FR2787583A1 - Infra-red thermograph electro-magnetic field sensor for viewing of such fields - Google Patents

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Abstract

The sensor (1) includes a support (2) which is sensible transparent to a hyper-frequency electro-magnetic field. One of the faces of the support contains a network of periodic sensibly parallel bands (3) of a photo-thermal material which partially absorbs the energy of the electro-magnetic field. The band (3) material has at least a dielectric loss factor and are preferably made from an indium oxide and tin. The band (3) material has at least a magnetic loss factor and is preferably ferro-magnetic. The sensor has transmission factors for the electric or magnetic field components for the electro-magnetic field (E//,H//) sensibly parallel to the bands (3) which are greater than about 90 per cent. The sensor has absorption contrast between the electric and magnetic field components of the elctro-magnetic field (E//,H//) sensibly parallel to the bands (3) which is greater than 10.

Description

1 27875831 2787583

Capteur de champ électromagnétique par thermographie infrarouge La présente invention concerne la visualisation de champs électromagnétiques par  The present invention relates to the visualization of electromagnetic fields by means of electromagnetic fields.

thermographie infrarouge.infrared thermography.

Plus particulièrement, l'invention concerne un capteur comprenant un milieu sensible à un rayonnement hyperfréquence dont l'échauffement est  More particularly, the invention relates to a sensor comprising a medium sensitive to microwave radiation whose heating is

détecté pour visualiser le champ électromagnétique.  detected to visualize the electromagnetic field.

Un bref historique de l'évolution de ce capteur est présenté au début de l'article "EMIR: a photothermal tool for electromagnetic phenomena characterization"  A brief history of the evolution of this sensor is presented at the beginning of the article "EMIR: a photothermal tool for electromagnetic phenomena characterization"

de Daniel BALAGEAS et Patrick LESVESQUE, Rev. Gén.  Daniel BALAGEAS and Patrick LESVESQUE, Rev. Brig.

Therm. (1998)37, pages 725-739. Selon cette technique antérieure, le milieu sensible est un dépôt dont les propriétés électromagnétiques et l'épaisseur sont contrôlées pour visualiser à l'aide d'un imageur thermique des images infrarouges représentatives du  Therm. (1998) 37, pp. 725-739. According to this prior art, the sensitive medium is a deposit whose electromagnetic properties and thickness are controlled to visualize with a thermal imager infrared images representative of the

champ électromagnétique.electromagnetic field.

Les problèmes sur lesquels bute la technologie d'un tel capteur connu pour atteindre le domaine du quantitatif sont essentiellement thermiques. Ces problèmes thermiques sont l'élimination des échanges thermiques par convection naturelle, et l'élimination des pertes thermiques dans le substrat ou support de  The problems on which the technology of such a sensor known to reach the field of quantum is essentially thermal. These thermal problems are the elimination of thermal exchanges by natural convection, and the elimination of thermal losses in the substrate or support of

la couche absorbante.the absorbent layer.

Pour améliorer cette technique en éliminant l'influence perturbatrice des effets thermiques cités précédemment, le demandeur a proposé et développé ces Il- l -,  To improve this technique by eliminating the disturbing influence of the thermal effects mentioned above, the applicant has proposed and developed these solutions.

2 27875832 2787583

dernières années une méthode EMIR présentée dans l'article précité et reposant conjointement sur: - une thermographie infrarouge à détection synchrone numérique et intégration appliquée en conjonction avec une illumination par émission micro- onde modulée en amplitude, et - un film photothermique de faible épaisseur, inférieure à 200 m, permettant de visualiser  recent years an EMIR method presented in the aforementioned article and based jointly on: - an infrared thermography with synchronous detection and digital integration applied in conjunction with a microwave illumination modulated in amplitude, and - a thin film photothermal, less than 200 m, allowing to visualize

l'intensité d'un champ électrique ou magnétique.  the intensity of an electric or magnetic field.

La visualisation quantitative des champs  Quantitative visualization of the fields

électromagnétiques et plus particulièrement micro-  electromagnetic and more particularly micro-

ondes a toujours suscité un grand intérêt. Toutes les méthodes évoquées précédemment ne procurent que  waves has always aroused great interest. All the methods mentioned above only provide

l'intensité du champ électromagnétique.  the intensity of the electromagnetic field.

Une définition complète d'un champ électromagnétique nécessite la connaissance de ses diverses composantes. Cette caractérisation, dite vectorielle, est particulièrement ardue à obtenir et n'est en pratique atteinte que par des méthodes directes. Comme leur nom l'indique, celles-ci consistent à mesurer directement le champ électromagnétique rayonné par une source rayonnante ou une structure diffractante de champ électromagnétique à tester au moyen d'une antenne ou d'un réseau d'antennes ponctuelles de réception et d'un circuit électronique de génération, détection et contrôle de signal approprié (cf. brevets français FR-2632417, FR-2663426 et FR-2674028 et brevet  A complete definition of an electromagnetic field requires knowledge of its various components. This so-called vectorial characterization is particularly difficult to obtain and is in practice only achieved by direct methods. As their name implies, these consist in directly measuring the electromagnetic field radiated by a radiating source or an electromagnetic field diffracting structure to be tested by means of an antenna or a network of point antennas for reception and reception. an electronic circuit for generating, detecting and controlling an appropriate signal (see French patents FR-2632417, FR-2663426 and FR-2674028 and patent

européen EP-0355114).European EP-0355114).

Ces méthodes directes de détection et de mesure  These direct methods of detection and measurement

ne sont pas fondées sur la thermographie infrarouge.  are not based on infrared thermography.

-'11- -il Ia-11-

3 27875833 2787583

D'autre part, des méthodes de détection et de mesure indirectes ne permettent d'accéder qu'au module des champs et non pas à leur polarisation. La quasi-totalité des méthodes indirectes est fondée sur la conversion photon - chaleur et les puissances dissipées sont visualisées à l'aide de détecteurs  On the other hand, indirect detection and measurement methods only allow access to the field module and not to their polarization. Virtually all indirect methods are based on photon-heat conversion and dissipated powers are visualized using detectors.

infrarouges (cf. brevets américains US-5417494 et US-  infrared devices (see US Patents US-5,417,494 and US Pat.

3693084).3693084).

Dans les méthodes directes, la visualisation des champs électromagnétiques se heurte à la lourdeur de mise en oeuvre, notamment en durée, dès lors qu'il s'agit d'explorer ponctuellement au moyen d'une sonde, la surface ou le volume à mesurer, sous investigation. Les méthodes directes présentent les inconvénients suivants vis-à-vis des méthodes indirectes: - faible résolution spatiale de l'ordre de la demi-longueur d'onde alors qu'elle atteint quelques dizaines de microns par thermographie infrarouge; relativement faible bande passante, liée aux dimensions caractéristiques des antennes de réception utilisées; - inadéquation à des mesures en champ proche: une antenne de réception placée au voisinage de la source rayonnante ou de la structure diffractante perturbe de façon non négligeable le champ électromagnétique local; - impossibilité d'explorer de grands volumes et d'obtenir des cartes de champ électromagnétique en  In direct methods, the visualization of electromagnetic fields is hampered by the cumbersome implementation, especially in terms of duration, as long as it is necessary to explore, by means of a probe, the surface or the volume to be measured. , under investigation. The direct methods have the following drawbacks with respect to indirect methods: low spatial resolution of the order of half-wavelength, whereas it reaches a few tens of microns by infrared thermography; relatively low bandwidth, related to the characteristic dimensions of the receiving antennas used; - Inadequacy to near field measurements: a receiving antenna placed in the vicinity of the radiating source or the diffracting structure significantly disturbs the local electromagnetic field; - impossibility to explore large volumes and to obtain electromagnetic field maps in

temps réel.real time.

4 27875834 2787583

La présente invention vise à fournir un capteur de champ électromagnétique pour mettre en oeuvre une méthode indirecte qui permette une mesure vectorielle  The present invention aims to provide an electromagnetic field sensor to implement an indirect method that allows a vector measurement

du champ électromagnétique.electromagnetic field.

A cette fin, un capteur comprenant un support sensiblement transparent à un champ électromagnétique hyperfréquence, est caractérisé en ce que l'une des faces du support comporte un réseau périodique de bandes sensiblement parallèles en matière photothermique absorbant partiellement l'énergie dudit champ électromagnétique. Le réseau de bandes est périodique rectilinéaire, ce qui rend anisotrope le capteur pour qu'il ne soit sensible qu'à une seule composante du champ, incident ou  To this end, a sensor comprising a support substantially transparent to a microwave electromagnetic field, is characterized in that one of the faces of the support comprises a periodic array of substantially parallel strips of photothermal material partially absorbing the energy of said electromagnetic field. The network of bands is periodic rectilinear, which renders the sensor anisotropic so that it is sensitive to only one component of the field, incident or

local, parallèle aux bandes.local, parallel to the bands.

Une méthode indirecte de mesure vectorielle de champs électromagnétiques au moyen du capteur selon l'invention présente les avantages des méthodes indirectes comparativement aux inconvénients énoncés ci- dessus des méthodes directes: - facilité de visualisation en champ proche; - relevés de champ sur de grands volumes ou de grandes surfaces; - relevés de champ en temps réel; - résolution spatiale accrue limitée par le pas  An indirect method of vector measurement of electromagnetic fields by means of the sensor according to the invention has the advantages of the indirect methods compared with the drawbacks mentioned above of the direct methods: ease of visualization in the near field; - field surveys on large volumes or large areas; - field surveys in real time; - increased spatial resolution limited by step

du réseau.network.

Selon des premières réalisations, la matière des bandes du capteur peut présenter au moins des pertes diélectriques, et est par exemple en oxyde d'indium et d'étain, ou peut présenter des pertes magnétiques, et est de préférence ferrimagnétique, de manière à rI Fl r1  According to first embodiments, the material of the sensor strips may have at least dielectric losses, and is, for example, indium tin oxide, or may exhibit magnetic losses, and is preferably ferrimagnetic, so that Fl r1

*5 2787583* 2787583

favoriser la détection de champ électrique ou de  to promote the detection of electric fields or

champ magnétique.magnetic field.

La détection de composante de champ étant effectuée par thermographie infrarouge, un contraste d'échauffement entre deux polarisations de champ électrique et de champ magnétique parallèles aux bandes et donc un contraste d'absorption dans le capteur sont recherchés. Le capteur de l'invention ne discrimine pas les deux polarisations par rapport à leurs transmissions comme un polariseur, mais par rapport à leurs absorptions. Ainsi, de préférence, le capteur a des facteurs de transmission qui sont supérieurs à 90 % environ, que les composantes de champ électrique et de champ magnétique de champ électromagnétique soient sensiblement parallèles aux bandes ou pas, et a un contraste d'absorption entre lesdites composantes de champ électrique et de champ  The field component detection being performed by infrared thermography, a heating contrast between two polarizations of electric field and magnetic field parallel to the bands and therefore an absorption contrast in the sensor are sought. The sensor of the invention does not discriminate the two polarizations with respect to their transmissions as a polarizer, but with respect to their absorptions. Thus, preferably, the sensor has transmission factors that are greater than about 90%, that the electric field and magnetic field components of the electromagnetic field are substantially parallel to the bands or not, and has an absorption contrast between said electric field and field components

magnétique qui est au moins supérieur à 10.  magnetic which is at least greater than 10.

Un contraste d'absorption élevé et une bonne transmittivité dans les deux polarisations ne sont obtenues qu'en réglant finement les propriétés intrinsèques et les caractéristiques géométriques du réseau. Le pas est de préférence très inférieur à la longueur d'onde afin de peu perturber le champ électromagnétique analysé. Typiquement, le rapport de la longueur d'onde du champ électromagnétique au pas du réseau de bandes est supérieur à dix environ. Dans le domaine hyperfréquence, le pas du réseau à bandes est millimétrique, ce qui accroît la résolution spatiale comparativement à celles des méthodes  High absorption contrast and good transmittivity in both polarizations are obtained only by finely tuning the intrinsic properties and geometric characteristics of the network. The pitch is preferably much smaller than the wavelength so as to disturb the electromagnetic field analyzed. Typically, the ratio of the wavelength of the electromagnetic field to the pitch of the band network is greater than about ten. In the microwave domain, the pitch of the band network is millimetric, which increases the spatial resolution compared to those of the methods.

directes connues.direct known.

Comme on le verra dans la suite, un abaque présentant le produit des transmissions dans les deux polarisations en fonction du contraste d'absorption --IF-11VIIIr  As will be seen in the following, an abacus presenting the product of the transmissions in the two polarizations as a function of the absorption contrast --IF-11VIIIr

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et doublement paramétré par un taux de remplissage du réseau et une résistance carrée des bandes permet de choisir les propriétés du réseau et de la matière des bandes en fonction de caractéristiques recherchées de transmission et d'absorption. Le capteur peut comprendre en tant que moyen d'imagerie thermographique, une caméra infrarouge ou un détecteur infrarouge, ou bien une couche thermochrome sur l'une des faces du support de manière à visualiser directement l'échauffement produit par le réseau de bandes. La couche thermochrome comprend des cristaux liquides encapsulés dans un polymère et noyés dans une solution à déposer, par exemple une peinture à  and doubly parameterized by a network fill rate and a square resistance of the strips makes it possible to choose the properties of the network and the material of the bands according to desired characteristics of transmission and absorption. The sensor may comprise as a thermographic imaging means, an infrared camera or an infrared detector, or a thermochromic layer on one of the faces of the support so as to directly view the heating produced by the network of bands. The thermochromic layer comprises liquid crystals encapsulated in a polymer and embedded in a solution to be deposited, for example

pulvériser, sur l'une des faces du support.  spray on one side of the support.

Selon une autre réalisation à mesure déportée, le capteur comprend une fibre optique ou un faisceau de fibres optiques reliant une face du support à un  According to another remote-controlled embodiment, the sensor comprises an optical fiber or a bundle of optical fibers connecting a face of the support to a

moyen d'imagerie infrarouge.means of infrared imaging.

L'invention concerne également un agencement comprenant au moins deux capteurs ayant au moins l'un des paramètres suivants différent entre eux: largeur des bandes, épaisseur des bandes, pas du réseau, partie imaginaire de la permittivité diélectrique de la matière photothermique des bandes, partie imaginaire de la perméabilité magnétique de la matière photothermique des bandes, orientation des bandes du réseau. Deux capteurs dans l'agencement peuvent être juxtaposés ou superposés, par exemple avec des bandes perpendiculaires afin d'analyser à la  The invention also relates to an arrangement comprising at least two sensors having at least one of the following parameters different from one another: width of the bands, thickness of the bands, pitch of the grating, imaginary part of the dielectric permittivity of the photothermal material of the bands, imaginary part of the magnetic permeability of the photothermal material of the bands, orientation of the bands of the network. Two sensors in the arrangement may be juxtaposed or superimposed, for example with perpendicular strips in order to analyze at the

fois des composantes de champ orthogonales.  once orthogonal field components.

L'agencement peut comprendre une feuille souple, de préférence transparente, supportant un capteur ou I1;: 1 li il  The arrangement may comprise a flexible sheet, preferably transparent, supporting a sensor or I1;

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des capteurs juxtaposés. Grâce à la souplesse de la feuille, celle-ci peut épouser une forme ou un volume quelconque, ce qui permet d'analyser vectoriellement un champ électromagnétique superficiellement autour de cette forme ou du volume quelconque. Selon une autre variante, l'agencement peut comprendre des  juxtaposed sensors. Thanks to the flexibility of the sheet, it can fit any shape or volume, which allows to analyze vectorially an electromagnetic field superficially around this shape or any volume. According to another variant, the arrangement may comprise

pastilles issues de capteurs selon l'invention.  pellets issued from sensors according to the invention.

La méthode de mesure indirecte avec le capteur de l'invention permet avantageusement par rapport aux méthodes indirectes connues de mesurer à la fois le module et la phase de champs électromagnétiques à l'aide de techniques interférométriques. Dans le cas général d'un champ électromagnétique à plusieurs composantes, la méthode indirecte EMIR précitée ne  The indirect measurement method with the sensor of the invention advantageously makes it possible, with respect to known indirect methods, to measure both the modulus and the phase of electromagnetic fields using interferometric techniques. In the general case of a multi-component electromagnetic field, the aforementioned EMIR indirect method does not

permet l'obtention que d'une pseudo-phase scalaire.  allows obtaining only a pseudo-phase scalar.

En revanche, la méthode indirecte avec le capteur de l'invention étant fondée sur une mesure vectorielle,  On the other hand, the indirect method with the sensor of the invention being based on a vector measurement,

elle fournit la vraie phase de chaque composante.  it provides the true phase of each component.

Enfin, la méthode de mesure indirecte avec le capteur de l'invention offre, par rapport à l'ensemble des autres méthodes, les avantages spécifiques suivants: - une bande passante, typiquement supérieure à une décade en fréquence, plus importante que celle des méthodes directes; - un matériel léger, un support tel que film avec un dépôt formant le réseau de bandes et une caméra infrarouge ou une couche thermochrome,  Finally, the indirect measurement method with the sensor of the invention offers, with respect to all the other methods, the following specific advantages: a bandwidth, typically greater than a decade in frequency, greater than that of the methods direct; a light material, a support such as a film with a deposit forming the network of strips and an infrared camera or a thermochromic layer,

facilement transportable sur site.easily transportable on site.

r:--TI lir: - TI li

8 27875838 2787583

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la  Other features and advantages of the present invention will become more apparent to the

lecture de la description suivante de plusieurs  reading the following description of several

réalisations préférées de l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de face d'un réseau à bandes parallèles photothermiques dans un capteur de champ électromagnétique élémentaire selon l'invention; - la figure 2 montre une vue en coupe schématique du capteur élémentaire de la figure 1, positionné devant une caméra infrarouge; - la figure 3 est une vue en coupe à grande échelle du réseau de bandes; - la figure 4 est un abaque pour sélectionner un réseau de bandes selon l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe analogue à la figure 2, le capteur ayant une couche thermochrome remplaçant la caméra infrarouge; - la figure 6 est une vue en perspective schématique de deux capteurs élémentaires superposés avec des bandes perpendiculaires entre eux; et - la figure 7 est une vue en coupe de deux capteurs élémentaires superposés avec des réseaux de  preferred embodiments of the invention with reference to the corresponding appended drawings in which: - Figure 1 shows a front view of a photothermal parallel band network in an elementary electromagnetic field sensor according to the invention; FIG. 2 shows a schematic sectional view of the elementary sensor of FIG. 1, positioned in front of an infrared camera; - Figure 3 is a sectional view on a large scale of the band network; FIG. 4 is an abacus for selecting a network of bands according to the invention; - Figure 5 is a sectional view similar to Figure 2, the sensor having a thermochromic layer replacing the infrared camera; FIG. 6 is a schematic perspective view of two superimposed elementary sensors with strips perpendicular to each other; and FIG. 7 is a sectional view of two elementary sensors superposed with networks of

bandes à largeurs et pas différents.  bands with widths and not different.

Comme montré aux figures 1 et 2, un capteur vectoriel de champ électromagnétique 1 selon l'invention comprend un support mince 2 et un réseau périodique de bandes parallèles fines 3 sur l'une des  As shown in FIGS. 1 and 2, an electromagnetic field vector sensor 1 according to the invention comprises a thin support 2 and a periodic network of thin parallel strips 3 on one of the

faces du support.faces of the support.

Le support 2 est peu perturbateur pour un champ électromagnétique hyperfréquence de fréquence supérieure à 1 GHz environ, c'est-à-dire est  The support 2 is not very disturbing for a microwave electromagnetic field of frequency greater than about 1 GHz, that is to say is

IV: ' 11 1 1IV: '11 1 1

9 27875839 2787583

sensiblement transparent à ce champ. Le support est a priori de dimensions quelconques; toutefois, il peut se présenter sous la forme d'un bandeau rectangulaire tendu dans un cadre ou entre deux tiges parallèles rigides afin de l'orienter précisément par rapport à la direction de propagation d'un champ électromagnétique, par exemple en l'étendant transversalement à un guide d'onde ou entre deux antennes; il peut être encore sous la forme d'une petite pastille circulaire. Les dimensions, largeur et longueur ou diamètre, du support sont comprises typiquement entre un demi-centimètre environ et  substantially transparent to this field. The support is a priori of any size; however, it may be in the form of a rectangular strip stretched in a frame or between two rigid parallel rods in order to orient it precisely with respect to the direction of propagation of an electromagnetic field, for example by extending it transversely to a waveguide or between two antennas; it may still be in the form of a small circular pellet. The dimensions, width and length or diameter, of the support are typically between about half a centimeter and

quelques mètres.a few meters.

Le support 2 est un film en matière plastique, par exemple en Kapton (marque déposée) de permittivité diélectrique E2 = 3,04 + 0,013 j, qui peut être tendu en une surface plane, ou qui peut adhérer à une surface de forme quelconque, même non développable. Le Kapton présente par ailleurs une bonne tenue en température et à l'humidité. Le support a de préférence une épaisseur e de quelques  The support 2 is a plastic film, for example Kapton (registered trademark) of dielectric permittivity E2 = 3.04 + 0.013 j, which can be stretched into a flat surface, or which can adhere to a surface of any shape, even undevelopable. Kapton also has good resistance to temperature and humidity. The support preferably has a thickness e of a few

dizaines de micromètre, par exemple 25 im.  tens of microns, for example 25 im.

Les bandes parallèles 3 ont une épaisseur h de quelques dizaines de nanomètres, par exemple 150 nm, et ont une largeur 1 de l'ordre de quelques centaines de microns. Une matière photothermique est déposée, sur l'une des faces du support 2 pour former les bandes, par vaporisation à travers un masque, ou par ablation laser d'une couche isotrope ou par tout  The parallel strips 3 have a thickness h of a few tens of nanometers, for example 150 nm, and have a width 1 of the order of a few hundred microns. A photothermal material is deposited on one of the faces of the support 2 to form the strips, by vaporization through a mask, or by laser ablation of an isotropic layer or by any

autre moyen.other way.

La matière photothermique des bandes présente des pertes diélectriques, égales à la partie imaginaire E" de la permittivité diélectrique relative complexe de la matière photothermique: E3 = [ F r-Iif,  The photothermal material of the strips has dielectric losses, equal to the imaginary part E "of the complex relative dielectric permittivity of the photothermal material: E3 = [F r-Iif,

27875832787583

c' - jc", et/ou des pertes magnétiques égales à la partie imaginaire," de la perméabilité magnétique relative complexe de la matière photothermique 3 =  "and / or magnetic losses equal to the imaginary part," of the complex relative magnetic permeability of the photothermal material 3 =

p,'- ij i.p, - ij i.

Une matière photothermique résistive présentant des pertes diélectriques prépondérantes est par exemple l'oxyde d'indium et d'étain ITO (Indium Tin Oxide). Lorsque la matière photothermique résistive constituant les bandes de réseau 3 ne présente que des pertes magnétiques, elle peut être de type ferromagnétique, ou est de préférence ferrimagnétique pour ne pas présenter de pertes électriques. Des pertes magnétiques prépondérantes par rapport aux pertes électriques permettent de ne détecter quasiment que le champ magnétique d'une onde électromagnétique incidente. Une matière photothermique à pertes magnétiques prépondérantes est particulièrement intéressante pour des ondes non planes, typiquement en champ proche, o champ magnétique et champ électrique ne sont pas liés de  A resistive photothermal material having predominant dielectric losses is, for example, indium tin oxide ITO (Indium Tin Oxide). When the resistive photothermal material constituting the grating strips 3 exhibits only magnetic losses, it may be of ferromagnetic type, or is preferably ferrimagnetic so as not to present electrical losses. Magnetic losses predominant with respect to electrical losses make it possible to detect almost only the magnetic field of an incident electromagnetic wave. A photothermal material with predominant magnetic losses is particularly interesting for non-planar waves, typically in the near field, where magnetic field and electric field are not linked.

manière directe.direct way.

Notamment à l'aide de matière photothermique à pertes magnétiques prépondérantes, le capteur peut constituer un "filtre en fréquence" qui est plus absorbant dans une certaine bande de fréquence que dans d'autres. Plusieurs capteurs juxtaposés ayant des matières photothermiques à pertes magnétiques différentes révèlent la présence de certaines  In particular using photothermal material with predominant magnetic losses, the sensor can constitute a "frequency filter" which is more absorbent in a certain frequency band than in others. Several juxtaposed sensors having photothermal materials with different magnetic losses reveal the presence of certain

fréquences spécifiques dans des trains d'ondes.  specific frequencies in wave trains.

Les pertes diélectriques et/ou magnétiques sont nécessaires dans le matériau constituant les bandes afin qu'elles absorbent une faible partie de l'énergie de rayonnement d'un champ électromagnétique 7 it: 1 1I I h11 2787583 éclairant le capteur, présentant un module de champ électrique E et un module de champ magnétique H, et que l'absorption par la matière des bandes produise un échauffement de celles-ci perceptible par un moyen d'imagerie thermographique, tel qu'une caméra infrarouge. La densité volumique de puissance absorbée par la matière est donnée par la formule suivante: Pabs [(O + (27.F).")E + (27.F).'.H 21/2 dans laquelle a est la conductivité de la matière des bandes 3 et F la fréquence du champ électromagnétique. En référence à la figure 3, les bandes 3 forment un réseau de pas d déposé sur le support 2 dont la longueur électrique eJ2 est suffisamment faible au regard de la longueur d'onde X du champ éclairant  The dielectric and / or magnetic losses are necessary in the material constituting the strips so that they absorb a small portion of the radiation energy of an electromagnetic field illuminating the sensor, having a modulus of electric field E and a magnetic field module H, and that the absorption by the material of the bands produces a heating thereof perceptible by a thermographic imaging means, such as an infrared camera. The volume density of power absorbed by the material is given by the following formula: Pabs [(O + (27.F).) E + (27.F) .H 2/2 in which a is the conductivity of the material of the bands 3 and F the frequency of the electromagnetic field Referring to FIG. 3, the strips 3 form a network of steps d deposited on the support 2 whose electrical length eJ2 is sufficiently small with respect to the wavelength X of the illuminating field

traversant le capteur pour ne pas perturber le champ.  crossing the sensor so as not to disturb the field.

Le réseau est considéré, pour le calcul d'abaque, comme une succession infinie de bandes de section rectangulaire de pas d et de longueur infinie déposées sur le support. Le réseau est également caractérisé par un taux de remplissage f égal au rapport l/d correspondant à la fraction linéique de la matière conductrice du réseau vue en coupe, comme montré à la figure 3. Dans le cas du dépôt d'une bande conductrice continue, celui-ci peut être caractérisé d'un point de vue électromagnétique par sa résistance carrée, c'est-à- dire la résistance électrique que rencontrerait un courant électrique J circulant dans l'épaisseur h d'une plaquette de section longitudinale carrée 1 x 1, soit la résistance carrée:  The network is considered, for the abacus calculation, as an infinite succession of strips of rectangular section of pitch d and infinite length deposited on the support. The network is also characterized by a filling ratio f equal to the ratio l / d corresponding to the linear fraction of the conductive material of the network seen in section, as shown in FIG. 3. In the case of depositing a continuous conductive strip , it can be characterized from an electromagnetic point of view by its square resistance, that is to say the electrical resistance that would meet an electric current J flowing in the thickness h of a wafer of longitudinal square section 1 x 1, the square resistance:

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R = p.l/(lxh) = 1/(o.h).R = p.l / (lxh) = 1 / (o.h).

La résistance carrée R ainsi que le taux de remplissage f = l/d du réseau de bandes parallèles 3 en matière photothermique sont des paramètres qui ont servi à rechercher des réseaux présentant un "bon" facteur de transmission <T> typiquement supérieur à % (0,45 dB) pour des polarisations de champ électromagnétique E// et H// et une absorption <A> très nettement inférieure à 1%, pour la polarisation de champ électromagnétique H//. <T> et <A> désignent des valeurs moyennes pour des couples {o, f} calculées avec des valeurs de C et f distribuées selon une loi logarithmique dans deux intervalles prédéterminés respectifs. La polarisation E// désigne la composante transverse de champ électrique traversant le capteur parallèlement aux bandes 3, d'une onde plane monochromatique polarisée rectilignement, et la polarisation H// désigne la composante transverse du champ magnétique traversant le capteur parallèlement aux bandes 3 d'une autre onde monochromatique polarisée rectilignement. A titre d'exemples, les bandes 3 du réseau sont orientées parallèlement à la composante de champ électrique d'une onde en incidence normale polarisée en mode transverse TEM, TE ou TH, et après une rotation de 90 degrés du support 2 dans son plan, les bandes du réseau sont parallèles à la composante transverse de champ magnétique de cette onde  The square resistance R and the filling ratio f = 1 / d of the parallel strip network 3 in photothermal material are parameters which were used to search for networks having a "good" transmission factor <T> typically greater than% ( 0.45 dB) for electromagnetic field polarizations E // and H // and a <A> absorption very much less than 1%, for the electromagnetic field polarization H //. <T> and <A> denote average values for pairs {o, f} calculated with log-distributed values of C and f in two respective predetermined intervals. The polarization E // denotes the transverse component of the electric field passing through the sensor parallel to the strips 3, a monochromatic plane wave polarized rectilinearly, and the polarization H // designates the transverse component of the magnetic field passing through the sensor parallel to the strips 3d. another monochromatic wave polarized rectilinearly. By way of example, the bands 3 of the grating are oriented parallel to the electric field component of a normal incidence polarized wave in TEM, TE or TH transverse mode, and after a 90 degree rotation of the support 2 in its plane. , the bands of the network are parallel to the transverse component of the magnetic field of this wave

électromagnétique polarisée.polarized electromagnetic.

La discrimination entre la composante de champ électrique E// et la composante de champ magnétique  The discrimination between the electric field component E // and the magnetic field component

H// est reflétée par l'abaque montré à la figure 4.  H // is reflected by the abacus shown in Figure 4.

Au moyen de cet abaque, des réseaux de bandes 3 en matière photothermique discriminants en polarisation  By means of this abacus, bands of photopolymer bands 3 discriminating in polarization

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et ayant un pas d, tel que k/d soit compris entre 15 et 300, sont sélectionnés afin qu'ils présentent une bonne transmission supérieure à 95% pour chacune des polarisations H// et E//, correspondant à un produit <T>H// x <T>E// supérieur à 90%, illustré dans la figure 4, ainsi qu'un bon contraste entre les deux polarisations E// et H//, indiqué par un rapport de facteurs d'absorption C = <A>E// / <A>H// au moins supérieur à 10. Un réseau de bandes 3 est choisi en fonction du facteur de remplissage f = l/d et de la -1' résistance carrée R = (c.h) A titre d'exemple, un capteur anisotrope 1 selon l'invention comprenant un réseau absorbant avec des bandes parallèles 3 et un support 2 en Kapton de 25 im d'épaisseur a été fabriqué avec les caractéristiques suivantes: - pas: d = 1 mm -1 résistance carrée: R = (ah) = 250 Q  and having a pitch d, such that k / d is between 15 and 300, are selected so that they have a good transmission greater than 95% for each of the H // and E // polarizations, corresponding to a product <T > H // x <T> E // greater than 90%, illustrated in Figure 4, and a good contrast between the two polarizations E // and H //, indicated by a ratio of absorption factors C = <A> E // / <A> H // at least greater than 10. A network of strips 3 is chosen as a function of the filling factor f = 1 / d and the -1 'square resistance R = (ch By way of example, an anisotropic sensor 1 according to the invention comprising an absorbent network with parallel strips 3 and a Kapton support 2 25 μm thick has been manufactured with the following characteristics: - no: d = 1 mm -1 square resistance: R = (ah) = 250 Q

- taux de remplissage: f = 40 %.- filling rate: f = 40%.

Le réseau de bandes a été conçu de façon à présenter, à une fréquence d'onde électromagnétique de F = 12 GHz, une forte absorption pour la polarisation E// et une absorption quasiment nulle  The network of bands has been designed to have, at an electromagnetic wave frequency of F = 12 GHz, a strong absorption for the E // polarization and a virtually zero absorption

pour la polarisation H//.for the polarization H //.

A 12 GHz, le réseau est tel que S/d = 25, valeur incluse dans la plage expérimentale [15, 300] du rapport X/d pour un réseau à pas d = 1 mm et une fréquence variable F. Dans cette plage de fréquence, le facteur de transmission moyen dans la polarisation E// vaut <T>E// = 0,5 avec un écart - type relatif G<T>E// / <T>E// de 0,007 %; la valeur moyenne <T>E// du facteur de transmission peut donc être confondue avec sa valeur à 12 GHz. Il en est de même pour les facteurs d'absorption et de réflexion à 12 GHz que l'on peut respectivement identifier à <A>E// = 0,35  At 12 GHz, the network is such that S / d = 25, a value included in the experimental range [15, 300] of the X / d ratio for a grating with a pitch of d = 1 mm and a variable frequency F. In this range of frequency, the average transmission factor in the polarization E // is <T> E // = 0.5 with a relative standard deviation G <T> E // / <T> E // of 0.007%; the average value <T> E // of the transmission factor can therefore be confused with its value at 12 GHz. It is the same for the absorption and reflection factors at 12 GHz which can be respectively identified at <A> E // = 0.35

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et <R>E// = 0,05 car les écarts-types respectifs sont extrêmement faibles: O<A>E// / <A>E// = 0,012 % et  and <R> E // = 0.05 because the respective standard deviations are extremely small: O <A> E // / <A> E // = 0.012% and

a<R>E// / <R>E// = 0,003 %.a <R> E // / <R> E // = 0.003%.

Dans l'autre polarisation H//, le facteur de transmission à 12 GHz peut également être confondu avec la valeur moyenne <T>H//, par ailleurs extrêmement élevée (0,993) car l'écart-type relatif (<T>H// / <T>H// = 0,5 % est encore très faible. En revanche, on ne peut plus effectuer cette approximation pour les facteurs d'absorption et de réflexion car leurs écarts-types respectifs ne sont plus du tout négligeables: <A>H// / <A>H// = 77 % et <R><R>H// <R>H// = 82 %. Cependant ces fluctuations relatives importantes sur la bande de fréquence sont à mettre en rapport avec des valeurs moyennes extrêmement faibles des facteurs d'absorption et de réflexion <A>H// = 0,006 et <R>H// = 0,001. Ainsi, la valeur effective des facteurs d'absorption à 12 GHz dans la polarisation H// est  In the other H // polarization, the transmission factor at 12 GHz can also be confused with the mean value <T> H //, otherwise extremely high (0.993) because the relative standard deviation (<T> H // / <T> H // = 0.5% is still very low, but this approximation can no longer be used for the absorption and reflection factors because their respective standard deviations are no longer negligible at all. : <A> H // / <A> H // = 77% and <R> <R> H // <R> H // = 82% However, these significant relative fluctuations in the frequency band are to be in relation to extremely low average values of absorption and reflection factors <A> H // = 0.006 and <R> H // = 0.001 Thus, the effective value of the absorption factors at 12 GHz in the polarization H // is

très faible et comprise entre 0,012 et 0,003.  very low and between 0.012 and 0.003.

Dans tous les cas, ce capteur présente à 12 GHz une bonne transmission dans les deux polarisations et un contraste d'absorption très important:  In all cases, this sensor has good transmission at 12 GHz in both polarizations and a very important absorption contrast:

C = 0,35 / ( 0,006 (1 77 %)) soit 56 < C < 250.  C = 0.35 / (0.006 (177%)) or 56 <C <250.

L'échauffement résultant dépend de la puissance absorbée mais également des propriétés thermiques de la matière photothermique du réseau de bandes et des transferts de chaleur entre celui-ci et le milieu extérieur. L'analyse de la distribution spatiale et l'évolution temporelle de la température au niveau du réseau de bandes pour connaître une composante du champ électromagnétique local fait appel à la méthode EMIR (ElectroMagnétique et InfraRouge) conçue par le demandeur. La méthode EMIR est basée sur la  The resulting heating depends on the power absorbed but also the thermal properties of the photothermal material of the network of bands and the heat transfer between the latter and the external environment. The analysis of the spatial distribution and the temporal evolution of the temperature at the level of the network of bands to know a component of the local electromagnetic field makes use of the method EMIR (ElectroMagnetic and InfraRed) conceived by the applicant. The EMIR method is based on the

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production de champs électromagnétiques modulés en amplitude, analysés et visualisés avec une caméra infrarouge CIR à démodulation synchrone numérique qui est positionnée au regard de l'une ou de l'autre des faces du capteur 1, comme montré à la figure 2. La méthode EMIR est notamment décrite dans les trois articles suivants: "Apports de la thermographie infrarouge à la mesure de champs électromagnétiques" de P. LEVESQUE, M. NACITAS et D. BALAGEAS, ETTC'95, Conférence Européenne des Essais et Télémesures, "Spéciales Bases de Lancement et Centres d'Essais", Toulon (France), 30 mai - 1er juin 1995; "Mesure des champs électromagnétiques en amplitude et en phase par thermographie infrarouge" de P. LEVESQUE, M. NACITAS et D. BALAGEAS, JINA 96 - Journées Internationales de Nice sur les Antennes, Nice (France), 12-14 novembre 1996; et "EMIR: a photothermal tool for electromagnetic phenomena characterization" de Daniel BALAGEAS et Patrick  production of amplitude-modulated electromagnetic fields, analyzed and visualized with a digital synchronous demodulation IR infrared camera which is positioned facing one or the other of the faces of the sensor 1, as shown in FIG. 2. The EMIR method is notably described in the three following articles: "Contributions of infrared thermography to the measurement of electromagnetic fields" of P. LEVESQUE, M. NACITAS and D. BALAGEAS, ETTC'95, European Conference of the Tests and Telemetry, "Special Bases of Launching and Testing Centers ", Toulon (France), 30 May - 1 June 1995; "Measurement of Magnetic Fields in Amplitude and Phase by Infrared Thermography" by P. LEVESQUE, M. NACITAS and D. BALAGEAS, JINA 96 - International Nice Days on Antennae, Nice (France), 12-14 November 1996; and "EMIR: a photothermal tool for electromagnetic phenomena characterization" by Daniel BALAGEAS and Patrick

LESVESQUE, Rev. Gén. Therm. (1998)37, pages 725-739.  LESVESQUE, Rev. Brig. Therm. (1998) 37, pp. 725-739.

Selon une autre variante montrée à la figure 5, une couche thermochrome 4 remplaçant, en tant que moyen d'imagerie thermographique, la camera infrarouge CIR est déposée sur l'une des faces du support, qui peut être la face supportant le réseau absorbant de bandes 3. Un observateur OBS en face de la couche thermochrome 4 observe directement différentes couleurs dépendant de l'énergie de champ  According to another variant shown in FIG. 5, a thermochromic layer 4 replacing, as a thermographic imaging means, the IR infrared camera is deposited on one of the faces of the support, which may be the face supporting the absorbing network of bands 3. An OBS observer in front of the thermochromic layer 4 directly observes different colors depending on the field energy

absorbée localement.absorbed locally.

La couche thermochrome 4 comporte par exemple des cristaux liquides cholestériques, protégés contre toute contamination en étant enfermés dans des capsules de quelques dizaines de micromètre de I l' - '][i  The thermochromic layer 4 comprises, for example, cholesteric liquid crystals, protected against contamination by being enclosed in capsules of a few tens of micrometers of water.

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diamètre formées dans un polymère transparent. Les cristaux liquides ainsi micro-encapsulés sont mis en suspension dans une solution à base de peinture qui peut être pulvérisée sur la face correspondante du support 2. Des capteurs élémentaires, identiques ou différents, tels que montrés à la figure 2 ou 5 peuvent être agencés soit par juxtaposition soit par superposition avec un écart entre eux de l'ordre du dixième de millimètre à un millimètre pour éviter des  diameter formed in a transparent polymer. The liquid crystals thus microencapsulated are suspended in a solution based on paint which can be sprayed on the corresponding face of the support 2. Elementary sensors, identical or different, as shown in FIG. 2 or 5 can be arranged either by juxtaposition or by superposition with a gap between them of the order of a tenth of a millimeter to a millimeter to avoid

échauffements perturbateurs entre eux.  disruptive heating between them.

Comme montré à la figure 6, deux capteurs élémentaires la et lb sont superposés avec des bandes 2a et 2b qui sont disposées perpendiculairement les unes par rapport aux autres afin de mesurer simultanément les amplitudes des deux composantes E// et H//, c'est-à-dire la composante transversale de champ électrique et la composante transversale de champ magnétique respectivement parallèles aux bandes  As shown in FIG. 6, two elementary sensors 1a and 1b are superimposed with strips 2a and 2b which are arranged perpendicularly with respect to one another in order to simultaneously measure the amplitudes of the two components E // and H //, c ' that is the transverse electric field component and the transverse magnetic field component respectively parallel to the bands

2a et 2b d'une onde électromagnétique polarisée.  2a and 2b of a polarized electromagnetic wave.

Un agencement de mesure vectorielle de champ électromagnétique hyperfréquence comprenant au moins deux capteurs de l'invention peut également servir à visualiser simultanément la même composante de champ électrique ou magnétique à différentes fréquences, ou bien différentes composantes de champ électrique ou magnétique à une même fréquence ou à des fréquences différentes. Ainsi au moins l'un des paramètres suivants dans les capteurs de l'agencement de mesure sont différents entre eux: largeur 1 des bandes, épaisseur h des bandes, pas d du réseau, partie imaginaire E" de la permittivité diélectrique F3 de la matière photothermique des bandes 3, partie imaginaire "' de la perméabilité magnétique 13 de la Il.11111  A microwave electromagnetic field vector measuring arrangement comprising at least two sensors of the invention may also serve to simultaneously display the same electric or magnetic field component at different frequencies, or different electric or magnetic field components at the same frequency or at different frequencies. Thus at least one of the following parameters in the sensors of the measuring arrangement are different from one another: width 1 of the strips, thickness h of the strips, pitch d of the grating, imaginary part E "of the dielectric permittivity F3 of the material photothermal strips 3, imaginary part '' of the magnetic permeability 13 of the Il.11111

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matière photothermique des bandes 3, orientation des bandes du réseau. Par exemple, comme montré à la figure 7, deux capteurs élémentaires lc et ld ont des supports 2c et 2d superposés et des bandes de réseau 3c et 3d ayant des largeurs 1 différentes et des pas  photothermic material of the bands 3, orientation of the bands of the network. For example, as shown in FIG. 7, two elementary sensors 1c and 1d have superposed supports 2c and 2d and network bands 3c and 3d having different widths 1 and steps

d différents.d different.

Selon une autre réalisation, des capteurs de faibles dimensions selon l'invention se présentant sous forme de "pastille" ayant le même support 2, ou bien juxtaposés par collage sur une feuille en matière plastique souple ou directement sur l'objet à analyser, permettent de déterminer des composantes locales d'un champ électromagnétique. Par exemple, le bras d'un usager à un service radiotéléphonique peut être enveloppé avec une telle feuille de capteurs élémentaires juxtaposés selon l'invention de manière à mesurer la répartition du champ électromagnétique rayonné par un radiotéléphone mobile maintenu par le bras de l'usager, ou le champ rayonné par des conducteurs de circuit imprimé inclus dans le radiotéléphone ou tout autre appareil maintenu par l'usager. Selon une autre application, les composantes du champ électromagnétique hyperfréquence rayonné dans un four à micro-ondes sont analysées au moyen de caméras infrarouge orientées à travers des ouvertures grillagées de la structure du four vers un objet recouvert par une enveloppe supportant plusieurs capteurs élémentaires selon l'invention,  According to another embodiment, sensors of small dimensions according to the invention in the form of "lozenge" having the same support 2, or juxtaposed by gluing on a sheet of flexible plastic material or directly on the object to be analyzed, allow to determine local components of an electromagnetic field. For example, the arm of a user to a radiotelephone service can be wrapped with such a sheet of elementary sensors juxtaposed according to the invention so as to measure the distribution of the electromagnetic field radiated by a mobile radiotelephone maintained by the user's arm , or the field radiated by printed circuit conductors included in the radiotelephone or other device maintained by the user. According to another application, the components of the microwave electromagnetic field radiated in a microwave oven are analyzed by means of infrared cameras directed through screened openings of the oven structure to an object covered by an envelope supporting a plurality of elementary sensors according to the invention. 'invention,

sous forme de pastilles.in the form of pellets.

Selon encore une autre réalisation, l'une des extrémités d'une fibre optique ou d'un faisceau de fibres optiques est appliqué contre l'une des faces du capteur de l'invention, de préférence la face du T- -i1 t  According to yet another embodiment, one of the ends of an optical fiber or an optical fiber bundle is applied against one of the faces of the sensor of the invention, preferably the face of the T-i-1

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support avec le réseau de bandes, en maintenant ladite extrémité avec le capteur dans une monture. La fibre optique ou le faisceau de fibres optiques transfère le rayonnement infrarouge dû à l'échauffement du réseau de bandes du capteur élémentaire vers un appareil de mesure éloigné, tel qu'un détecteur infrarouge. Cette réalisation à mesure déportée présente l'avantage de ne pas perturber le champ électromagnétique incident sur le  support with the network of tapes, maintaining said end with the sensor in a mount. The optical fiber or optical fiber bundle transfers infrared radiation due to heating of the elementary sensor strip network to a remote meter, such as an infrared detector. This remote-controlled embodiment has the advantage of not disturbing the incident electromagnetic field on the

capteur.sensor.

A titre d'exemple, le capteur selon l'invention peut contribuer: - à lacaractérisation de systèmes rayonnants: caractérisation d'appareils pour mise en conformité avec les normes de champ électromagnétique; mesure du champ rayonné par les radiotéléphones; mesure du champ rayonné par des conducteurs du type circuit imprimé; conception d'antennes et plus généralement d'émetteurs - récepteurs à hyperfréquence; détection d'agression par armes de puissance; détection des fuites de fours à micro - ondes; détections de perturbations dues aux lignes à haute tension; mesure d'absorption du rayonnement électromagnétique de radiotéléphones portables par le corps humain; contrôle atraumatique de champs utilisés en hyperthermie médicale; ou - à la métrologie du champ électromagnétique: visualisation directe de la signature radar d'aéronefs; visualisation de champs proches à l'intérieur de structures en interaction avec une onde électromagnétique (entrée d'air de réacteur, cockpit, dérives...); contrôle non destructif (CND)  By way of example, the sensor according to the invention may contribute to: - the characterization of radiating systems: characterization of devices for compliance with electromagnetic field standards; measurement of the field radiated by radiotelephones; measurement of the field radiated by conductors of the printed circuit type; design of antennas and more generally of microwave transceivers; assault detection by power weapons; leak detection of microwave ovens; detections of disturbances due to high voltage lines; measurement of the absorption of electromagnetic radiation from portable radio-telephones by the human body; atraumatic control of fields used in medical hyperthermia; or - the metrology of the electromagnetic field: direct visualization of the radar signature of aircraft; visualization of nearby fields inside structures interacting with an electromagnetic wave (reactor air inlet, cockpit, drifts ...); non-destructive testing (NDT)

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détection d'objets enfouis dans le sol; détermination de paramètres à radiofréquence de matériaux tels que permittivité diélectrique et  detection of objects buried in the ground; determination of radiofrequency parameters of materials such as dielectric permittivity and

perméabilité magnétique.magnetic permeability.

- IFr --1 fTi- IFr - 1 fTi

27875832787583

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 - Capteur (1) comprenant un support (2) sensiblement transparent à un champ électromagnétique hyperfréquence, caractérisé en ce que l'une des faces du support comporte un réseau périodique de bandes sensiblement parallèles (3) en matière photothermique absorbant partiellement l'énergie dudit champ électromagnétique. 2 - Capteur conforme à la revendication 1, dans lequel la matière des bandes (3) présente au moins des pertes diélectriques, et est de préférence en  1 - Sensor (1) comprising a support (2) substantially transparent to a microwave electromagnetic field, characterized in that one of the faces of the support comprises a periodic array of substantially parallel strips (3) of photothermal material partially absorbing energy of said electromagnetic field. 2 - Sensor according to claim 1, wherein the material of the strips (3) has at least dielectric losses, and is preferably oxyde d'indium et d'étain.indium and tin oxide. 3 - Capteur conforme à la revendication 1, dans lequel la matière des bandes (3) présente au moins des pertes magnétiques, et est de préférence ferrimagnétique. 4 - Capteur conforme à l'une quelconque des  3 - Sensor according to claim 1, wherein the material of the strips (3) has at least magnetic losses, and is preferably ferrimagnetic. 4 - Sensor in accordance with any of the revendications 1 à 3, ayant des facteurs de  claims 1 to 3, having transmission pour des composantes de champ électrique ou de champ magnétique de champ électromagnétique (E//, H//) sensiblement parallèles aux bandes (3) qui  transmission for electromagnetic field or electromagnetic field (E //, H //) components substantially parallel to the strips (3) which sont supérieurs à 90 % environ.are greater than about 90%. - Capteur conforme à l'une quelconque des  - Sensor conforming to any of the revendications 1 à 4, ayant un contraste d'absorption  Claims 1 to 4 having an absorption contrast entre des composantes de champ électrique et de champ magnétique de champ électromagnétique (E//, H//) sensiblement parallèles aux bandes (3) qui est au  between electromagnetic field and electromagnetic field (E //, H //) components substantially parallel to the strips (3) which is moins supérieur à 10.less than 10. 21 278758321 2787583 6 - Capteur conforme à l'une quelconque des  6 - Sensor in accordance with any of the revendications 1 à 5, dans lequel le rapport de la  Claims 1 to 5, wherein the ratio of longueur d'onde du champ électromagnétique au pas (d)  wavelength of electromagnetic field at pitch (d) du réseau de bandes (3) est supérieur à dix environ.  the band network (3) is greater than about ten. 7 - Capteur conforme à l'une quelconque des  7 - Sensor in accordance with any of the revendications 1 à 6, comprenant en tant que moyen  Claims 1 to 6, comprising as a means d'imagerie thermographique: une couche thermochrome (4) sur l'une des faces du support (2), ou une caméra  thermographic imaging: a thermochromic layer (4) on one of the faces of the support (2), or a camera (CIR), ou un détecteur infrarouge.(CIR), or an infrared detector. 8 - Capteur conforme à la revendication 7, dans lequel la couche thermochrome (4) comprend des cristaux liquides encapsulés et noyés dans une solution à déposer sur l'une des faces du support (2). 9 - Capteur conforme à l'une quelconque des  8 - Sensor according to claim 7, wherein the thermochromic layer (4) comprises encapsulated liquid crystals and embedded in a solution to be deposited on one of the faces of the support (2). 9 - Sensor in accordance with any of the revendications 1 à 6, comprenant une fibre optique ou  Claims 1 to 6, comprising an optical fiber or un faisceau de fibres optiques reliant une face du  a bundle of optical fibers connecting one side of the support (2) à un moyen d'imagerie infrarouge (CIR).  support (2) to infrared imaging means (IRC). - Agencement d'au moins deux capteurs (la, lb lc, ld) conformes à l'une quelconque des  - Arrangement of at least two sensors (la, lb lc, ld) according to any one of revendications 1 à 9, ayant au moins l'un des  claims 1 to 9, having at least one of paramètres suivants différent entre eux: largeur (1) des bandes (3), épaisseur (h) des bandes, pas (d) du réseau, partie imaginaire de la permittivité diélectrique de la matière photothermique des bandes, partie imaginaire de la perméabilité magnétique de la matière photothermique des bandes, orientation des  following parameters different from each other: width (1) of the bands (3), thickness (h) of the bands, pitch (d) of the grating, imaginary part of the dielectric permittivity of the photothermal material of the bands, imaginary part of the magnetic permeability of the photothermal material of the bands, orientation of the bandes du réseau.network tapes. 11 - Agencement comprenant une feuille souple supportant des capteurs juxtaposés (la, lb; lc, ld)  11 - Arrangement comprising a flexible sheet supporting juxtaposed sensors (la, lb; lc, ld) X Il1!T Ir-X Il1! T Ir- 22 278758322 2787583 conformes à l'une quelconque des revendications 1 à  according to any one of claims 1 to 9. 12 - Agencement comprenant des pastilles issues de capteurs conformes à l'une quelconque des  9. 12 - Arrangement comprising pellets from sensors conforming to any one of revendications 1 à 9.Claims 1 to 9. iV - IlT 1-iV - IlT 1-
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007048654A2 (en) * 2005-10-24 2007-05-03 International Business Machines Corporation Mapping system and method for determining optimal radio transponder placement
WO2019063572A1 (en) 2017-09-26 2019-04-04 Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales Sensitive component for device for measuring electromagnetic field by thermofluorescence, corresponding measurement and manufacturing methods
FR3101151A1 (en) 2019-09-24 2021-03-26 Office National D'etudes Et De Recherches Aérospatiales DEVICE FOR REVEALING SPATIAL VARIATIONS IN POLARIZATION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3693084A (en) * 1969-06-17 1972-09-19 Bendix Corp Method and apparatus for detecting microwave fields
JPH07106785A (en) * 1993-10-05 1995-04-21 Fuji Elelctrochem Co Ltd Wave absorber for ghz band

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3693084A (en) * 1969-06-17 1972-09-19 Bendix Corp Method and apparatus for detecting microwave fields
JPH07106785A (en) * 1993-10-05 1995-04-21 Fuji Elelctrochem Co Ltd Wave absorber for ghz band

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NORGARD J D: "Electromagnetic magnitude and phase measurements from infrared thermograms", 1997 IEEE AEROSPACE CONFERENCE. PROCEEDINGS (CAT. NO.97CH36020), 1997 IEEE AEROSPACE CONFERENCE, SNOWMASS AT ASPEN, CO, USA, 1-8 FEB. 1997, 1997, New York, NY, USA, IEEE, USA, pages 145 - 157 vol.2, XP002112723, ISBN: 0-7803-3741-7 *
NORGARD J D: "INFRARED/MICROWAVE CORRELATION MEASUREMENTS", OPTICAL ENGINEERING, vol. 33, no. 1, 1 January 1994 (1994-01-01), pages 85 - 96, XP000421271, ISSN: 0091-3286 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 095, no. 007 31 August 1995 (1995-08-31) *
SHIROMA W A ET AL: "CASCADED ACTIVE AND PASSIVE QUASI-OPTICAL GRIDS", IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, vol. 43, no. 12, PART 02, 1 December 1995 (1995-12-01), pages 2904 - 2909, XP000549441, ISSN: 0018-9480 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007048654A2 (en) * 2005-10-24 2007-05-03 International Business Machines Corporation Mapping system and method for determining optimal radio transponder placement
WO2007048654A3 (en) * 2005-10-24 2007-07-12 Ibm Mapping system and method for determining optimal radio transponder placement
US7541925B2 (en) 2005-10-24 2009-06-02 International Business Machines Corporation Mapping system and method for determining optimal radio transponder placement
WO2019063572A1 (en) 2017-09-26 2019-04-04 Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales Sensitive component for device for measuring electromagnetic field by thermofluorescence, corresponding measurement and manufacturing methods
US11112443B2 (en) 2017-09-26 2021-09-07 Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales Sensitive component for device for measuring electromagnetic field by thermofluorescence, corresponding measurement and manufacturing methods
FR3101151A1 (en) 2019-09-24 2021-03-26 Office National D'etudes Et De Recherches Aérospatiales DEVICE FOR REVEALING SPATIAL VARIATIONS IN POLARIZATION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION
WO2021058895A1 (en) 2019-09-24 2021-04-01 Office National D'etudes Et De Recherches Aérospatiales Device for revealing spatial variations in the polarisation of electromagnetic radiation
US11959953B2 (en) 2019-09-24 2024-04-16 Office National D'etudes Et De Recherches Aérospatiales Device for revealing spatial variations in the polarisation of electromagnetic radiation

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