon la revendication 5, dans lequel l'élément en graphite (40) présente une épaisseur comprise entre 5 et 250 μιτι, préférentiellement entre 10 et 100 μιτι.
  8. 8. Connecteur coaxial (1,2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le blindage (20) comprend un embout de connexion (21, 22) métallique conformé pour coopérer avec un embout complémentaire d'un autre connecteur coaxial selon une coopération du type mâle/femelle, et dans lequel l'élément en graphite (40) est positionné entre l'âme (10) et l'embout métallique (21, 22), le deuxième dépôt métallique fournissant une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite (40) et l'embout métallique (21, 22).
  9. 9. Connecteur coaxial (1,2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le connecteur coaxial (1,2) est un connecteur du type SMA, l'embout de connexion (21) étant un embout fileté.
  10. 10. Câble coaxial (3) caractérisé en ce qu'il comprend au moins un connecteur coaxial (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
  11. 11. Dispositif électrique (5) caractérise en ce qu'il comporte au moins un connecteur coaxial (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
  12. 12. Procédé de fabrication d'un connecteur coaxial (1,2) comprenant un shunt, le procédé comprenant les étapes suivantes : fourniture d'un connecteur coaxial (1,2) comprenant o une âme (10) conductrice, o un blindage (20) entourant l'âme (10), o un diélectrique (30) disposé entre l'âme (10) et le blindage (30) pour les isoler électriquement l'un par rapport à l'autre, et fourniture d'un élément en graphite (40), installation de l'élément en graphite (40) sur le connecteur coaxial (1, 2) positionné entre l'âme (10) et le blindage (20), formation d'un premier et d'un deuxième dépôt métallique (51, 52) pour fournir une connexion électrique et mécanique entre l'élément en graphite (40) et respectivement l'âme (10) et le blindage (20), la formation du premier et deuxième dépôt métallique étant réalisée par électrolyse.
  13. 13. Procédé de fabrication selon la revendication 10, dans lequel il est prévu une étape de protection d'une face de l'élément en graphite (40) au moyen d'une première couche (42) de protection, ladite étape de protection d'une face de l'élément en graphite (40) étant préalable à l'étape de formation du premier et deuxième dépôt électro conducteur (51, 52), et dans lequel l'étape de formation du premier et deuxième dépôt métallique (51, 52) consiste à effectuer un dépôt électrolytique entre l'élément graphite (40) et respectivement l'âme (10) et le blindage (20), la face de l'élément graphite (40) étant protégée par la première couche (42).
  14. 14. Procédé de fabrication selon la revendication 12 ou 13, dans lequel il est prévu en outre une étape de dépôt d'une deuxième couche (55) de protection afin de protéger les premier et deuxième dépôts métalliques (51, 52).
  15. 15. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel lors de l'étape de fourniture de l'élément en graphite (40), l'élément en graphite (40) est surdimensionné pour se positionner, et dans lequel l'étape d'installation de l'élément en graphite (40) comprend une sous étape d'insertion par cisaillement de l'élément en graphite de manière à placer ce dernier entre l'âme (10) et le blindage (20) avec un dimensionnement adapté.
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