FR3095080A1 - Dispositif radiofréquence passif comprenant des ouvertures axiales de fixation - Google Patents

Abstract

Dispositif radiofréquence (1) comprenant:- un canal (3), -une face frontale (4) et/ou une face arrière (5) formant une surface d’appui munie d’une ouverture correspondant audit canal, ladite surface d’appui comprenant une pluralité d’ouvertures axiales (7) de fixation traversant la surface d’appui et débouchant à l’extérieur dudit canal, au moins une des ouvertures axiales étant renforcée, par exemple à l’aide d’oreillettes. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2

Description

Dispositif radiofréquence passif comprenant des ouvertures axiales de fixation

La présente invention concerne un dispositif radiofréquence comprenant des ouvertures axiales de fixation.

Etat de la technique

Les dispositifs radiofréquence passifs servent à propager ou à manipuler des signaux radiofréquence sans utiliser de composants électroniques actifs. Les dispositifs radiofréquence passifs comportent par exemple des guides d’onde passifs basés sur le guidage d’ondes à l’intérieur de canaux métalliques creux, des filtres, des antennes, des convertisseurs de mode, etc. De tels dispositifs peuvent être utilisés pour le routage de signal, le filtrage fréquentiel, la séparation ou recombinaison de signaux, l’émission ou la réception de signaux dans ou depuis l’espace libre, etc.

Les guides d’onde classiques utilisés pour les signaux radiofréquence ont des ouvertures internes de section par exemple rectangulaire ou circulaire. Ils permettent de propager des modes électromagnétiques correspondant à différentes distributions de champ électromagnétique le long de leur section.

Les dispositifs radiofréquence sont par exemple utilisés dans l’aérospatial (avion, hélicoptère, drone), pour équiper un engin spatial dans l’espace, sur un bateau en mer ou sur un engin sous-marin, sur des engins évoluant dans le désert ou en haute montagne, à chaque fois dans des conditions hostiles voire extrêmes. Dans ces milieux, les dispositifs radiofréquence sont notamment exposés à :
des pressions et des températures extrêmes qui varient de façon importante ce qui induit des chocs thermiques répétés ;
un stress mécanique, le guide d’ondes étant intégré dans un engin qui subit des chocs, des vibrations et des charges qui impactent le guide d’ondes ;
des conditions météorologiques et environnementales hostiles dans lesquels évoluent les engins équipés de guide d’ondes (vent, gel, humidités, sable, sels, champignons/bactéries).

En outre, les exigences en relation avec le poids sont souvent critiques pour des applications spatiales ou aéronautiques.

Pour répondre à ces contraintes, on connait des guides d’ondes formés par assemblage de plaques métallique préalablement usinées, qui permettent de fabriquer des guides d’ondes aptes à évoluer dans des environnements hostiles. En revanche, la fabrication de ces guides d’ondes est souvent difficile, coûteuse et difficilement adaptable à la fabrication de guide d’ondes légers et aux formes complexes.

Les guides d’onde fabriqués ainsi par assemblage de plaques en aluminium, cuivre, titane, etc, avec ou sans traitements de surfaces, sont donc souvent réalisés comme pièces standardisées qui doivent ensuite être assemblées entre elles. D’autre part, il est souvent utile de pouvoir connecter entre eux deux ou plusieurs dispositifs radiofréquence passifs, par exemple un guide d’onde avec une antenne ou plusieurs portions de guides d’onde, afin de créer divers types de configurations. Ces assemblages se font le plus souvent au moyen de flanges ou de brides afin de réaliser le système désiré. La présence de ces éléments de connexion augmente le poids du système, ce qui est notamment problématique pour des applications dans l’aéronautique ou le spatial.

Par exemple, le document WO2018029455 décrit un connecteur de guide d'ondes comprenant une bride (flasque) et une pluralité de ports. La bride comprend des moyens de couplage à un autre connecteur de guide d'ondes, chaque port de la pluralité de ports étant configuré pour interfacer avec un guide d'ondes respectif. Le volume de la bride et son poids sont conséquents par rapport au connecteur.

A titre d’exemple, la dissertation de Huikin LI, « Waveguide flange design ans characterization of misalignment at submillimeter wavelengths », may 2013, pages 4, 22, 23, 24, 26, 62, 152, décrit divers mode de réalisation de connecteurs de guides d’ondes, par exemple des flasques munis de trous et de tiges complémentaires, des flasques ayant des profils complémentaires mâle/femelle, ou encore des flasques ayant une bague d’alignement s’intercallant entre eux.

Des exemples de tels flasques sont présentés aux figures 1a, 1b et 1c du présent document. On constate que les interfaces connues utilisent des flasques de dimensions et masses importantes en comparaison avec la partie utile des guides d’onde. Dans un objectif de réaliser des connexions avec une grande rigueur, avec des alignements rigoureux, des fixations durables, les flasques occupent des surfaces particulièrement imposantes.

Des travaux récents ont démontré la possibilité de réaliser des dispositifs radiofréquence passifs, y compris des antennes, des guides d’ondes, des filtres, des convertisseurs, etc, à l’aide de méthodes de fabrication additives, par exemple d’impression 3D. On connait en particulier la fabrication additive de guides d’ondes comportant à la fois une âme en matériau non conducteur, tels que des polymères ou des céramiques, et une enveloppe en métal conducteur.

Des guides d’ondes comportant des parois céramiques ou polymères fabriquées par une méthode additive puis recouvertes d’un placage métallique ont notamment été suggérés. Les surfaces internes du guide d’ondes doivent en effet être conductrices électriquement pour opérer. L’utilisation d’une âme non conductrice permet d’une part de réduire le poids et le coût du dispositif, d’autre part de mettre en œuvre des méthodes d’impression 3D adaptées aux polymères ou aux céramiques et permettant de produire des pièces de haute précision avec une faible rugosité.

A titre d’exemple, l’article de Mario D’Auria et al, “3-D PRINTED METAL-PIPE RECTANGULAR WAVEGUIDES”, 21 août 2015, IEEE Transactions on components, packaging and manufacturing technologies, Vol. 5, No 9, pages 1339-1349, décrit au paragraphe III un procédé de fabrication de l’âme d’un guide d’onde par dépôt de fil en fusion (FDM, Fused deposition modeling).

On connaît par exemple des guides d’ondes réalisés par fabrication additive et comportant une âme non conductrice fabriquée par exemple par stéréolithographie, par selective laser melting, par selective laser sintering, ou par un autre procédé additif. Cette âme comporte typiquement une ouverture interne pour la propagation du signal radiofréquence. Les parois internes de l’âme autour de l’ouverture peuvent être revêtues d’un revêtement électriquement conducteur, par exemple d’un placage métallique.

La fabrication additive de dispositifs radiofréquence passifs permet de réaliser des dispositifs de forme complexe qu’il serait difficile ou même impossible de réaliser par usinage. La fabrication additive possède cependant ses propres contraintes et ne permet pas la fabrication de certaines formes ou de pièces de grandes dimensions.

La nécessité de réaliser des connexions efficaces entre plusieurs pièces est donc récurente.

US2012/0084968A1 décrit un procédé de fabrication de guides d’ondes passifs en plusieurs pièces réalisées par impression 3D puis métallisées avant d’être assemblées. La fabrication en plusieurs pièces rend le procédé plus flexible et permet de réaliser des pièces de forme complexe qu’il serait impossible d’imprimer en une seule opération. Cependant, ce procédé crée des discontinuités de la couche métallique au niveau de la jonction entre les différentes pièces métallisées, qui perturbent la transmission du signal dans le guide d’onde. D’autre part, l’ajustement précis des différentes pièces est difficile à garantir, et ne peut guère être amélioré en polissant ou ajustant la couche métallique qui est généralement trop fine.

Les mêmes problèmes de poids et encombrement des flasques se retrouvent aussi sur les équipements radiofréquence actifs, par exemple les équipements à semi-conducteurs tels que amplificateurs à bas bruit, amplificateur de puissance, filtres, etc. lorsque ces équipements doivent être raccordés à des guides d’onde.
Bref résumé de l’invention

Un but de la présente invention est de proposer un dispositif radiofréquence passif ou actif exempt ou minimisant les limitations des dispositifs connus.

Un but de l’invention est notamment de fournir un dispositif radiofréquence, par exemple un dispositif passif, par exemple un guide d’ondes, facilement connectable à d’autres éléments, par exemple d’autres guides d’onde, des antennes, des polariseurs, etc.

Un autre but de l’invention consiste à prévoir un dispositif radiofréquence facile à assembler et de masse réduite, adapté pour des utilisations où la réduction de masse constitue un objectif critique.

Selon l’invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d’un dispositif radiofréquence comprenant une âme définissant un canal axial, une face frontale et/ou une face arrière formant une surface d’appui munie d’une ouverture correspondant audit canal, ladite surface d’appui comprenant une pluralité d’ouvertures axiales de fixation traversant la surface d’appui et débouchant à l’extérieur dudit canal, au moins une des ouvertures axiales étant renforcée.

La face frontale et/ou la face arrière forment ainsi une flasque allégée.

La ou les surfaces d’appui permettent d’aligner le dispositif et de l’appuyer contre un autre dispositif fixé au moyen des ouvertures axiales de fixation.

Une ouverture axiale est par exemple dite renforcée si la surface d’appui utilise plus de matière à proximité des ouvertures axiales de fixation qu’entre ces ouvertures axiales de fixation.

Une ouverture axiale est par exemple dite renforcée lorsque la surface d’appui forme une surface annulaire autour du canal et que la largeur de cette surface annulaire est plus importante au niveau de l’ouverture qu’entre deux ouvertures. L’ouverture est par exemple dite renforcée lorsque cette ouverture axiale est ménagée dans une oreillette ou une autre portion proéminente autour de la surface annulaire entourant le canal.

Une ouverture axiale est également dite renforcée lorsque la surface d’appui forme une surface annulaire autour du canal axial, que cette surface d’appui comporte à l’exception d’une portion, par exemple d’un anneau, autour de l’ouverture axiale.

Le renforcement de la surface d’appui au niveau des ouvertures axiales de fixation permet d’alléger comparativement cette surface d’appui entre ces ouvertures de fixation, ce qui permet au final d’obtenir une surface d’appui allégée.

La surface d’appui peut être munie d’une ouverture correspondant audit canal, et une surface annulaire autour de cette ouverture.

Les ouvertures radiales traversent cette surface d’appui et débouchent à l’arrière de la surface d’appui, mais à l’extérieur du canal.

La largeur de la surface d’appui peut être plus large au niveau et à proximité immédiate des ouvertures axiales de fixation qu’à distance de ces ouvertures axiales de fixation.

La surface d’appui peut être amincie entre les ouvertures axiales de fixation.

La surface d’appui peut être munie d’évidements entre les ouvertures axiales de fixation.

De manière avantageuse, tout ou partie des surfaces d’appui des faces frontale ou arrière comporte une structure en treillis. L’utilisation d’une telle structure, facile à réaliser par fabrication additive, permet d’alléger les surfaces d’appui, notamment entre les oreillettes ou les ouvertures de fixation, afin de réduire encore la masse tout en conservant une rigidité suffisante des portions d’appui.

Selon un aspect, au moins une des surfaces d’appui comprend une pluralité d’oreillettes de fixation, chacune des oreillettes comprenant au moins une dite ouverture axiale de fixation.

Les oreillettes renforcées permettent d’éviter une déformation du dispositif lorsqu’il est fixé à un autre dispositif au moyen de vis ou de goupilles engagées dans les ouvertures axiales de fixation.

Chacune des oreillettes peut être indépendante et disjointe des autres, formant ainsi des espaces inter-oreilletes dépourvus de matière, permettant d’alléger la structure du dispositif.

Le dispositif peut comporter exactement trois ouvertures axiales de fixation sur une ou plusieurs faces, afin de permettre une fixation isostatique.

Le dispositif peut comporter exactement trois oreillettes par surface d’appui, définissant un plan de fixation de manière isostatique.

Il est cependant aussi possible d’avoir deux points de fixation, quatre points de fixation, ou un autre nombre de points de fixation.

Les dispositifs peuvent être fixés entre eux à l’aide d’au moins une vis ou goupille engagée dans chaque ouverture axiale de fixation. La ou les vis peuvent être métalliques ou faites d’autres matériaux.

Le dispositif peut être un guide d’ondes, plus particulièrement un guide d’ondes pour antenne de satellite.

De manière avantageuse, la surface d’appui est plane. La fixation de deux éléments avec des faces planes permet de réaliser une fixation simple, fiable, rapidement mise en place.

Selon un autre mode de réalisation avantageux, la surface d’appui est dans un plan perpendiculaire à l’axe du canal. On peut ainsi facilement produire des dispositifs avec des profils standard, avec des oreillettes alignées, pour un assemblage facile et rigoureux.

Egalement de manière avantageuse, la surface d’appui peut être fabriquée de manière monobloc avec le dispositif. La fabrication monobloc permet de simplifier la fabrication, et facilite l’obtention de dimensions régulières et précises.

Selon encore un mode de réalisation avantageux, le dispositif et ses surfaces d’appui sont réalisées par fabrication additive. Ce mode de fabrication est particulièrement avantageux pour réaliser des pièces sur mesure ou standard avec une qualité régulière.

Le canal peut comporter une âme non conductrice et une enveloppe conductrice autour de cette âme, ladite âme et ladite enveloppe conductrice s’étendant dans ladite surface d’appui.

L’épaisseur de la couche conductrice métallique est avantageusement au moins égale à cinq fois la profondeur de peau δ, de préférence au moins vingt fois la profondeur de peau δ. Cette épaisseur importante n’est pas nécessaire pour la transmission du signal, mais contribue à la rigidité du dispositif, qui est ainsi garantie par l’enveloppe métallique malgré une âme en plusieurs pièces potentiellement moins rigide qu’une âme monolithique, et malgré une surface d’appui des flasques qui est réduite.

La profondeur de peau δ est définie comme:

dans laquelle μ est la perméabilité magnétique du métal plaqué, f est la fréquence radio du signal à transmettre et σ est la conductivité électrique du métal plaqué. Intuitivement, il s’agit de l’épaisseur de la zone où se concentre le courant dans le conducteur, à une fréquence donnée.

Cette solution présente notamment l’avantage par rapport à l’art antérieur de fournir des guides d’ondes assemblés par fabrication additive qui sont plus résistants aux contraintes auxquelles ils sont exposés (contraintes thermiques, mécaniques, météorologiques et environnementales).

L’âme du dispositif peut être formée d’un matériau polymère.

L’âme du dispositif peut être formée d’un métal ou d’un alliage, par exemple d’aluminium, de titane ou d’acier.

L’âme du dispositif peut être formée de céramique.

L’âme du dispositif peut être réalisée par stéréolithographie, par selective laser melting ou par selective laser sintering.

La couche métallique formant l’enveloppe peut comprendre au choix un métal choisi parmi Cu, Au, Ag, Ni, Al, acier inoxydable, laiton ou une combinaison de ces métaux.

La résistance du dispositif choisie parmi la résistance en traction, en torsion, en flexion ou une combinaison de ces résistances peut être conférée majoritairement par la couche conductrice.

Selon un mode de réalisation, le dépôt de la couche conductrice sur l’âme est effectué par dépôt électrolytique ou galvanoplastie, dépôt chimique, dépôt sous vide, dépôt physique par phase vapeur (PVD), dépôt par impression, dépôt par frittage.

Dans un mode de réalisation du procédé, la couche conductrice comprend plusieurs couches de métaux et/ou de non métaux déposées successivement.

La fabrication de l’âme comporte une étape de fabrication additive. On entend par « fabrication additive » tout procédé de fabrication de pièces par ajout de matière, selon des données informatiques stockées sur un support informatique et définissant un modèle de la pièce. Outre la stéréolithographie et le selective laser melting, l’expression désigne aussi d’autres méthodes de fabrication par durcissement ou coagulation de liquide ou de poudre notamment, y compris sans limitation des méthodes basées sur des jets d’encre (binder jetting), DED (Direct Energy Deposition), EBFF (Electron beam freeform fabrication), FDM (fused deposition modeling), PFF (plastic freeforming), par aérosols, BPM (ballistic particle manufacturing), lit de poudre, SLS (Selective Laser Sintering), ALM (additive Layer Manufacturing), polyjet, EBM (electron beam melting), photopolymerisation, etc. La fabrication par stéréolithographie ou par selective laser melting est cependant préférée car elle permet d’obtenir des pièces avec des états de surface relativement propres, à faible rugosité.

La fabrication de l’âme peut comporter une étape de fabrication additive par stéréolithographie, par selective laser melting ou par selective laser sintering.

Dans le contexte de l’invention, les termes « couche conductrice », « revêtement conducteur », « couche conductrice métallique » et « couche métallique » sont synonymes et interchangeables.

Brève description des figures

Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :
[Fig. 1b] [Fig. 1c] illustrent des exemples de guides d’ondes de l’art antérieur, comportant une flasque entourant le guide d’onde et permettant de fixer ensemble deux guides d’onde pourvus de flasques compatibles ;
est une vue en perspective de deux pièces destinées à être assemblées selon un plan de jonction perpendiculaire à la direction de propagation du signal afin de former un guide d’onde de plus grande longueur ;
montre une vue agrandie d’une oreillette d’une variante de dispositif dans lequel les oreillettes de fixation sont réalisées avec une structure en treillis ;
illustre une vue de face d’une face frontale ou face arrière d’un dispositif à guide d’onde formant une surface d’appui (flasque) munie d’une ouverture correspondant audit canal, ladite surface d’appui étant réalisée en treillis et comprenant quatre ouvertures axiales renforcées.
illustre une vue en coupe transversale d’un dispositif comportant une âme recouverte d’une enveloppe conductrice sur les parois internes et externes.
Exemple(s) de mode de réalisation de l’invention

Les figures 1a à 1c illustrent des exemples de flasques appartenant à des dispositifs radiofréquence de l’art antérieur. Ces flasques sont prévues pour faciliter l’assemblage entre eux de plusieurs dispositifs, par exemple de plusieurs sections de guide d’onde de formes identiques ou différentes. La fixation est réalisée par mise en contact des flasques prévues aux extrémités des sections de guide d’onde. Les flasques comportent des ouvertures pour la mise en place d’éléments de fixation tels que des vis ou des goupilles. Les flasques connues sont de dimensions importantes et leur surface est nettement plus important que la surface d’une section du guide d’onde. Les grandes surfaces prévues permettent de réaliser des assemblages de haute qualité, avec des alignements précis, sans risque d’altérer les performances des éléments assemblés. Toutefois, les grandes surfaces mises en œuvre allourdissent considérablement les pièces, les rendant peu adaptées pour certaines applications où la masse constitue un facteur critique.

Un exemple de dispositif selon l’invention est illustré sur la figure 2. Tel qu’illustré, le dispositif radiofréquence 1, ici un dispositif radiofréquence passif, par exemple un guide d’onde, comprend un tube 2 de forme allongée selon un axe longitudinal A-A. Un canal 3, pour la transmission du signal radiofréquence, est également aligné selon l’axe A-A, et traverse le tube. Dans l’exemple illustré, l’ouverture longitudinale 3 est de section rectangulaire et définit un canal pour la transmission du signal radiofréquence. D’autres formes de canal, y compris des canaux de section ronde, carrée, elliptique, semi-circulaire, semi-elliptique, hexagonale, octogonale, etc, peuvent être employées.

La section de l’ouverture est déterminée selon la fréquence du signal électromagnétique à transmettre. Les dimensions de ce canal interne et sa forme sont déterminées en fonction de la fréquence opérationnelle du dispositif 1, c’est-à-dire la fréquence du signal électromagnétique pour lequel le dispositif est fabriqué et pour laquelle un mode de transmission stable et optionnellement avec un minimum d’atténuation est obtenu. Le tube 2 peut être réalisé en métal, ou par métallisation d’une âme 2 par exemple en polymère, en époxy, en céramique, en matériau organique ou en métal.

Une face frontale 4 et/ou une face arrière 5 définissent des surfaces d’appui pour relier entre eux deux ou plus dispositifs 1 selon l’axe A-A. Les surfaces d’appui des faces frontale 4 et arrière 5 sont dans un plan perpendiculaire à l’axe du canal.

Pour fixer entre eux deux dispositifs voisins consécutifs, les faces frontale et/ou arrière du dispositif forment une surface annulaire autour du canal 3, cette surface annulaire comportant une pluralité d’oreillettes 6 de fixation. La largeur de la surface annulaire est donc plus importante au niveau des oreillettes autour des points de fixation qu’entre ces oreillettes, ce qui renforce les points de fixation. La face de contact de chaque oreillette est coplanaire avec la face adjacente 4 ou 5 du canal. Les agencements peuvent être conçus de façon à conserver une compatibilité avec des flasques existantes, normalisées ou non.

Dans les exemples illustrés, exactement trois points de fixation sont prévus, permettant ainsi une fixation isostatique. Ces trois points de fixation sont prévus dans trois oreillettes 6 réparties autour de l’ouverture et créant ainsi un plan de fixation isostatique. Les oreillettes 6 sont ici réparties avec deux oreillettes les coins inférieurs et une dans la zone médiane du bord opposé. D’autres agencements avec des oreillettes 6 dans les coins et/ou le long des bords sont possibles.

Les oreillettes comportent des ouvertures 7 axiales, servant à insérer des éléments de fixation tels que des vis, des ensembles vis/écrous, des goupilles, etc. D’autres ouvertures peuvent être prévues dans les oreillettes ou les surfaces d’appui pour réduire la masse. Des surfaces de dissipation de chaleur peuvent aussi être prévues.

Afin de respecter au mieux les objecifs recherchés de réduction de masse par rapport à l’utilisation de flasques, les dimensions des oreillettes 6 sont fortement réduites par rapport à celles du dispositif 1. Par exemple, les oreillettes 6 sont dimensionnées de sorte que la somme totale des empattements E est inférieure à un tiers et plus préférentiellement inférieure à un quart du périmètre externe de l’âme 2 du dispositif 1. Par empattement, on entend la largeur de l’oreillette au niveau de l’intersection avec l’âme 2 du dispositif, tel qu’illustré par exemple aux figures 2 et 4.

La figure 3 illustre une variante de réalisation dans laquelle au moins une des oreillettes 6, et éventuellement le reste de la surface annulaire autour du canal, est constituée d’une structure en treillis, c’est-à-dire comportant des poutres séparées par des évidements. Une telle architecture contribue encore aux objectifs de réduction de masse, sans affecter la rigidité et/ou la pérennité de la fixation.

La figure 4 illustre une vue de face d’une surface d’appui (flasque) 4 entièrement en treillis entre les quatre ouvertures axiales de fixation 7. Les ouvertures sont renforcées au moyen d’un anneau de renforcement 70 plus dense que le reste du treillis autour de chaque ouverture. Ce mode de réalisation permet d’augmenter la dimension de la surface d’appui 4, sans pour autant augmenter considérablement sa masse, et d’assurer ainsi une surface d’appui rigoureusement plane même après serrage contre la surface d’appui correspondante d’un dispositif adjacent. La densité du treillis peut varier autour de la périphérie de la surface d’appui, et être par exemple plus importante à proximité des ouvertures de fixation 7 qu’à distance de ces ouvertures.

Le tube et ses surfaces d’appui 6 sont de préférence réalisés par fabrication additive, tel que décrit ultérieurement. Ce mode de fabrication permet de réaliser de façon simple un dispositif muni de surfaces d’appui (flasques) de forme complexe, par exemple un tube muni d’oreillettes, et/ou d’une structure en treillis.

La figure 2 illustre deux dispositifs 1 alignés, destinés à être fixés entre eux.

Les deux dispositifs sont destinés dans cet exemple à être juxtaposés l’une après l’autre dans le sens de transmission du signal, formant ainsi un canal longitudinal allongé continu. Les surfaces d’appui destinées à être mises en contact sont planes et perpendiculaires à la direction de transmission du signal radiofréquence.

La face frontale ou la face arrière du dispositif peut comporter une zone centrale très légèrement encastrée de sorte qu'elle ne touche pas la face de la flaque du dispositif ou de l’équipement connecté, mais qu'elle en est séparée par un espace étroit. La zone encastrée est délimitée par une gorge plus profonde dans la surface de la flasque. Cet arrangement permet de fonctionner en court-circuit. Cette zone centrale encastrée peut aussi être prévue dans le cas d’une flasque en treillis comme décrit plus haut.

Dans le mode de réalisation illustré à la figure 5, la surface interne et la surface externe de l’âme 2 sont recouvertes d’une couche métallique conductrice, par exemple de cuivre, d’argent, d’or, de nickel etc, plaqué par déposition chimique sans courant électrique. L’épaisseur de cette couche est par exemple comprise entre 1 et 20 micromètres, par exemple entre 4 et 10 micromètres. La figure 4 illustre le dispositif dans lequel une couche formée par une déposition métallique forme une enveloppe conductrice 8 sur la surface interne et 9 sur la surface externe de l’âme 2. Le revêtement peut aussi être un assemblage de couches et comporter par exemple une couche de lissage directement sur l’âme, une ou plusieurs couches d’accrochage, etc.

Dans cet exemple, les surfaces d’appui (par exemple les oreillettes 6) comprennent elles-aussi une âme recouverte par la couche conductrice externe 8.

L’épaisseur de ce revêtement conducteur 8 ou 9 doit être suffisante pour que la surface soit conductrice électriquement à la fréquence radio choisie. Ceci est typiquement obtenu à l’aide d’une couche conductrice dont l’épaisseur est supérieure à la profondeur de peau δ.

Cette épaisseur est de préférence sensiblement constante sur toutes les surfaces internes afin d’obtenir une pièce finie avec des tolérances dimensionnelles pour le canal précises.

Dans un mode de réalisation, l’épaisseur de cette couche 8 ou 9 est au moins cinq fois supérieure et préférentiellement au moins vingt fois supérieure à la profondeur de peau, afin d’améliorer les propriétés structurelles, mécaniques, thermiques et chimiques du dispositif. Les courants superficiels se concentrent ainsi majoritairement, voire presque exclusivement, dans cette couche.

L’application d’une déposition métallique sur les surfaces externes ne contribue pas à la propagation du signal radiofréquence dans le canal 3, mais a cependant l’avantage de protéger le dispositif des agressions thermiques, mécaniques, ou chimiques. Dans un mode de réalisation non illustré, seule la surface interne de l’âme, autour du canal 3, est recouverte d’une enveloppe métallique. Les surfaces externes sont nues, ou recouvertes d’un revêtement différent.
Fabrication additive

Le dispositif 1 est avantageusement fabriqué par fabrication additive, de préférence par stéréolithographie, par fusion laser sélective, par « selective laser sintering » (SLS) afin de réduire la rugosité de la surface. Le matériau de l’âme peut être non conducteur ou conducteur. L’épaisseur des parois est par exemple entre 0,5 et 3 mm, de préférence entre 0,8 et 1,5 mm.

La forme du dispositif peut être déterminée par un fichier informatique stocké dans un support de données informatique et permettant de commander un dispositif de fabrication additive.

La déposition de métal conducteur sur les faces internes et éventuellement externes se fait en immergeant l’âme 2 dans une série de bains successifs, typiquement 1 à 15 bains. Chaque bain implique un fluide avec un ou plusieurs réactifs. La déposition ne nécessite pas d’appliquer un courant sur l’âme à recouvrir.

Numéros de référence employés sur les figures

Claims (12)

1. Dispositif radiofréquence (1) comprenant au moins:
   - un canal (3),
   -une face frontale (4) et/ou une face arrière (5) formant une surface d’appui munie d’une ouverture correspondant audit canal, ladite surface d’appui comprenant une pluralité d’ouvertures axiales (7) de fixation traversant la surface d’appui et débouchant à l’extérieur dudit canal,
   caractérisé en ce qu’au moins une des ouvertures axiales est renforcée.
2. Dispositif radiofréquence selon la revendication 1, ladite surface d’appui étant annulaire, la largeur de la surface d’appui étant plus large au niveau et à proximité immédiate des ouvertures axiales fixation qu’à distance de ces ouvertures axiales de fixation.
3. Dispositif radiofréquence selon la revendication 2, au moins une des surfaces d’appui comprenant une pluralité d’oreillettes (6) de fixation, chacune des oreillettes comprenant une ouverture (7) axiale de fixation.
4. Dispositif radiofréquence selon l’une des revendications 1 à 3, ladite surface d’appui étant annulaire, la surface d’appui étant munie d’évidements.
5. Dispositif radiofréquence selon l’une des revendications 1 à 4, ladite surface d’appui formant une structure en treillis.
6. Dispositif radiofréquence selon la revendication 5, ledit treillis étant renforcé autour de chaque ouverture axiale (7), par exemple au moyen d’un anneau de renforcement (70).
7. Dispositif radiofréquence selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant exactement trois ouvertures de fixation (7) et trois oreillettes.
8. Dispositif radiofréquence (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel ladite surface d’appui est plane.
9. Dispositif radiofréquence (1) selon l’une des revendication 1 à 7, ladite face frontale ou face arrière comprenant une portion centrale en retrait délimitée par une gorge annulaire profonde.
10. Dispositif radiofréquence (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, le canal comportant une âme non conductrice et une enveloppe conductrice autour de cette âme, ladite âme et ladite enveloppe conductrice s’étendant dans ladite surface d’appui.
11. Dispositif radiofréquence (1) selon la revendication 10, dans lequel l’âme (2) est réalisée par fabrication additive.
12. Dispositif radiofréquence (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel les faces frontale (4) et/ou arrière (5) sont dans un plan perpendiculaire à l’axe du canal.