FR2857755A1 - Surface a selectivite en frequence et fenetre electromagnetique, notamment pour radome - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une surface à sélectivité en fréquence.Elle se rapporte à une surface qui comprend une couche (1) à sélectivité en fréquence, constituée d'une matrice d'éléments (2) conducteurs de l'électricité espacés par une matière non conductrice de l'électricité, une couche (3) à sélectivité en fréquence de l'électricité, ayant une matrice d'orifices (4) non conducteurs espacés et recouvrant la couche d'éléments, et une feuille d'une matière diélectrique séparant la couche d'éléments et la couche d'orifices, la couche d'éléments étant complémentaire, par sa configuration en plan, de la couche d'orifices, les couches étant trounées en plan de 90° et étant pratiquement parallèles, les matrices déléments et d'orifices ayant la même périodicité.Application aux radomes.
Description
La présente invention concerne une surface à
sélectivité en fréquence qui convient notamment, mais non exclusivement, comme fenêtre électromagnétique angulairement stable à bande étroite.
Une surface classique à sélectivité en fréquence comporte une matrice doublement périodique formée d'éléments conducteurs identiques ou d'orifices identiques dans un écran conducteur. Une telle surface classique est habituellement plane et elle est formée par attaque du dessin de la 10 matrice sur un substrat diélectrique revêtu d'un métal. De telles surfaces classiques à sélectivité en fréquence se comportent comme des filtres vis-à-vis des ondes électromagnétiques incidentes, leur réponse particulière en fréquence dépendant du type des éléments de la matrice, de 15 la périodicité de la matrice et des propriétés électriques et géométriques des matières diélectriques et/ou magnétiques qui les entourent. La périodicité est la distance comprise entre les centres des éléments adjacents ou entre les centres des orifices adjacents.
Une telle surface classique à sélectivité en fréquence a une grande largeur de bande, et il est souhaitable qu'une surface ait une plus petite largeur de bande présentant une plus grande sélectivité et possédant une séparation en fréquence relativement grande entre la bande passante et 25 l'apparition des lobes du réseau.
Ainsi, une surface à sélectivité en fréquence perfectionnée de façon générale est nécessaire.
La présente invention concerne une surface à sélectivité en fréquence qui comprend au moins une couche à 30 sélectivité en fréquence analogue à une feuille, constituée d'une matrice d'éléments conducteurs de l'électricité espacés par une matière non conductrice de l'électricité, au moins une couche à sélectivité en fréquence analogue à une feuille conductrice de l'électricité, ayant une matrice 35 d'orifices non conducteurs espacés et recouvrant la couche d'éléments, et une feuille d'une matière diélectrique séparant la couche d'éléments au moins et la couche d'orifices au moins, la couche d'éléments étant complémentaire, par sa configuration en plan, de la couche d'orifices, la couche d'éléments et la couche d'orifices étant tournées en plan de 90 l'une par rapport à l'autre et 5 étant pratiquement parallèles l'une à l'autre, la matrice d'éléments et la matrice d'orifices ayant la même périodicité.
De préférence, la couche d'éléments conducteurs au moins est décalée transversalement par rapport à la couche 10 d'orifices au moins de la moitié de la périodicité des couches.
Chaque élément conducteur a avantageusement la configuration d'une boucle fermée analogue à un fil en plan, de préféreence de forme carrée en plan, et chaque orifice 15 est une fente analogue à un fil fermé de configuration complémentaire en plan, de préféreence de forme carrée en plan.
Dans une variante, chaque élément conducteur a, en plan, la configuration d'un tripôle à trois bras, les trois 20 bras rectilignes pratiquement en forme de fil partant radialement d'un point central à 120 les uns des autres, et chaque orifice a, en plan, la configuration d'une fente en tripôle à trois bras ayant trois fentes pratiquement rectilignes analogues à des bras partant radialement d'un 25 point central à 120 les unes des autres.
Dans une variante, en plan, chaque élément a la configuration d'une plage, de préférence circulaire, et chaque orifice a, en plan, une configuration complémentaire, de préférence circulaire.
De préférence, la couche d'éléments conducteurs au moins et la couche d'orifices au moins sont formées d'une feuille de cuivre et la matière diélectrique est un polyester.
Chaque couche a avantageusement une forme pratiquement 35 plane.
Dans un autre aspect, l'invention concerne une fenêtre électromagnétique angulairement stable et à bande étroite, ayant une surface formée d'une surface à sélectivité en fréquence telle qu'indiquée précédemment ou incorporant une telle surface.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 5 ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: les figures lai et la2 sont des schémas en plan de parties éclatées d'une surface à sélectivité en fréquence 10 dans un premier mode de réalisation de l'invention, ayant des éléments formant des boucles carrées et des orifices de boucles carrées, les figures lbl et lb2 sont des schémas en plan de parties éclatées d'une surface à sélectivité en fréquence 15 dans un second mode de réalisation de l'invention, comprenant des orifices et des éléments tripolaires à trois bras, les figures lcl et lc2 sont des schémas en plan de parties éclatées d'une surface à sélectivité en fréquence 20 dans un autre mode de réalisation de l'invention, ayant des orifices circulaires et des éléments sous forme de plages ou de taches circulaires, la figure 2 est une vue schématique en perspective d'une partie d'une surface à sélectivité en fréquence du 25 mode de réalisation des figures lai et la2, la figure 3 est un graphique représentant les pertes par transmission en fonction de la fréquence dans le cas d'une surface à sélectivité en fréquence à une seule couche ayant des orifices, qui n'est pas réalisée selon 30 l'invention, et d'une surface à sélectivité en fréquence à une seule couche d'éléments conducteurs complémentaire de la couche d'orifices, qui n'est pas réalisée selon l'invention, la figure 4 est un graphique représentant la courbe de variation des pertes par transmission en fonction de la 35 fréquence dans le cas d'une surface à sélectivité en fréquence dans un premier mode de réalisation de l'invention, tracée en comparaison avec la courbe des pertes de transmission d'une surface à une seule couche d'orifices à sélectivité en fréquence, la figure 5 est un graphique représentant la courbe de variation de la fréquence en fonction de la permittivité 5 relative d'une surface à sélectivité en fréquence dans le second mode de réalisation de l'invention, ayant des orifices et des éléments tripolaires et indiquant la fréquence de résonance pour diverses épaisseurs de substrat, la figure 6 est un graphique représentant la variation 10 des pertes par transmission en fonction de la fréquence dans le cas d'une surface à sélectivité en fréquence selon l'invention, comparée à une surface à sélectivité en fréquence à une seule couche pour des fréquences communes de la bande passante inférieure, la figure 7 est un graphique représentant la variation des pertes par transmission en fonction de la fréquence pour divers angles d'incidence et pour une surface à sélectivité en fréquence selon l'invention, et la figure 8 est un schéma en plan d'une couche 20 conductrice décalée transversalement de la moitié d'une période par rapport à une couche d'orifices placée en arrière, dans le premier mode de réalisation de l'invention.
Comme l'indique la figure 2 des dessins annexés, une surface à sélectivité en fréquence selon l'invention 25 comporte essentiellement au moins une couche 1 à sélectivité en fréquence qui est analogue à une feuille et qui est constituée d'une matrice d'éléments conducteurs de l'électricité 2 qui sont séparés d'une manière non conductrice de l'électricité, au moins une couche 3 à 30 sélectivité en fréquence qui a la forme d'une feuille et qui est conductrice de l'électricité et possède une matrice d'orifices non conducteurs espacés 4 qui la traversent, audessus de la couche 1, et une feuille d'une matière diélectrique d'épaisseur d séparant les couches 1 et 3. Les 35 éléments 2 ont en plan une configuration complémentaire de celle des orifices 4, et les couches 1 et 3 sont les compléments de Babinet l'une de l'autre. Un complément de Babinet est formé par remplacement des régions conductrices de chaque élément 2 par un orifice 3 de même forme et par remplacement des régions non conductrices par un matériau conducteur de même configuration. Pour que la transformation 5 de Babinet soit complète, une rotation de 90 autour de l'axe normal est nécessaire pour les couches 1 et 3 l'une par rapport à l'autre. Ceci apparaît plus précisément sur les figures lbl et lb2.
On se réfère maintenant plus précisément aux figures 10 lal, la2, lbl, lb2, lcl et lc2 des dessins annexés qui représentent trois types différents d'éléments et d'orifices destinés à être utilisés avec une surface à sélectivité en fréquence selon l'invention. Sur les figures lal et la2, qui correspondent à la figure 2, chaque élément 2 a la 15 configuration d'une boucle fermée analogue à un fil ayant une forme carrée en plan, et chaque orifice 4 est une fente fermée analogue à un fil, de forme carrée en plan.
Dans l'exemple des figures lbl et lb2, chaque élément 2a possède, en plan, la forme d'un organe tripolaire à trois 20 bras, trois bras sensiblement rectilignes en forme de fil partant radialement d'un point central à 120 les uns des autres, et chaque orifice 4a possède, en plan, la forme d'une fente tripolaire à trois bras, trois fentes pratiquement rectilignes analogues à des bras partant 25 radialement d'un point central à 120 les unes des autres. La rotation de 90 entre les éléments 2a et les orifices 4a apparaît sur les figures lbl et lb2.
Dans l'exemple des figures lcl et lc2, chaque élément 2b a la forme d'une plage circulaire et chaque orifice 4b a 30 une forme circulaire complémentaire en plan.
Dans toutes les surfaces à sélectivité en fréquence selon l'invention, par exemple dans le cas des éléments carrés 2 représentés sur la figure 2 et ayant deux couches 1 et 3, les deux couches sont des compléments de Babinet et 35 ont la même périodicité. Ainsi, la distance comprise entre le point central de deux éléments et/ou orifices adjacents est toujours la même. Chaque couche 1 et 3 est parallèle à l'autre couche et séparée par une distance d qui est l'épaisseur d'une couche intermédiaire d'une matière diélectrique qui, par raison de commodité, n'a pas été représentée sur la figure 2. De préférence, les couches 1 et 5 3 sont formées d'une feuille de cuivre disposée sur les faces opposées d'une feuille d'une matière diélectrique, par exemple de polyester. Les éléments 2 et les fentes 4 sont avantageusement formés par attaque chimique.
La réponse en fréquence d'une surface à sélectivité en 10 fréquence selon l'invention telle que représentée sur la figure 2, appelée "surface à sélectivité en fréquence complémentaire" dépend non seulement des propriétés et de la géométrie des couches individuelles 1 et 3, mais aussi de la distance d de séparation, de la constante diélectrique et de 15 la perméabilité de la couche de matière diélectrique, ainsi que des positions relatives des deux couches 1 et 3 dans un plan transversal.
La fréquence de résonance de la surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention est sensible 20 à la distance d de séparation des couches 1 et 3. On peut se référer, pour une meilleure compréhension, à la figure 3 qui représente la réponse en fréquence d'une surface à sélectivité en fréquence ayant une seule couche. Les pertes par transmission (en dB) sont indiquées en fonction de la 25 fréquence (GHz) pour un exemple de couche à orifices telle que la couche 3 montée sur un substrat de 1,0 mm d'épaisseur ayant une constante diélectrique Er = 4 et une tangente à l'angle des pertes égale à 0. La courbe correspondante est désignée par la référence 5.
L'angle d'incidence de la couche unique était normale, la périodicité était de 5,0 mm et les ouvertures en boucles carrées 4 avaient une largeur de ligne de 0,3 mm et une largeur d'espace de 0,3 mm.
La courbe 6 des pertes par transmission de la surface 35 à sélectivité en fréquence à éléments conducteurs suivant le complément de Babinet, montée sur le même substrat diélectrique, est superposée à la courbe 5. La nature complémentaire des réponses en fréquence apparaît clairement. La couche unique classique d'orifices telle qu'indiquée par la courbe 5 présente une bande passante de transmission à la résonance alors que la courbe 6 5 correspondant au complément de Babinet a une résistance par réflexion presqu'à la même fréquence (environ 11 GHz). En l'absence d'un substrat diélectrique quelconque, les réponses sont les compléments exacts l'une de l'autre. La courbe du complément de Babinet est désignée par la 10 référence 6.
Si les deux couches complémentaires sont alors combinées en une seule surface à sélectivité en fréquence à deux couches selon la présente invention, séparées par la distance d, on obtient normalement deux résonances de 15 transmission de part et d'autre de la résonance originale par réflexion de la matrice conductrice.
La figure 4 représente la réponse en transmission d'une surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention dans le cas où d = 1,0 mm et d = 0,05 mm. Dans 20 ce cas, la courbe des pertes par transmission pour d = 1,0 mm est indiquée par la référence 7 et celle qui correspond à d = 0,05 mm est désignée par la référence 8. La figure 4 représente aussi la courbe 5 de réponse par transmission de la figure précédente 3 dans le cas d'une 25 couche unique ayant des orifices sur un substrat de 1 mm d'épaisseur. Les trois courbes correspondent à un rayonnement en incidence normale. Ainsi, on peut noter sur la figure 4 que la fréquence de la bande passante de la couche unique indiquée par la référence 5 à proximité de 30 10 GHz a été décalée en fait jusqu'à 4,9 GHz lorsque d = 1,0 mm et jusqu'à 2,25 GHz lorsque d = 0,05 mm, par introduction de la couche complémentaire d'éléments. Il faut noter que les résultats de la figure 4 correspondent aux mêmes dimensions et configurations des éléments 2 pour les 35 trois courbes représentées. Le changement de la réponse en fréquence est le résultat de l'augmentation du couplage électromagnétique entre les deux couches 1 et 3 de la paire de surfaces à sélectivité en fréquence complémentaires.
Une seconde résonance de bande passante est créée par la surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon 5 l'invention qui se trouve à une fréquence bien supérieure à la fréquence de la bande passante inférieure décrite précédemment. La résonance de la bande passante inférieure a un intérêt pratique très grand puisque la résonance supérieure pénètre habituellement dans des parties du 10 domaine des fréquences dans lesquelles des modes de Floquet d'ordre supérieur commencent à se propager. Ces modes sont souvent appelés "lobes du réseau". Les lobes du réseau sont des caractéristiques habituellement très indésirables pour une surface à sélectivité en fréquence quelconque, car ils 15 détruisent toute bande passante reconnaissable et sont très sensibles à l'angle d'incidence du rayonnement reçu.
La figure 5 montre comment la fréquence de la bande passante inférieure d'un exemple de surface à sélectivité en fréquence complémentaire dans le cas d'une forme tripolaire 20 d'éléments et d'ouvertures comme indiqué sur les figures lbl et lb2 varie avec la distance de séparation d pour une gamme de constantes diélectriques er des couches d'une matière diélectrique particulière. Sur la figure 5, la courbe 9 correspond au cas d = 1 gm, la courbe 10 au cas d = 5 rm, la 25 courbe 11 au cas d = 10 jm, la courbe 12 au cas d = 60 gm, la courbe 13 au cas d = 100 jm et la courbe 14 au cas d = 500 im. Comme l'indique la figure 5, la fréquence de la bande passante est très sensible à la distance d de séparation (épaisseur de la couche de matière diélectrique). 30 On obtient une meilleure sensibilité de la fréquence de résonance avec la distance de séparation pour de faibles constantes diélectriques (habituellement comprises entre 1 et 5).
On se réfère à nouveau à la figure 4 qui montre 35 clairement que la surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention peut être utilisée pour la formation d'une bande passante à une fréquence inférieure à celle qui peut être obtenue avec une surface à sélectivité en fréquence à une seule couche utilisée isolément. Cette propriété est très souhaitable et elle ne peut pas être obtenue avec de simples surfaces à sélectivité en fréquence 5 ou même par montage en cascade de matrices identiques de surfaces à sélectivité en fréquence, sans apparition de réponses indésirables des lobes du réseau à des fréquences plus élevées.
Comme illustration de cette possibilité, on se réfère 10 à la figure 6 qui représente la réponse par transmission d'une surface à sélectivité en fréquence à une seule couche par la courbe 15. Cette surface à sélectivité en fréquence à une seule couche est montée sur une couche diélectrique de 0,05 mm d'épaisseur, ayant une permittivité relative gr = 4 15 et une tangente à l'angle des pertes égale à 0. La surface à sélectivité en fréquence à une seule couche est accordée sur une fréquence de résonance de 2,25 GHz par ajustement de la dimension et de la périodicité des éléments. La périodicité de cette surface à sélectivité en fréquence à 20 une seule couche était de 19,0 mm dans les directions x et y (un réseau carré) et correspondait à un orifice à fentes carrées comme indiqué sur la figure la2. En outre, la figure 6 représente une courbe 16 correspondant à la même épaisseur d de matière diélectrique (d = 0,05 mm), obtenue avec le 25 même type d'élément de surface à sélectivité en fréquence, mais dans le cas d'une surface à sélectivité en fréquence complémentaire à deux couches ayant une dimension et une périodicité réduites d'éléments. La périodicité des éléments à la surface à sélectivité en fréquence complémentaire était 30 de 5,0 mm.
Comme l'indique la figure 6, le point 17 indique l'apparition de la région d'un lobe de réseau d'une surface à sélectivité en fréquence à une seule couche. Comme l'indique la figure 6, la surface à sélectivité en fréquence 35 complémentaire selon l'invention a une largeur de bande de transmission beaucoup plus réduite par rapport à la réalisation de surface à sélectivité en fréquence à une seule couche. Cela signifie que la surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention est plus sélective que la réalisation de surface à sélectivité en fréquence à une seule couche. En outre, la périodicité 5 réduite de la surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention assure une grande séparation des fréquences entre la résonance de la bande passante et l'apparition des lobes du réseau. Dans le cas de la surface à sélectivité en fréquence à une seule couche 10 représentée sur la figure 6, les points 17 des lobes de réseau commencent à apparaître dans la réponse par transmission à des fréquences supérieures à 15 GHz. Dans le cas de la surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention, les lobes du réseau ne sont pas excités 15 tant que la fréquence ne dépasse pas 60 GHz.
Dans la réalisation des structures à surface à sélectivité en fréquence, il est souhaitable qu'une bande passante bien définie soit à une fréquence qui est distante de la fréquence de coupure des lobes du réseau. Les lobes du 20 réseau commencent à apparaître lorsque la périodicité de la matrice de la surface à sélectivité en fréquence devient comparable à la longueur d'onde du rayonnement incident.
Un facteur de qualité pour les éléments de la surface à sélectivité en fréquence peut être défini pour la 25 détermination de la distance de séparation de la fréquence de coupure des lobes du réseau et de la fréquence de résonance de la bande passante. Le rapport de la longueur d'onde dans le vide à la fréquence de la bande passante Xo à la périodicité de la matrice p est un facteur de qualité 30 utile dans ce cas. Un rapport important implique une grande séparation des fréquences entre la bande passante et la région des lobes du réseau.
D'après les résultats indiqués sur la figure 4 sur laquelle la périodicité de la matrice utilisée était de 35 5,0 mm, on obtient les résultats suivants pour la surface à sélectivité en fréquence à une seule couche et la surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention: surface à une seule couche: Xo/p = 30/5 = 6 surface complémentaire pour d = 1,00 mm: Xo/p = 60/5 = 12 surface complémentaire pour d = 0,05 mm: Xo/p = 133/5 = 26,6 Les résultats précédents sont caractéristiques de la 5 structure de la surface à sélectivité en fréquence complémentaire et ne sont pas limités aux simples exemples représentés sur les figures précédentes. Des rapports de la longueur d'onde de résonance à la périodicité dépassant quatre fois celui de la surface à sélectivité en fréquence 10 à une seule couche peuvent être facilement obtenus avec les structures à surface à sélectivité en fréquence complémentaire.
Le grand rapport de la longueur d'onde de résonance à la périodicité obtenu avec les structures à sélectivité en 15 fréquence complémentaire facilite aussi la conservation de la stabilité de la fréquence de résonance de la bande passante par rapport aux variations d'angles d'incidence du rayonnement reçu.
La figure 7 représente la réponse par transmission d'un 20 exemple de surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention pour des angles d'incidence de 0, 45, 60 et 75 dans des plans d'incidence électrique transversale (TE) et magnétique transversale (TM). L'élément à surface à sélectivité en fréquence utilisé pour les résultats calculés 25 de la figure 7 a la même dimension et la même périodicité que celui qui est utilisé pour l'obtention des résultats de la figure 4, mis à part l'épaisseur du substrat qui est de 1,0 mm pour une constante diélectrique égale à 3 et une tangente à l'angle des pertes égale à 0,015.
La courbe 18 représente l'incidence normale (0 ), la courbe 19 une incidence de 45 du plan magnétique transversal (TM), la courbe 20 une incidence de 60 de ce plan et la courbe 21 une incidence de 75 de ce plan. La courbe 22 représente une incidence de 45 du plan électrique 35 transversal (TE), la courbe 23 une incidence de 60 et la courbe 24 une incidence de 75 pour ce plan électrique.
On peut noter que la figure 7 que la fréquence de la bande passante d'environ 7,6 GHz reste indépendante de l'angle d'incidence à la fois dans les plans électrique et magnétique transversaux. La largeur de bande de la réponse 5 se rétrécit dans le plan électrique transversal lorsque l'angle d'incidence augmente et s'élargit dans le plan magnétique transversal, comme dans le cas d'un panneau diélectrique ou d'une surface à sélectivité en fréquence quelconque. Cependant, la largeur de la bande passante 10 obtenue avec les structures à surface à sélectivité en fréquence complémentaire est plus faible que celle qui est obtenue avec les surfaces à sélectivité en fréquence à une seule couche qui résonent à la même fréquence.
Le décalage transversal relatif des couches de surface 15 à sélectivité en fréquence dans une structure à surface à sélectivité en fréquence complémentaire est une caractéristique importante de la réalisation électromagnétique.
Dans le cas d'éléments tels que les boucles carrées (figures lai et la2) ou tripolaires (figures lbl et lb2), le couplage 20 maximal entre les couches de surface à sélectivité en fréquence est obtenu par positionnement de la surface à sélectivité en fréquence de manière que les bras individuels d'une couche soient perpendiculaires à ceux de la couche complémentaire, suivant l'axe perpendiculaire. Cette confi25 guration est indiquée sur la figure 8 pour les éléments 2 à boucle carrée.
Le couplage électromagnétique maximal entre les couches à surface à sélectivité en fréquence complémentaire est synonyme d'obtention de la sensibilité maximale de la 30 réponse en fréquence par rapport aux autres paramètres de réalisation tels que la distance de séparation entre les couches de surface à sélectivité en fréquence et la constante diélectrique du substrat intermédiaire.
L'obtention de la position nécessaire de couplage 35 maximal dans les structures à surface à sélectivité en fréquence complémentaire selon l'invention, ayant les types précités d'éléments, nécessite donc le décalage de l'une des matrices de surface à sélectivité en fréquence dans les directions x et y de la moitié d'une période par rapport à l'autre couche de surface à sélectivité en fréquence. Ceci s'ajoute à la rotation de 90 nécessaire à la transformation de Babinet.
Dans le cas d'éléments formés avec des orifices et des plages (figures lcl et lc2), tels que des carrés et des cercles, le couplage maximal est obtenu lorsqu'aucun déplacement transversal relatif n'est introduit.
Les surfaces à sélectivité en fréquence complémentaires selon l'invention présentent les avantages suivants: 1) la fréquence de la bande passante présente une excellente stabilité angulaire, 2) la largeur de bande de fréquence est faible pour la 15 bande passante, 3) la séparation de fréquence entre la bande passante inférieure et la région des lobes du réseau est grande grâce au rapport élevé de la longueur d'onde de résonance à la périodicité, et 4) la réponse en fréquence est très sensible à la distance comprise entre les couches de surface à sélectivité en fréquence complémentaire et à la constante diélectrique de la matière intermédiaire.
Les surfaces à sélectivité en fréquence peuvent être 25 montées sur des radomes diélectriques ou dans de tels radomes pour la réduction de la section radar en dehors de la bande de l'antenne enfermée. Cette application particulière est particulièrement sévère en ce qui concerne les performances de la couche ou des couches de surface à 30 sélectivité en fréquence. Dans la bande passante du radar, un radome à surface à sélectivité en fréquence doit avoir de faibles pertes par transmission et une bonne stabilité de résonance de la bande passante sur une large plage d'angles d'incidence (un angle de 0 à 70 est un exemple dans le cas 35 d'un radome profilé). De même, la bande passante doit être aussi étroite que possible afin que, aux fréquences extérieures à la bande, le radome paraisse parfaitement conducteur vis-à-vis du rayonnement incident sur une gamme de fréquences aussi grande que possible.
Dans une variante, des surfaces à sélectivité en fréquence peuvent être incorporées à une partie au moins 5 d'une surface d'une fenêtre électromagnétique angulairement stable et à bande étroite ou peuvent constituer une partie d'une telle fenêtre.
Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on 10 pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.
Claims (10)
1. Surface à sélectivité en fréquence, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une couche (1) à sélectivité en fréquence analogue à une feuille, constituée d'une matrice 5 d'éléments (2, 2a, 2b) conducteurs de l'électricité espacés par une matière non conductrice de l'électricité, au moins une couche (3) à sélectivité en fréquence analogue à une feuille conductrice de l'électricité, ayant une matrice d'orifices (4, 4a, 4b) non conducteurs espacés et recouvrant 10 la couche d'éléments, et une feuille d'une matière diélectrique séparant la couche d'éléments au moins et la couche d'orifices au moins, la couche d'éléments étant complémentaire, par sa configuration en plan, de la couche d'orifices, la couche d'éléments et la couche d'orifices étant 15 tournées en plan de 90 l'une par rapport à l'autre et étant pratiquement parallèles l'une à l'autre, la matrice d'éléments et la matrice d'orifices ayant la même périodicité.
2. Surface selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche (1) d'éléments conducteurs au moins est 20 décalée transversalement par rapport à la couche (3) d'orifices au moins de la moitié de la périodicité des couches.
3. Surface selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisée en ce que chaque élément conducteur (2) a la configuration d'une boucle fermée analogue à un fil en plan, 25 et chaque orifice (4) est une fente analogue à un fil fermé de configuration complémentaire en plan.
4. Surface selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque boucle (2) et chaque fente (4) ont une forme carrée en plan.
5. Surface selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisée en ce que chaque élément conducteur (2a) a, en plan, la configuration d'un tripôle à trois bras, les trois bras rectilignes pratiquement en forme de fil partant radialement d'un point central à 120 les uns des autres, et 35 chaque orifice (4a) a, en plan, la configuration d'une fente en tripôle à trois bras ayant trois fentes pratiquement rectilignes analogues à des bras partant radialement d'un point central à 120 les unes des autres.
6. Surface selon la revendication 1, caractérisée en ce que, en plan, chaque élément (2b) a la configuration 5 d'une plage, et chaque orifice (4b) a, en plan, une configuration complémentaire.
7. Surface selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque plage et chaque orifice (4b) a une forme circulaire en plan.
8. Surface selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche (1) d'éléments conducteurs (2, 2a, 2b) au moins et la couche (3) d'orifices (4, 4a, 4b) au moins sont formées d'une feuille de cuivre et la matière diélectrique est un polyester.
9. Surface selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque couche (1, 3) a une forme pratiquement plane.
10. Fenêtre électromagnétique angulairement stable et à bande étroite, caractérisée en ce qu'elle possède une 20 surface formée d'une surface à sélectivité en fréquence selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 ou comporte une telle surface.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9412551A GB2328319B (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | A frequency selective surface |
Publications (1)
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