ITBG20090048A1 - Sistema per l'interconnessione a microonde - Google Patents

Description

“Sistema per l’interconnessione a microondeâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema per l’interconnessione a microonde e ad un metodo per la riduzione della corrosione delle flange usate nelle interconnessioni a microonde.

Nelle interconnessioni a microonde tra apparati e mezzi di trasmissione e/o radianti esposti agli agenti atmosferici i materiali a contatto reciproco devono presentare elevata compatibilità elettrochimica per evitare il rapido degrado della giunzione dovuto alla corrosione.

Normalmente, le flange delle interconnessioni sono realizzate in ottone e comunque in leghe a base di rame.

Le interconnessioni in guida così formate devono collegare tra di loro apparati ed antenne. Le flange di tali mezzi sono normalmente realizzati in alluminio, per ragioni di costo e peso. Avvengono, quindi, connessioni elettriche e meccaniche tra metalli galvanicamente diversi come alluminio e ottone.

Se questi giunti sono esposti alle intemperie ambientali, à ̈ molto probabile che si inneschi il meccanismo della corrosione galvanica o elettrochimica dovuta al fatto che due materiali di diverso potenziale elettrico (nobiltà differente), vengono posti a diretto contatto tra di loro, in presenza di un terzo elemento (elettrolito), costituito nel nostro caso dalle infiltrazioni di acqua.

In un caso particolare di queste giunzioni, del tipo detto ad innesto rapido, che consente una rapida sostituzione di una apparecchiatura in avaria, la corrosione può portare alla "saldatura" delle parti con conseguente impossibilità della rapida separazione in caso di necessità.

Un requisito fondamentale della interconnessione a microonde à ̈ comunque la buona conducibilità elettrica del canale a microonde per cui protezioni o passivazioni elettricamente isolanti che interrompono questa continuità elettrica non sono accettabili.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di provvedere ad una interconnessione in guida d’onda che eviti la corrosione delle parti.

Altro scopo à ̈ quello di provvedere ad un sistema per l’interconnessione in guida d'onda che sia di semplice realizzazione.

In accordo con la presente invenzione, tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un sistema per l’interconnessione a microonde in accordo alla rivendicazione 1 .

Tali scopi vengono inoltre raggiunti da un metodo per la riduzione della corrosione delle flange usate nelle interconnessioni a microonde in accordo alla rivendicazione 9.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

La parte di flangia realizzata in materiale plastico caricato, da un lato evita le infiltrazioni di acqua nella giunzione critica e quindi di fatto interrompe il circuito galvanico che si instaura tra due metalli non compatibili, e nello stesso tempo mantiene una limitata conducibilità elettrica, associata ad un alto potere assorbente per le microonde, per evitare radiazioni indesiderate dal giunto in guida d’onda.

Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali:

la figura 1 mostra schematicamente un sistema per l’interconnessione in guida d’onda, di tipo normale, visto in sezione, con le flange ravvicinate ma non connesse, in accordo alla presente invenzione;

la figura 2 mostra schematicamente un sistema per l’interconnessione in guida d’onda, di tipo ad innesto rapido, visto in sezione, con le flange ravvicinate ma non connesse, in accordo alla presente invenzione;

la figura 3 mostra schematicamente un sistema per l’interconnessione in guida d’onda, mediante un inserto, visto in sezione, con le flange ravvicinate ma non connesse, in accordo alla presente invenzione.

Riferendosi alle figure allegate, un sistema per l'interconnessione in guida d’onda, in accordo alla presente invenzione, di tipo normale, comprende un primo tronchetto 10 di guida d’onda che deve essere unito ad un secondo tronchetto 11 di guida d’onda.

Al secondo tronchetto 11 Ã ̈ applicata una flangia 12 di tipo tradizionale.

Al primo tronchetto 10 à ̈ applicata una flangia 13. La flangia 13 à ̈ composta da una porzione coassiale interna 14, relativa alla zona del canale in guida d’onda, ed una porzione coassiale esterna 15, relativa alla zona di fissaggio meccanico tra le flange stesse.

La porzione coassiale interna 14 à ̈ costituita da un anello saldato, preferibilmente dello stesso materiale della guida d’onda, che comprende esternamente ad esso, sulla sua superficie laterale, un incavo 16 per irrobustire la connessione meccanica tra l'anello 14 metallico e la porzione coassiale plastica esterna 15 della flangia.

Preferibilmente, l’anello metallico 14 sporge di circa il 5%o della dimensione massima della flangia rispetto alla superficie esterna 15, in materiale plastico. Preferibilmente, la forma dell'anello 14 à ̈ circolare, ma altre forme sono possibili, in funzione del tipo di flangia interessato.

Preferibilmente, la guida d’onda 10 penetra completamente nell'anello 14, ed à ̈ saldata per garantire una maggiore sicurezza di fissaggio, ma potrebbe anche essere solo accostata e saldata, o brasata o incollata.

La porzione in plastica coassiale esterna 15 à ̈ realizzata con un polimero rigido ad alta densità di tipo poliammide con l'aggiunta di materiali conduttivi come polvere o grani conduttivi, ad esempio carbonio, nella percentuale del 10-20% con riferimento al peso della parte in plastica della flangia stessa.

La forma finale della flangia sarà data dalla parte in plastica esterna 15 includendo in questa tutte le forme normalizzate IEC, EIA ecc e le forme proprietarie per applicazioni speciali.

L’aggiunta di polvere o di grani di materiali conduttivi, conferisce a questa struttura un grado di assorbimento dell'energia a microonde tale da evitare radiazioni indesiderate, e quindi di rendere la giunzione in guida d'onda conforme alle specifiche di compatibilità elettromagnetica (EMC) richieste dalle norme internazionali.

Come prima azione si fissa la guida d’onda 10 all’anello 14, mediante saldatura o brasatura o incollaggio, quindi avviene il costampaggio (mediante stampo ad iniezione) della parte in plastica esterna 15.

La superficie esterna della parte in plastica esterna 15, che andrà in contatto della superficie esterna della flangia 12, comprende una fessura anulare 17 posta in prossimità del bordo più esterno della stessa rispetto alla guida d’onda 10. In tale fessura trova posto una guarnizione 18 di tenuta del tipo o-ring, che sporge leggermente da essa.

Le flange 12 e 13, in prossimità del bordo più esterno delle stesse rispetto alla guida d'onda 10, ed esternamente rispetto alla fessura anulare 17, presentano dei fori rispettivamente 20 e 21 , preferibilmente in numero di quattro o sei dove saranno posti rispettivi bulloni 22 per il serraggio delle flange 12 e 13 tra loro.

I fori 20 e 21 sono realizzati in modo da permettere l’allineamento delle aperture delle guide d'onda 10 e 11.

La giunzione tra la guide d’onda 10 e la guida d’onda 11 , avviene avvicinando le flange 12 e 13, l’anello 14 va in battuta contro la superficie esterna della flangia 12. Quindi i dadi dei bulloni 22 vengono avvitati.

II bloccaggio avviene in modo tale che la guarnizione 17 di tenuta sia schiacciata secondo norma per garantire una tenuta stagna, della parte delle flange 12 e 13 interne ad essa.

In accordo alla presente invenzione la flangia 12, ad esempio realizzata in alluminio, e l’anello 14, ad esempio realizzato in ottone, sono a stretto contatto tra loro ma sono a tenuta stagna grazie alla guarnizione 17, quindi mancando l’elettrolito non si chiude il triangolo galvanico e non può avvenire la corrosione. Esternamente all'anello 14, la parte in plastica 15, interrompe il circuito galvanico e non può attivare il processo di corrosione.

La presente soluzione può essere applicata a qualsiasi flangia per microonde ad esempio avente frequenze comprese tra 4 GHz e 40 GHz.

Un altro sistema per l’interconnessione in guida d’onda, in accordo alla presente invenzione, à ̈ quello del tipo ad innesto rapido, comprende un primo tronchetto 10 di guida d’onda che deve essere unito ad un secondo tronchetto 11 di guida d’onda.

Nella parte finale del primo tronchetto 10 Ã ̈ applicata una flangia 30 e nella parte iniziale del secondo tronchetto 11 Ã ̈ applicata una flangia 31.

La flangia 30 comprende una porzione esterna in plastica 32, realizzata in materiale plastico caricato con polvere o grani di materiale conduttivo, di forma sostanzialmente cilindrica (ma qualsiasi forma, conica, ellittica o piramidale potrebbe essere usata), avente alla sua base (verso la guida d’onda 10) un gradino della parte cilindrica a formare la struttura in plastica 33, in sezione a forma di L, di fissaggio della flangia 30 all'apparato 37 (parzialmente mostrato). La struttura a gradino 33 à ̈ di forma preferibilmente quadrata, ma anche una forma circolare potrebbe essere impiegata, con quattro o più fori 34 per le viti di fissaggio.

La superficie esterna della parte in plastica 32 comprende una fessura anulare posta in prossimità del bordo più esterno della stessa rispetto alla guida d’onda 10. In tale fessura trova posto una guarnizione 35 di tenuta del tipo o-ring, che sporge leggermente da essa.

La parte esterna in plastica 32 e la struttura in plastica 33, formano una cavità 36, nella quale possono essere inserite delle nervature di irrobustimento (non mostrate).

Coassialmente alla parte esterna in plastica 32 ed internamente ad essa si trova un anello 40, preferibilmente dello stesso materiale della guida d’onda (ad esempio ottone), che comprende esternamente ad esso, sulla sua superficie laterale, un incavo 41 per aumentare la tenuta meccanica tra l’anello 40 e la parte esterna in plastica 32.

Preferibilmente, l'anello 40 sporge di circa il 5 %o della dimensione massima della flangia rispetto alla superficie esterna della parte esterna in plastica 32.

Preferibilmente, la forma dell’anello 40 à ̈ circolare, ma altre forme sono possibili.

Preferibilmente, la guida d’onda 10 penetra completamente nell’anello 40, ed à ̈ saldata per garantire una maggiore sicurezza di fissaggio, ma potrebbe anche essere solo accostata e saldata.

La parte esterna in plastica 32 à ̈ realizzata con un polimero rigido ad alta densità di tipo poliammide con l'aggiunta di polvere di carbonio nella percentuale del 10-20% rispetto al suo peso complessivo.

La flangia 30 à ̈ fissata alla struttura di un apparato 37 (mostrato in parte), e realizzato con qualsiasi materiale, mediante le viti poste nei quattro o più fori 34. Sull’apparato 37 al di sotto della struttura 33 sarà posta una guarnizione 38 di tenuta del tipo o-ring, che sporgerà leggermente da essa.

La forma della flangia 30 à ̈ tale da trovare preciso alloggiamento nella sede di autocentraggio della flangia 31. Quest’ultima comprende una struttura interna circolare 42, normalmente in alluminio, coassiale alla guida d’onda 11 , che à ̈ delimitata da un bordo sporgente 43 circolare.

Il raggio della dimensione della struttura 42 delimitata dal bordo 43 à ̈ sostanzialmente pari al raggio della porzione esterna 32 della flangia 30, in modo da realizzare un allineamento pressoché perfetto sulle guide d'onda.

L’allineamento tra le guide d'onda delle due porzioni del sistema di interconnessione avviene in modo noto mediante altre strutture esterne alle flange 30 e 31.

Un sistema per l’interconnessione in guida d’onda, in accordo alla presente invenzione, in una ulteriore forma alternativa di realizzazione, comprende un primo tronchetto 10 di guida d’onda che deve essere unito ad un secondo tronchetto 11 di guida d'onda, avendo i due tronchetti materiali galvanicamente non compatibili.

Ai tronchetti 10 e 11 sono applicate rispettivamente flange 50 e 51 di tipo tradizionale.

In accordo alla presente invenzione viene previsto un inserto 52 da porre tra le flange 50 e 51 , tra loro galvanicamente non compatibili.

L’inserto 52 comprende un corpo esterno in plastica realizzato con un polimero rigido ad alta densità di tipo poliammide con l'aggiunta di polvere o grani di carbonio nella percentuale del 10-20% rispetto al suo peso complessivo.

Centralmente ed in corrispondenza delle guide 10 e 11 viene posto un tratto di guida d'onda 53, su cui sono ricavati uno o più solchi esterni 54 e 55 che hanno lo scopo di aumentare la tenuta meccanica del blocco costampato.

Le superfici esterne (verso le flange 50 e 51 ) del corpo 52 comprendono, ciascuna, una fessura anulare posta in prossimità del bordo più esterno della stessa rispetto alla guida d’onda 10. In tale fessura trova posto una guarnizione 56 di tenuta del tipo o-ring, che sporge leggermente da essa. Questo rende ermetica la giunzione impedendo all’acqua di raggiungere i metalli gavanicamente non compatibili, aprendo in questo modo il triangolo galvanico prevenendo la corrosione.

Le flange 50 e 51 , in prossimità del bordo più esterno, presentano dei fori 57, preferibilmente in numero di quattro o sei, dove saranno posti rispettive viti 58 per il serraggio delle flange 50 e 51.

Per evitare il ponte di richiusura delle correnti costituito dalle viti di fissaggio, nel corpo 52, in prossimità del bordo più esterno, ed esternamente alle guarnizioni 56 sono previste, costampate nella plastica, delle bussole, tra loro isolate, dove si avviteranno le viti 58.

Grazie alla presente invenzione, il corpo in materiale plastico caricato con polvere conduttiva, interrompe il circuito galvanico relativo alla corrosione impedendo all'elettrolito di formare la coppia galvanica. Il caricamento del materiale con polvere conduttiva nell’intervallo specificato fa si che tale materiale sia praticamente isolante alle componenti in corrente continua, mentre si comporti come un buon assorbitore per le componenti a microonde permettendo funzionamento corretto della giunzione in guida d’onda.

Le dimensioni delle flange nonché i corpi in materiale plastico caricato con polvere conduttiva, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per l’interconnessione a microonde tra una prima guida d’onda comprendente ad una sua estremità una prima flangia ed una seconda guida d’onda comprendente ad una sua estremità una seconda flangia; detta prima flangia e detta seconda flangia essendo predisposte per essere accoppiate tra di loro; caratterizzato dal fatto che detta prima flangia comprende almeno tra una porzione di detta prima flangia e detta seconda flangia un corpo in materiale plastico caricato con materiale conduttivo, e che detta prima flangia comprende una porzione esterna realizzata con detto materiale plastico caricato con polvere conduttiva.
2. 2. Sistema in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che tra detta prima flangia e detta seconda flangia à ̈ compreso un inserto di detto materiale plastico caricato con polvere conduttiva.
3. 3. Sistema in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto corpo in materiale plastico comprende frontalmente un incavo anulare predisposto per l'inserimento di una guarnizione di tenuta.
4. 4. Sistema in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta polvere conduttiva comprende polvere di carbonio nella percentuale compresa tra il 10% ed il 20%.
5. 5. Sistema in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dai fatto che detta prima flangia e detta seconda flangia sono realizzate in materiale metallico.
6. 6. Sistema in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'estremità di detta prima guida d’onda à ̈ connessa ad un anello terminale realizzato in ottone.
7. 7. Sistema in accordo alla rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che detto anello terminale sporge rispetto a detto corpo in materiale plastico.
8. 8. Sistema in accordo alla rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta prima flangia e detta seconda flangia comprendono mezzi di fissaggio tra loro posti in prossimità del bordo più esterno di esse rispetto alla guarnizione di tenuta.
9. 9. Metodo per la riduzione della corrosione delle flange usate nelle interconnessioni a microonde tra una prima guida d'onda comprendente ad una sua estremità una prima flangia ed una seconda guida d'onda comprendente ad una sua estremità una seconda flangia caratterizzato dal fatto di accoppiare tra detta prima e detta seconda flangia un corpo in materiale plastico caricato con materiale conduttivo, e di porre su detta prima flangia una porzione esterna realizzata con detto materiale plastico caricato con polvere conduttiva