FR2783359A1 - Wideband electromagnetic wave absorbing structure, using two layers with ferrite compact on lower ground side, and composite material on exterior with wave impedance greater than that of air - Google Patents

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FR2783359A1 FR9811470A FR9811470A FR2783359A1 FR 2783359 A1 FR2783359 A1 FR 2783359A1 FR 9811470 A FR9811470 A FR 9811470A FR 9811470 A FR9811470 A FR 9811470A FR 2783359 A1 FR2783359 A1 FR 2783359A1
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems

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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

The two layer absorber comprises a ferrite compact on the 'earthed' side, on top of which is a composite material having a high wave impedance, considerably above that of air. Preferably, the composite material is isotropic and non-homogeneous, such as a layer incompletely, but regularly, filled with a ferrimagnetic material such as powdered, large-grained, flaked or other form of ferrite in a low permittivity matrix. Alternatively, ferrite material with pores can be used, especially a porous ferrite frit. (No drawing - figures not suitable for reproduction).

Description

ABSORBANTS D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES LARGE BANDEBROADBAND ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBENTS

Dans mon brevet USA (US Serial n 08/942.166 du ler Octobre 1997), j'ai décrit des absorbants large bande, utilisant deux couches de ferrite ou une couche de ferrite et un composite de  In my USA patent (US Serial n 08 / 942.166 dated October 1, 1997), I described broadband absorbents, using two layers of ferrite or one layer of ferrite and a composite of

ferrites, séparées par une couche à impédance d'onde élevée.  ferrites, separated by a layer with high wave impedance.

L'importance du concept de "découplage" entre couches, par une  The importance of the concept of "decoupling" between layers, by a

telle couche intermédiaire (couche "tampon") a été décrite.  such an intermediate layer ("buffer" layer) has been described.

Dans ce contexte, j'ai trouvé l'étonnant résultat que la couche intermédiaire peut être supprimée: Alors, la couche interne (contre la masse), réalisée par un ferrite compact, n'est pas suivie d'une couche tampon, mais simplement d'une deuxième couche magnétique externe, composée d'un composite magnétique  In this context, I found the astonishing result that the intermediate layer can be removed: Then, the internal layer (against the mass), produced by a compact ferrite, is not followed by a buffer layer, but simply a second external magnetic layer, composed of a magnetic composite

nouveau, décrit dans ce brevet.new, described in this patent.

Ce composite magnétique nouveau doit représenter à la  This new magnetic composite must represent at the

fois les caractéristiques de la couche tampon, et les caractéris-  times the characteristics of the buffer layer, and the characteristics

tiques de la couche de ferrite (ou composite de ferrite) extérieur, c'est-à-dire représenter la condition nécessaire d'impédance d'onde  ticks of the outer ferrite (or ferrite composite) layer, i.e. representing the necessary condition of wave impedance

élevée (Hi-Z), ainsi que l'absorption complémentaire nécessaire.  high (Hi-Z), as well as the necessary additional absorption.

Ce composite nouveau peut être réalisé par des particules d'un ou de ferrites ad hoc sous forme de poudre, grains, plus ou moins circulaires, grains allongés ou aciculaires, écailles, buchettes ou barreaux, immergés dans un milieu air ou mousse diélectrique (o 6* est proche de 1 - jO), ou inversement, réalisé par une ferrite, compact, comportant un grand nombre de pores, tels que des ferrites frittés poreux, ou encore de ferrites/ferrites à  This new composite can be produced by particles of one or more ad hoc ferrites in the form of powder, grains, more or less circular, elongated or acicular grains, scales, sticks or bars, immersed in an air or dielectric foam medium (o 6 * is close to 1 - jO), or vice versa, produced by a ferrite, compact, comprising a large number of pores, such as porous sintered ferrites, or else ferrites / ferrites with

porosité fine, comportant des trous allongés macroscopiques.  fine porosity, with elongated macroscopic holes.

J'ai trouvé que les spectres de la perméabilité Pû* = P2' - j p2" de cette couche composite, appelée Hi-Z, d'abord - 2 -  I found that the permeability spectra Pû * = P2 '- j p2 "of this composite layer, called Hi-Z, first - 2 -

-2- 2783359-2- 2783359

doivent correspondre la plus près possible à un "spectre ideal": Celui- ci est déterminé par une "reconstruction" de 2 *, pour obtenir une réflection d'onde nulle, pour le domaine de fréquence considéré. Considérons un ferrite doux type, au Ni-Zn, compact, avec les perméabilités de la Figure 1, et ayant une permittivité  must correspond as closely as possible to an "ideal spectrum": This is determined by a "reconstruction" of 2 *, to obtain a zero wave reflection, for the frequency domain considered. Consider a typical soft ferrite, Ni-Zn, compact, with the permeabilities of Figure 1, and having a permittivity

constante de t1* = 15 - jO.constant of t1 * = 15 - jO.

La Figure 2 reproduit de tels spectres de perméabilités "idéales",  Figure 2 reproduces such spectra of "ideal" permeabilities,

pour la couche externe, avec ce ferrite, placé contre la masse.  for the outer layer, with this ferrite, placed against the ground.

Pour ces perméabiltés "idéales", j'ai considéré que * = 1 - jO. Elles sont montrées pour les trois épaisseurs de la couche  For these "ideal" permeabilities, I have considered that * = 1 - jO. They are shown for the three thicknesses of the layer

absorbante externe, de 9, 12,9 et 16 mm.  absorbent external, 9, 12.9 and 16 mm.

J'ai pu ainsi démontrer que l'allure de la dispersion, et les valeurs de P ' et P" sont physiquement possibles, entre quelque 300 MHz et quelque 8 GHz: En d'autres mots, un absorbant deux couches parfait devient possible, selon les termes de mon invention, sous condition de réaliser des spectres v 2* à l'allure précise,  I was able to demonstrate that the shape of the dispersion, and the values of P 'and P "are physically possible, between some 300 MHz and some 8 GHz: In other words, a perfect two-layer absorbent becomes possible, according to the terms of my invention, under the condition of producing spectra v 2 * at the precise pace,

pour la couche extérieure.for the outer layer.

Pour toutes ces courbes, la racine du rapport des perméabilités complexes divisées par la permittivité, indique un module supérieur à l'unité, dans l'ensemble du spectre, c'est-à-dire, la couche absorbante externe représente bien la caractéristiques "hi-Z" décrite: Ceci représente une nouvelle ligne de matériaux, que je n'ai pas trouvés décrits dans la littérature. Il est clair ainsi, que l'invention exclut, a priori pour la couche externe, tous les "rubber-ferrites" ou autres composites  For all these curves, the root of the ratio of complex permeabilities divided by the permittivity, indicates a module greater than unity, in the whole spectrum, that is to say, the external absorbent layer represents well the characteristics " hi-Z "described: This represents a new line of materials, which I have not found described in the literature. It is thus clear, that the invention excludes, a priori for the outer layer, all "rubber-ferrites" or other composites

avec une matrice diélectrique, décrits dans la littérature.  with a dielectric matrix, described in the literature.

Or, j'ai trouvé possible de réaliser de tels matériaux composites, ayant essentiellement une permittivité égale ou proche de ú * = I - jO dans toute la gamme de fréquences, et ayant les faibles valeurs des perméabilités requises, avec des concentrations  However, I found it possible to produce such composite materials, having essentially a permittivity equal to or close to ú * = I - jO in the whole frequency range, and having the low values of the required permeabilities, with concentrations

en volume globales en ferrites aussi réduites que 10 à 25 %.  in overall ferrite volumes as reduced as 10 to 25%.

De façon inattendue, j'ai trouvé que ces spectres 2 * ne correspon-  Unexpectedly, I found that these 2 * spectra do not correspond

daient pas aux allures et valeurs des spectres du/des ferrites utilisés en l'état compact: en effet, pour de telles valeurs réduites du coefficient de remplissage, les perméabilités observées sont liées à la forme et à la distribution géométrique du ferrite, o un nombre élevé de grains fins ne sont pas équivalents à un  not due to the shapes and values of the spectra of the ferrite (s) used in the compact state: in fact, for such reduced values of the filling coefficient, the permeabilities observed are linked to the shape and the geometric distribution of the ferrite, where a high number of fine grains are not equivalent to a

nombre réduit de pièces compactes plus grosses du ferrite.  reduced number of larger compact pieces of ferrite.

De la même façon, des grains (non sphériques) orientés dans le sens de la propagation ou dans le plan perpendiculaire, montrent des spectres différents: en réalité donc, les spectres U2* de cette couche externe peuvent être modifiés, en jouant sur l'isotropie ou l'anisotropie orientée de la structure, réalisée avec des ferrites doux essentiellement isotropiques, en l'état compact. Dans un premier exemple, j'ai réalisé une peinture avec un tel ferrite au Mn- Zn sous-stoechiométrique (avec les spectres de P2* de la Figure 3 en l'état compact: J'utilise donc un autre ferrite doux, avec un spectre de Snoek (aimantation à saturation), s'étendant aux frequences légèrement supérieures à celles du ferrite  In the same way, grains (non-spherical) oriented in the direction of propagation or in the perpendicular plane, show different spectra: in reality therefore, the spectra U2 * of this external layer can be modified, by playing on the isotropy or the oriented anisotropy of the structure, carried out with essentially isotropic soft ferrites, in the compact state. In a first example, I made a painting with such a Mn-Zn sub-stoichiometric ferrite (with the spectra of P2 * in Figure 3 in the compact state: I therefore use another soft ferrite, with a Snoek spectrum (saturation magnetization), extending at frequencies slightly higher than those of ferrite

de base, de la Figure 1.Figure 1.

Ce ferrite, sous forme de poudre fine (granulométrie inférieure à 0,2 mm), est incorporé dans une base de peinture quelconque, avec une concentration en volume d'environ 68 % pour l'extrait sec. La peinture est appliquée au pistolet ou par trempage à un enchevêtrement de crins ou de fibres, genre crin de cheval aéré, pour obtenir une densité globale de l'ordre de l'unité, ce qui correspond à une concentration en volume de ferrite de l'ordre  This ferrite, in the form of a fine powder (particle size less than 0.2 mm), is incorporated into any paint base, with a volume concentration of around 68% for the dry extract. The paint is applied with a spray gun or by soaking to a tangle of horsehair or fibers, like airy horsehair, to obtain an overall density of the order of unity, which corresponds to a volume concentration of ferrite of 1 'order

de 0,2.0.2.

Ce composite Hi-Z représente le spectre de perméabilités des tracés 4a de la figure 4. Une réalisation de composite identique, mais avec le ferrite de la Figure 1, montre les spectres des perméabilités des tracés 4b de la figure 4: J'indique ces résultats sous forme graphique, faisant mieux apparaitre les  This Hi-Z composite represents the permeability spectrum of the plots 4a in FIG. 4. An identical composite embodiment, but with the ferrite of FIG. 1, shows the spectra of the permeabilities of the plots 4b in FIG. 4: I indicate these results in graphical form, making the

différences des spectres.differences in spectra.

Ainsi, superposant ces spectres mesurés aux spectres idéaux (Figure 2), on peut vérifier, d'abord, que l'allure générale des spectres obtenus correspond bien à l'allure des spectres "idéaux", au-dessus de quelque 200 MHz. On peut vérifier ensuite une corrélation très approximative des spectres 2 ' et f2 pour d  Thus, superimposing these measured spectra on the ideal spectra (Figure 2), we can verify, first, that the general appearance of the spectra obtained corresponds well to the appearance of the "ideal" spectra, above some 200 MHz. We can then verify a very approximate correlation of the spectra 2 'and f2 for d

2 I2 ' 22 I2 '2

= 12,9 mm, surtout aux fréquences élevées, pour le composite au  = 12.9 mm, especially at high frequencies, for composite at

ferrite de Mn-Zn (Tracés 4a).Mn-Zn ferrite (Traces 4a).

Finalement, on peut voir que pour des spectres de la perméabilité réelle similaires, les perméabilités de pertes peuvent varier beaucoup. La Figure 4 montre clairement le premier des moyens que j'ai trouvé pour "modeler" le spectre de la couche externe, par la modification de la composition du ferrite du composite. Ainsi, un ferrite ou encore un mélange de ferrites, de composition et aimantation à saturation différentes, permet de placer (à perméabilité P ' peu changée) la perméabilité des pertes à volonté  Finally, we can see that for similar real permeability spectra, the loss permeabilities can vary a lot. Figure 4 clearly shows the first of the means that I found to "model" the spectrum of the outer layer, by modifying the composition of the composite ferrite. Thus, a ferrite or a mixture of ferrites, of different saturation composition and magnetization, allows the permeability of the losses to be placed at will (with little change in P ')

dans le spectre de fréquence.in the frequency spectrum.

Il est entendu que ces différents ferrites ont une faible conducti-  It is understood that these different ferrites have a low conductivity.

vité, pour s'approcher de la condition ú * - 1 - jO. J'ai noté toutefois que des permittivités légèrement supérieures, par exemple 1,5 ou 2, permettent encore de réaliser la condition "hi-Z", en prenant des valeurs 2' et P2" multipliées en gros par La simulation de la réflectivité obtenue par la couche interne du ferrite de NiZn compact (Figure 1) (d1 = 5,3 mm) avec la couche adjacente du composite Hi-Z du ferrite de Mn-Zn, est montrée dans la Figure 5: - a - On obtient une réflectivité s'approchant de 15 dB, de quelque 15 MHz à 5 GHz, avec des variations liées à l'épaisseur d2 de la couche externe. D'autres moyens permettent de mieux "cloner" encore les spectres P 2' et P 2 " idéaux, avec en particulier, l'approche aussi  vity, to approach the condition ú * - 1 - jO. I noted however that slightly higher permittivities, for example 1.5 or 2, still make it possible to realize the condition "hi-Z", by taking values 2 'and P2 "multiplied roughly by The simulation of the reflectivity obtained by the inner layer of the compact NiZn ferrite (Figure 1) (d1 = 5.3 mm) with the adjacent layer of the Hi-Z composite of the Mn-Zn ferrite, is shown in Figure 5: - a - We obtain a reflectivity approaching 15 dB, from around 15 MHz to 5 GHz, with variations related to the thickness d2 of the outer layer. Other means make it possible to better "clone" the spectra P 2 'and P 2 " ideal, with in particular the approach too

parfaite que possible, de la permittivité unité, (pour la réalisa-  perfect as possible, of the unit permittivity, (for the realization

tion de la condition hi-Z, sur un spectre aussi étendu que pos-  tion of the hi-Z condition, on a spectrum as wide as pos-

sible). J'ai trouvé, en particulier, que des grains de taille plus élevée (pour le composite Hi-Z), l'orientation de ces grains dans le sens de la propagation, une forme oblongue dans le sens de la propagation, jusqu'à l'utilisation de barreaux ou buchettes (toujours dans le sens de la propagation), permettent la réalisation  sible). I found, in particular, that larger grains (for the Hi-Z composite), the orientation of these grains in the direction of propagation, an oblong shape in the direction of propagation, up to the use of bars or buchettes (always in the direction of propagation), allow the realization

de ces conditions.of these conditions.

Dans de tels composites "hi-Z", une anisotropie "uniaxia-  In such "hi-Z" composites, an "uniaxia-" anisotropy

le" est ainsi introduite, de part la structure du composite (sans l'utilisation de ferrites anisotropiques!): on observe alors la possibilité de rendre maximum l'impédance d'onde, et de l'étaler sur l'ensemble du spectre théoriquement possible, c'est-à-dire  the "is thus introduced, due to the structure of the composite (without the use of anisotropic ferrites!): we then observe the possibility of maximizing the wave impedance, and spreading it over the entire spectrum theoretically possible, that is to say

jusqu'à 5 à 8 GHz.up to 5 to 8 GHz.

Comme troisième exemple, je cite ci-dessous la réalisa-  As a third example, I cite below the realization

tion d'un composite "hi-Z" avec des particules du ferrite de la Figure 3, de taille entre 0,5 mm et 2 mm, avec une concentration en volume entre 0,1 et 0,25: ces grains sont orientés dans le sens de la propagation, pour l'application d'un champ magnétique continu au moment de la solidification du composite, réalisé par exemple par une matrice en mousse diélectrique (de permittivité 1). La perméabilité dans le sens de la propagation est ainsi  tion of a "hi-Z" composite with ferrite particles in Figure 3, between 0.5 mm and 2 mm in size, with a volume concentration between 0.1 and 0.25: these grains are oriented in the direction of propagation, for the application of a continuous magnetic field at the time of solidification of the composite, produced for example by a dielectric foam matrix (of permittivity 1). Permeability in the direction of propagation is thus

favorisée au détriment de la perméabilité dans le plan perpendicu-  favored at the expense of permeability in the plane perpendicular to

laire; j'ai observé en même temps, que la permittivité effective  laire; I observed at the same time, that the effective permittivity

est plus réduite, comme souhaité.is more reduced, as desired.

-6 - 2783359-6 - 2783359

Les spectres de perméabilité de ce composite sont indiqués dans la Figure 6, superposés aux perméabilités "idéales": pour une épaisseur de la couche externe hi-Z entre 12,9 mm et 16 mm, il apparait un "clonage" encore meilleur (que pour les exempleS de la Figure 4). Ceci est vérifié par la mesure directe de la réflectivité: pour une couche interne du ferrite (De la Figure 1), d'épaisseur légèrement augmentée à 6,3 mm (qui correspond à l'épaisseur optimum pour l'absorbant une couche), avec le composite anisotropique dessus, on obtient une réflectivité égale à 15 dB ou meilleure  The permeability spectra of this composite are shown in Figure 6, superimposed on the "ideal" permeabilities: for a thickness of the hi-Z outer layer between 12.9 mm and 16 mm, there appears an even better "cloning" (than for the examples in Figure 4). This is verified by direct measurement of the reflectivity: for an internal layer of ferrite (from Figure 1), of thickness slightly increased to 6.3 mm (which corresponds to the optimum thickness for the absorbent layer), with the anisotropic composite above, we obtain a reflectivity equal to 15 dB or better

que 15 dB, jusqu'à 5 GHz (Figure 7).  than 15 dB, up to 5 GHz (Figure 7).

La figure indique aussi la comparaison avec la performance de la première couche seule, démontrant l'obtention de l'extension de la réflection vers les fréquences élevées, pour l'absorbant  The figure also indicates the comparison with the performance of the first layer alone, demonstrating the obtaining of the extension of the reflection towards the high frequencies, for the absorbent

deux couches.two layers.

Il est intéressant de remarquer au passage, que cette solution est du type "rétrofit", c'est-àdire une chambre anéchoique existante, équipée du premier ferrite seul, peut être améliorée, par le rajout, après coup, de la couche "hi-Z". Cette couche additionnelle est elle- même très légère (environ un quart du poids  It is interesting to note in passing, that this solution is of the "retrofit" type, that is to say an existing anechoic chamber, equipped with the first ferrite alone, can be improved, by adding, after the fact, the layer "hi -Z ". This additional layer is itself very light (about a quarter of the weight

du premier absorbant).of the first absorbent).

1l est intéressant de remarquer aussi, que l'addition de la couche externe composite hi-Z, avec son "indice optique" (racine carrée du produit de 2*. 2*), modifie l'angle d'incidence d'une onde incidente verticale, dans la couche interne: ceci améliore considérablement la réflectivité pour une incidence oblique. Ceci est particulièrement vrai, aux fréquences élevées, o par exemple, pour un angle incident de 30 , la réflectivité  It is also interesting to note that the addition of the hi-Z composite outer layer, with its "optical index" (square root of the product of 2 *. 2 *), modifies the angle of incidence of a wave. vertical incident, in the inner layer: this considerably improves the reflectivity for an oblique incidence. This is particularly true, at high frequencies, o for example, for an incident angle of 30, the reflectivity

atteint 13 dB pour les deux polarisations, à 5 GHz.  reached 13 dB for both polarizations, at 5 GHz.

L'anisotropie de la couche externe peut aller jusqu'au maximum, représentée par une structure en "aiguilles" ou "barreaux" - 7 - du ferrite, alignés dans le sens de la propagation de l'onde incidente, sur toute l'épaisseur de la couche externe. Une telle structure équivaut, si on considère les barreaux reliés, à une  The anisotropy of the external layer can go up to the maximum, represented by a structure in "needles" or "bars" - 7 - of ferrite, aligned in the direction of propagation of the incident wave, over the entire thickness of the outer layer. Such a structure is equivalent, if we consider the connected bars, to a

structure du type grille ou gaufre, pour cette couche externe.  grid or waffle type structure, for this outer layer.

J'ai observé, qu'un clonage des spectres de H* idéaux, meilleur encore, est obtenu par une anisotropie partielle telle que réalisée dans l'exemple ci-dessus, et réalisée aussi avec des barreaux alignés, plus des grains (alignés ou non) additionnés dans le composite. Des ferrites "planaires", ayant intrinsèquement  I observed that a cloning of the ideal H * spectra, better still, is obtained by a partial anisotropy as carried out in the example above, and also carried out with aligned bars, plus grains (aligned or no) added to the composite. "Planar" ferrites, intrinsically having

une perméabilité uniaxiale, peuvent également être utilisés.  uniaxial permeability, can also be used.

Ces solutions permettent d'optimiser la condition hi-Z, en particulier aux fréquences au bout extrême de la bande de  These solutions make it possible to optimize the hi-Z condition, in particular at the frequencies at the extreme end of the band.

fréquences.frequencies.

Comme quatrième exemple, je cite le cas d'un composite grille ou gaufre, précité. Vu les faibles valeurs de P * nécessaires, évidemment une telle structure doit être très évidée (pour l'obtention du coefficient de remplissage de l'ordre de 0,1 à 0,25): ceci rend la structure fragile, avec un ferrite externe compact. J'ai observé que l'on peut partir alors d'un ferrite fritté normalement (pour représenter les P * intrinsèques du compact), mais représentant une porosité élevée: On s'approche ainsi de  As a fourth example, I cite the case of a grid or waffle composite, mentioned above. Given the low values of P * required, obviously such a structure must be very hollow (to obtain the filling coefficient of the order of 0.1 to 0.25): this makes the structure fragile, with an external ferrite compact. I observed that we can then start from a normally sintered ferrite (to represent the intrinsic P * of the compact), but representing a high porosity: We thus approach

la réalisation partielle de l'impédance Hi-Z.  partial realization of the Hi-Z impedance.

Dans cet exemple, j'ai réalisé un ferrite de la composition MnZn (De la Figure 3), avec une porosité de 50%, et j'ai effectué des trous circulaires rapprochés dans le sens de la propagation, pour finir d'obtenir la caractéristique Hi-Z: Ceci permet d'obtenir exactement le "négatif" de la structure en barreaux décrites: le diamètre des tores permet d'ajuster la concentration du ferrite globale, c'est-à-dire la perméabilité P 2* obtenue. La forme de tels trous est peu importante, pourvu qu'ils soient symétriques dans le sens perpendiculaire à la propagation des ondes, et pourvu que, pour de telles structures inhomogènes, le pas des irrégularités (tels que par exemple la distance entre barreaux, ou encore, la distance entre trous) ne doit représenter qu'une fraction de la longueur d'onde correspondant à la fréquence maximum de spectre utile de l'absorbant (une fraction de centimètre). La Figure 8 indique l'excellente corrélation obtenue pour  In this example, I made a ferrite of the composition MnZn (From Figure 3), with a porosity of 50%, and I made circular holes close together in the direction of propagation, to finish obtaining the Hi-Z characteristic: This makes it possible to obtain exactly the "negative" of the structure in described bars: the diameter of the toroids makes it possible to adjust the overall ferrite concentration, that is to say the permeability P 2 * obtained. The shape of such holes is unimportant, provided that they are symmetrical in the direction perpendicular to the propagation of the waves, and provided that, for such inhomogeneous structures, the pitch of the irregularities (such as for example the distance between bars, or again, the distance between holes) should only represent a fraction of the wavelength corresponding to the maximum frequency of the useful spectrum of the absorbent (a fraction of a centimeter). Figure 8 shows the excellent correlation obtained for

la perméabilité 2* de ce composite, pour d2 = 9 mm.  the 2 * permeability of this composite, for d2 = 9 mm.

J'ai obtenu ainsi un absorbant deux couches, avec une réflectivité égale ou supérieure à 20 dB, de 20 MHz à 5 GHz (ferrite tableau  I thus obtained a two-layer absorbent, with a reflectivity equal to or greater than 20 dB, from 20 MHz to 5 GHz (ferrite table

1, épaisseur 6,3 mm comme première couche).  1, thickness 6.3 mm as the first layer).

Dans un cinquième exemple, je mentionne que mon invention est décrite pour des raisons de facilités de compréhension, avec une première couche (interne) de ferrite donnée. Il est bien entendu, que d'autres ferrites sont utilisables, fournissant une  In a fifth example, I mention that my invention is described for reasons of ease of understanding, with a first (internal) layer of given ferrite. It is understood, of course, that other ferrites can be used, providing a

caractéristique de réflectivité intéressante, aux basses fréquences.  interesting reflectivity characteristic, at low frequencies.

Par la procédure décrite, on établit d'autres spectres P* "idéaux", c'est-à-dire décrivant la couche externe, montrant une réflection théorique égale à zéro. On procède donc de la même façon pour  By the procedure described, other "ideal" P * spectra are established, that is to say describing the outer layer, showing a theoretical reflection equal to zero. We therefore proceed in the same way to

déterminer cette couche externe "idéale".  determine this "ideal" outer layer.

Par ailleurs, il est évident que le "clonage" peut favoriser certains domaines de fréquences, et ainsi de placer des  In addition, it is obvious that "cloning" can favor certain frequency domains, and thus to place

maxima de réflectivité, à volonté, dans le spectre considéré.  maximum reflectivity, at will, in the spectrum considered.

Je mentionne encore, que la procédure décrite, permet la réalisation d'absorbants jusqu'à quelque 8 GHz, à cause du  I also mention, that the procedure described, allows the realization of absorbents up to some 8 GHz, because of the

ferrite compact interne utilisé. Pour aller au-delà, la même procé-  internal compact ferrite used. To go further, the same process

dure est utilisée, avec une troisième couche, et un autre composite "hiZ". Des absorbants trois couches sont ainsi possibles pour réaliser des réflectivités utilisables jusqu'à quelque 18 GHz et au-delà. Dans ce cas, des matériaux à fréquence de Snoek encore plus élevées sont utilisées (ferromagnétiques ultrafins,  hard is used, with a third layer, and another "hiZ" composite. Three-layer absorbents are thus possible to achieve usable reflectivities up to around 18 GHz and beyond. In this case, even higher Snoek frequency materials are used (ultrafine ferromagnetics,

ferrimagnétiques hautement anisotropiques, etc).  highly anisotropic ferrimagnetics, etc.).

Finalement, une couche additionnelle d'air peut être inter-  Finally, an additional layer of air can be inter-

calée, pour mieux "cloner" les caractéristiques idéales de {4*:  calibrated, to better "clone" the ideal characteristics of {4 *:

en effet, une telle couche introduit un déphasage positif sur l'im-  indeed, such a layer introduces a positive phase shift on the

pédance ramenée à la surface, surface en contact avec le composite "hiZ": les courbes de la perméabilité idéale sont alors déformées, ce qui peut faciliter la précision du "clonage" pour l'obtention  pedance brought to the surface, surface in contact with the "hiZ" composite: the ideal permeability curves are then deformed, which can facilitate the precision of the "cloning" to obtain

d'une réflection d'onde nulle.of zero wave reflection.

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Claims (10)

RevendicationsClaims 1. Absorbant d'ondes électromagnétiques, utilisant deux couches absorbantes, adjacentes l'une à l'autre, dans lequel la première couche (contre la masse) est réalisée par un ferrite  1. Absorbent of electromagnetic waves, using two absorbent layers, adjacent to each other, in which the first layer (against ground) is produced by a ferrite compact, et dans lequel la couche externe est réalisée par un maté-  compact, and in which the outer layer is produced by a material riau composite représentant une impédance d'onde élevée, substantiellement supérieure à celle de l'air, jusqu'aux fréquences  composite channel representing a high wave impedance, substantially higher than that of air, up to frequencies élevées de la gamme de fréquences utile.  high of the useful frequency range. 2. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches, selon 1, dans lequel le matériau composite est isotropique et non homogène, telle qu'une couche incomplètement, mais régulièrement remplie d'un matériau ferri-magnétique, celui-ci peuvant être une poudre de ferrites, de gros grains de ferrite, des barreaux, des paillettes, ou encore toute autre forme géométrique, dans une matrice à faible permittivité, ou encore inversement, celui-ci pouvant être en ferrite avec des trous, pores, et en particulier,  2. Two-layer electromagnetic wave absorbent, according to 1, in which the composite material is isotropic and non-homogeneous, such as a layer incompletely, but regularly filled with a ferri-magnetic material, the latter can be a powder of ferrites, large grains of ferrite, bars, flakes, or any other geometrical shape, in a low-permittivity matrix, or vice versa, the latter being able to be made of ferrite with holes, pores, and in particular, un ferrite fritté poreux.a porous sintered ferrite. 3. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches,  3. Two-layer electromagnetic wave absorbent, selon 1, dans lequel le matériau composite est uniaxialement ani-  according to 1, in which the composite material is uniaxially ani- sotropique et non homogène, telle qu'une couche incomplètement remplie d'un matériaux ferrimagnétique, celui ci pouvant être des grains oblongs, barreaux, paillettes de ferrite, ou encore toute autre forme géométrique, dans une matrice à faible permittivité, orientés avec leur axe d'aimantation facile dans le sens de la propagation, ou encore inversement, celui ci peuvant être un  sotropic and non-homogeneous, such as a layer incompletely filled with a ferrimagnetic material, which may be oblong grains, bars, ferrite flakes, or any other geometric shape, in a matrix with low permittivity, oriented with their axis easy magnetization in the direction of propagation, or vice versa, this one can be a ferrite avec des trous, pores, orientés.  ferrite with holes, pores, oriented. 4. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches, selon 1 et 2, dans lequel la matrice du composite comporte un milieu magnétique avec un degré d'anisotropie contrôlé, qui avec  4. Two-layer electromagnetic wave absorbent, according to 1 and 2, in which the composite matrix comprises a magnetic medium with a controlled degree of anisotropy, which with le choix ad-hoc de la composition des ferrites, leur concentra-  the ad-hoc choice of the composition of the ferrites, their concentration - Il -- He - tion volumique, les dimensions de la couche composite, permettent l'obtention d'une réflectivité élevée (réflection proche de zéro)  volume, the dimensions of the composite layer, allow obtaining a high reflectivity (reflection close to zero) des ondes électromagnétiques, dans un domaine de fréquence de quel-  electromagnetic waves, in a frequency range of which que 10 MHz à 8 GHz et au-delà.than 10 MHz to 8 GHz and beyond. 5. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches,  5. Two-layer electromagnetic wave absorbent, selon l'une des revendications précédentes, 1, 2, 3 et 4, dans  according to one of the preceding claims, 1, 2, 3 and 4, in lequel l'impédance d'onde élevée est essentiellement supérieure à l'impédance d'onde du vide, et est réalisée par une concentration volumique de la matière ferrimagnétique et/ou ferrimagnétique relativement faible (concentration volumique environ 10 à 25%), combiné avec un matériau matrice à permittivité égale ou proche de l'unité, permettant l'obtention d'une permittivité effective réduite du composite, et la réalisation de l'impédance d'onde  which the high wave impedance is essentially higher than the vacuum wave impedance, and is achieved by a relatively low volume concentration of the ferrimagnetic and / or ferrimagnetic material (volume concentration about 10 to 25%), combined with a matrix material with permittivity equal to or close to unity, making it possible to obtain a reduced effective permittivity of the composite, and the realization of the wave impedance élevée.high. 6. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches,  6. Two-layer electromagnetic wave absorbent, selon l'une des revendications précédentes, 1, 2, 3, 4 et 5, dans  according to one of the preceding claims, 1, 2, 3, 4 and 5, in lequel la première couche (contre la masse) est essentiellement un absorbant classique pour la bande d'environ 30 MHz à 1 GHz, et dans lequel la seconde couche composite à impédance d'onde  wherein the first layer (against ground) is essentially a conventional absorbent for the band from about 30 MHz to 1 GHz, and in which the second composite layer with impedance élevée, est magnétique et absorbante.  high, is magnetic and absorbent. 7. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches,  7. Two-layer electromagnetic wave absorbent, selon l'une des revendications précédentes, 1, 2, 3, 4, 5 et 6,  according to one of the preceding claims, 1, 2, 3, 4, 5 and 6, dans lequel le matériau composite extérieur démontre un spectre de perméabilité magnétique, avec ses termes réels et imaginaire, le plus proche possible des "spectres images", tels que déterminés par l'optimisation de la réflectivité vs les caractéristiques de  in which the external composite material demonstrates a magnetic permeability spectrum, with its real and imaginary terms, as close as possible to the "image spectra", as determined by the optimization of the reflectivity vs the characteristics of la première couche (interne) du ferrite compact.  the first (internal) layer of compact ferrite. 8. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches,  8. Two-layer electromagnetic wave absorbent, selon l'une des revendications précédentes, 1, 2, 3, 4, 5, 6 et  according to one of the preceding claims, 1, 2, 3, 4, 5, 6 and - 12 -- 12 - 7, dans lequel l'indice optique de la couche externe est plus réduit que l'indice de la couche interne (ferrite compact), améliorant ainsi la réflectivité par des incidences obliques des ondes électromagnétiques.  7, in which the optical index of the outer layer is lower than the index of the inner layer (compact ferrite), thus improving the reflectivity by oblique incidences of the electromagnetic waves. 9. Absorbant d'ondes électromagnétiques à deux couches,9. Two-layer electromagnetic wave absorbent, selon l'une des revendications précédentes, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  according to one of the preceding claims, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 et 8, dans lequel une couche d'air ou autre milieu à haute impédance  and 8, in which a layer of air or other medium with high impedance d'onde est intercalée entre les deux couches.  wave is inserted between the two layers. 10. Absorbants d'ondes électromagnétiques à deux couches,  10. Two-layer electromagnetic wave absorbers, selon l'une des revendications précédentes, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,  according to one of the preceding claims, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 et 9, dans lequel une troisième couche additionnelle est placée à l'extérieur, telle que déterminée selon la revendication 7, pour étendre la gamme d'absorption au-delà de quelque 8 GHz, et jusqu'à  8 and 9, in which an additional third layer is placed outside, as determined according to claim 7, to extend the absorption range beyond some 8 GHz, and up to 18 GHz et au-delà.18 GHz and above.
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