WO2022218935A1 - Systeme d'absorption d'onde electromagnetique et dispositif mettant en oeuvre ce systeme - Google Patents

Systeme d'absorption d'onde electromagnetique et dispositif mettant en oeuvre ce systeme Download PDF

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WO2022218935A1
WO2022218935A1 PCT/EP2022/059656 EP2022059656W WO2022218935A1 WO 2022218935 A1 WO2022218935 A1 WO 2022218935A1 EP 2022059656 W EP2022059656 W EP 2022059656W WO 2022218935 A1 WO2022218935 A1 WO 2022218935A1
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WO
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pattern
electromagnetic wave
band
dielectric
wave damping
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Application number
PCT/EP2022/059656
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Inventor
Faissal MERZAKI
Mohamed Himdi
Philippe Besnier
Xavier Castel
Patrick CALDAMONE
Thierry LEVAVASSEUR
Frédéric GOURMELEN
Sarah LAYBROS
Maëlle SERGOLLE
Patrick Parneix
Original Assignee
Naval Group
Universite De Rennes 1
Seribase Industrie
Centre National De La Recherche Scientifique
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/0013Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/40Radiating elements coated with or embedded in protective material
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    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/0013Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective
    • H01Q15/0026Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices working as frequency-selective reflecting surfaces, e.g. FSS, dichroic plates, surfaces being partly transmissive and reflective said selective devices having a stacked geometry or having multiple layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems

Definitions

  • an electromagnetic wave damping system comprising a dielectric support comprising a first face and a second face, and at least one frequency damping element.
  • Said at least one damping element comprises a first pattern placed on the first face of the support and a second pattern placed on the second face of the support. This makes it possible to gain in compactness due to the increase in the capacitive effect.
  • the first resonant frequency of the system is lowered.
  • the damping system has one or more of the following characteristics, taken separately or according to all the technically possible combinations:
  • the first pattern, the second pattern and the connection means form a closed electrical circuit. This also increases the inductance of the circuit and lowers the operating frequency.
  • the band-shaped means comprise a conductive material. This makes it possible to produce absorbers with higher performance by further increasing the absorption performance with frequency selectivity.
  • the dielectric support has a thickness less than or equal to 0.5 mm, preferably less than or equal to 0.2 mm. This results in a compact system.
  • the description also relates to a device implementing the damping system, comprising an ordered stack of a ground plane, a dielectric separation layer and a first plate comprising the system.
  • a device implementing the damping system, comprising an ordered stack of a ground plane, a dielectric separation layer and a first plate comprising the system.
  • This makes it possible to improve the absorption performance of the device, the dielectric separation layer playing a role in lowering the operating frequency.
  • the device has one or more of the following characteristics, taken separately or according to all the technically possible combinations:
  • FIG 6 shows a sectional view of the particular system according to the invention.
  • Figures 2 and 3 respectively illustrate a system 5 according to the invention and a frequency damping element 6 according to the invention.
  • the dielectric support 7 is characterized by a thickness and a relative permittivity.
  • the dielectric support 7 has for example a thickness of 150 ⁇ m and a relative permittivity equal to 2.7.
  • a spacing or “gap” is also characterized, designating the distance between the two closest edges of the first and second patterns of two adjacent frequency damping elements 6.
  • the first pattern 8 and the second pattern 9 overlap in at least one zone, that is to say that a part of the first pattern 8 covers a part of the second pattern 9 in one direction. normal to the first surface of the dielectric support 7.
  • connection means 10 are for example studs made of metallic and conductive material or resistive vias .
  • the connection means 10 connect the first pattern 8 and the second pattern 9 so as to form a closed electrical circuit.
  • connection means 10 are implemented in the at least one overlapping zone.
  • the connection means 10 are chosen according to the expected absorption performance and the total thickness constraints of the absorption device.
  • the spacing value can be further reduced so that the strip 11 covers the second pattern 9 of the frequency damping element 6 adjacent in a direction normal to the first surface of the support.
  • Figures 14 and 15 show a device 12 implementing the system 5 of the invention.
  • Figure 14 is a view of the device 12 in perspective and Figure 15 is a side view of the same device 12.
  • the device comprises a stack in the following order: a ground plane (not shown ), a plate of separation 13 of dielectric material (in transparency), a first plate of the system 5 of the invention, a first intermediate plate 14 of dielectric material, a second plate of the system 5 of the invention, a second intermediate plate 15 of dielectric material, a third plate of the system 5 of the invention and a closure plate 16.
  • the closure plate 16 can be a plate of dielectric material, it serves to protect the entire device from external attacks.
  • the alternation of dielectric material plates and system 5 plates of the invention can comprise a different number of system 5 plates and spacer plates depending on the performance to be achieved.
  • the plates of the system 5 are all oriented in the same position, that is to say that all the first patterns 8 are superimposed on each other in the axis of the stack. The same goes for all second 9 patterns.
  • the three types of layers have a permittivity substantially equal to 4.3 and a thickness of 1.6 mm. For a given absorption performance, it is possible to reduce the thickness of the layers and therefore gain in compactness by selecting another material with a higher permittivity while maintaining the same absorption performance.
  • the stacking takes place in the following order: a ground plane, a dielectric separation plate, a first plate of system 5, a second plate of system 5 and a closure plate.
  • the number of plates in system 5 can be more than two and is an even number.
  • the odd plates (first, third, etc.) have a first meaning.
  • the even plates (second, fourth, etc.) have a second direction which corresponds to an orthogonal symmetry with respect to a plane of the odd plates, said plane being the first face of the plate of the system 5.
  • the first pattern 8 of an odd plate is superimposed on the second pattern 9 of an even plate and on the first pattern 8 of another even plate.
  • This embodiment is particularly compact because it does not require a dielectric separation plate.

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Abstract

Ce système d'amortissement d'onde électromagnétique comprenant un support diélectrique (7) comprenant une première face et une deuxième face, au moins un élément d'amortissement en fréquence (6), est caractérisé en ce que ledit au moins un élément d'amortissement comprend un premier motif (8) disposé sur la première face du support un deuxième motif (9) disposé sur la deuxième face du support

Description

DESCRIPTION
TITRE : SYSTÈME D'ABSORPTION DONDE ELECTROMAGNÉTIQUE ET DISPOSITIF METTANT EN OEUVRE CE SYSTÈME
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne un système d’absorption d’onde électromagnétique et un dispositif mettant en œuvre ce système.
L’absorption électromagnétique est mise en jeu dans des domaines variés comprenant la réduction du coefficient de qualité de cavités électromagnétiques, l’anéchoïsation d’enceintes faradisées, le découplage entre antennes, le découplage d’antenne vis-à-vis de la structure porteuse, la furtivité ou modification de la signature radar, et ce en bande étroite ou au contraire pour de larges bandes de fréquences.
ARRIERE-PLAN DE L’INVENTION
On connaît des solutions mettant en œuvre des matériaux inhomogènes à motifs périodiques tels que des surfaces sélectives en fréquence. Cependant, ces solutions ne permettent pas de bénéficier à la fois d’une épaisseur, et donc un encombrement, réduite et d’une performance large bande. Cela est particulièrement vrai pour les longueurs d’ondes élevées, en deçà de quelques centaines de MHz.
RESUME DE L’INVENTION
Il existe un besoin pour des systèmes d’amortissement propre à interagir avec les ondes électromagnétiques permettant un fonctionnement sur une large bande de fréquences tout en conservant une faible épaisseur.
A cet effet, on décrit ci-dessous un système d’amortissement d’onde électromagnétique comprenant un support diélectrique comprenant une première face et une deuxième face, et au moins un élément d’amortissement en fréquence. Ledit au moins un élément d’amortissement comprend un premier motif disposé sur la première face du support et un deuxième motif disposé sur la deuxième face du support. Cela permet de gagner en compacité du fait de l’augmentation de l’effet capacitif. La première fréquence de résonance du système est abaissée. Selon des modes de réalisation particuliers, le système d’amortissement présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- Le système d’amortissement comprend en outre des moyens de connexion configurés pour connecter électriquement le premier motif et le deuxième motif. Cela permet d’augmenter l’inductance du circuit ainsi formé, ce qui conduit à l’abaissement de la fréquence de fonctionnement.
- Le premier motif, le deuxième motif et les moyens de connexion forment un circuit électrique fermé. Cela permet également d’augmenter l’inductance du circuit et d’abaisser la fréquence de fonctionnement.
- Le premier et le deuxième motifs se chevauchent en au moins une zone. Cela permet de renforcer l’effet capacitif du circuit, étendant la bande de fonctionnement vers les basses fréquences.
- Le système d’amortissement comprend en outre des moyens en forme de bandeau, les moyens en forme de bandeau sont accolés au premier motif et s’étendent vers l’extérieur de l’élément d’amortissement en fréquence. Cela permet de renforcer l’effet capacitif du circuit, étendant la bande de fonctionnement vers les basses fréquences.
- Les moyens en forme de bandeau comprennent un matériau résistif. Cela permet d’amortir les pics de résonance, lissant la performance sur toute la largeur de bande de fonctionnement.
- Les moyens en forme de bandeau comprennent un matériau conducteur. Cela permet de réaliser des absorbants aux performances plus élevées en augmentant encore les performances d’absorption avec une sélectivité en fréquences.
- Les moyens en forme de bandeau chevauchent le deuxième motif de l’élément d’amortissement en fréquence adjacent. Cela permet d’augmenter l’effet capacitif du système et d’abaisser la fréquence de fonctionnement.
- Le support diélectrique a une épaisseur inférieure ou égale à 0,5 mm, de préférence inférieure ou égale à 0,2 mm. Cela permet d’obtenir un système compact.
La description concerne également un dispositif mettant en œuvre le système d’amortissement, comprenant un empilement ordonné d’un plan de masse, une couche diélectrique de séparation et une première plaque comprenant le système. Cela permet d’améliorer la performance d’absorption du dispositif, la couche diélectrique de séparation jouant un rôle d’abaissement de fréquence de fonctionnement. Selon des modes de réalisation particuliers, le dispositif présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- Un empilement ordonné d’un plan de masse, une couche diélectrique de séparation, une première plaque comprenant le système et une couche diélectrique de fermeture. La couche diélectrique de fermeture permet la protection du système de l’invention des agressions extérieures sans impacter sa performance.
- Un empilement ordonné d’un plan de masse, une couche diélectrique de séparation, une première plaque comprenant le système et une deuxième plaque comprenant le système. Cela permet de renforcer l’effet capacitif entre les plaques portant le système de l’invention tout en étant particulièrement compact.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[Fig 1] La Figure 1 illustre un dispositif d’absorption de l’état de l’art.
[Fig 2] La Figure 2 montre un système d’absorption selon l’invention.
[Fig 3] La Figure 3 montre un détail du système selon l’invention.
[Fig 4] La Figure 4 illustre un système particulier selon l’invention.
[Fig 5] La Figure 5 est une perspective du système particulier selon l’invention.
[Fig 6] La Figure 6 montre une vue en coupe du système particulier selon l’invention.
[Fig 7] La Figure 7 illustre l’agencement d’éléments selon le système particulier.
[Fig 8] La Figure 8 est une vue en coupe de l’agencement d’éléments selon le système particulier.
[Fig 9] La Figure 9 est une vue de dessus d’un agencement spécifique du système particulier.
[Fig 10] La Figure 10 est un graphe montrant la performance du dispositif selon l’état de l’art.
[Fig 11] La Figure 11 est un graphe montrant la performance du système de la Figure 4.
[Fig 12] La Figure 12 est un graphe montrant la performance du système de la Figure 8 selon des paramètres différents.
[Fig 13] La Figure 13 est un graphe montrant la performance du système de la Figure 4 en fonction de matériaux différents.
[Fig 14] La Figure 14 illustre un dispositif d’absorption comprenant le système selon l’invention. [Fig 15] La Figure 15 est une vue en coupe du dispositif comprenant le système selon l’invention.
[Fig 16] La Figure 16 est un graphe illustrant la performance d’un mode de réalisation de dispositif comprenant le système de l’invention.
DESCRIPTION DE L’INVENTION
La Figure 1 présente un dispositif mettant en œuvre un système d’amortissement d’onde électromagnétique incidente selon l’art antérieur. Le dispositif 1 comprend un support diélectrique 2 et un plan réflecteur 3, également appelé plan de masse. Le plan réflecteur 3 est une surface ayant une très bonne conductivité électrique, par exemple une surface métallique telle que du cuivre ou une surface composite comprenant un nombre de plis de fibres de carbone suffisant pour présenter une impédance faible aux fréquences pour lesquelles une performance d’absorption doit être observée.
Une pluralité d’éléments d’amortissement en fréquence 4 (Frequency Sélective Surface ou FSS en anglais) est disposée sur la surface du support diélectrique 2. Ledit support diélectrique 2 a une épaisseur d et chaque élément d’amortissement en fréquence 4 est par exemple un anneau carré offrant une résistivité intermédiaire entre celle d’un très bon conducteur et celle d’un isolant, ayant une longueur de côté égale à D.
Les Figures 2 et 3 illustrent respectivement un système 5 selon l’invention et un élément d’amortissement en fréquence 6 selon l’invention.
Dans le mode de réalisation de la Figure 2, le système 5 se présente sous forme de plaque et comprend un support diélectrique 7 présentant une première face et une deuxième face et au moins un élément d’amortissement en fréquence 6 comprend un premier motif 8 disposé sur la première face du support diélectrique 7 et un deuxième motif 9 disposé sur la deuxième face du support diélectrique 7.
Le premier motif 8 et le deuxième motif 9 ont une même résistance par carré R. Dans le mode de réalisation des Figures 2 et 3, le support diélectrique 7 est représenté en transparence pour permettre de voir l’ensemble des parties formant les éléments d’amortissement en fréquence 6.
Le support diélectrique 7 est caractérisé par une épaisseur et une permittivité relative. Le support diélectrique 7 a par exemple une épaisseur de 150 pm et une permittivité relative égale à 2,7.
Le système 5 comprend donc une pluralité d’éléments d’amortissement en fréquence 6 qui se répètent avec une périodicité D+g, g étant l’espacement ou « gap » entre chaque élément d’amortissement en fréquence, c’est-à-dire une distance D+g entre une même arête de deux éléments d’amortissement en fréquence 7 répétés adjacents tel qu’illustré à la Figure 1 .
Cet agencement particulier permet d’augmenter la surface de l’élément d’amortissement en fréquence 6 tout en gardant un système 5 compact et ayant une performance au moins égale à celle du dispositif de l’état de la technique illustré à la Figure 1.
On caractérise également un espacement ou « gap », désignant la distance entre les deux arêtes les plus proches des premier et deuxième motifs de deux éléments d’amortissement en fréquence 6 adjacents. Dans un mode de réalisation préféré, le premier motif 8 et le deuxième motif 9 se chevauchent en au moins une zone, c’est-à-dire qu’une partie du premier motif 8 vient recouvrir une partie du deuxième motif 9 dans une direction normale à la première surface du support diélectrique 7.
Dans un mode de réalisation encore plus préféré, le premier motif 8 et le deuxième motif 9 se chevauchent en deux zones.
Dans un autre mode de réalisation illustré à la Figure 3, le premier motif 8 et le deuxième motif 9 sont connectés électriquement par des moyens de connexion 10. Ces moyens de connexion 10 sont par exemple des plots en matériau métallique et conducteur ou des vias résistifs. Les moyens de connexion 10 relient le premier motif 8 et le deuxième motif 9 de façon à former un circuit électrique fermé.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens de connexion 10 sont mis en œuvre dans la au moins une zone de chevauchement. Les moyens de connexion 10 sont choisis en fonction de la performance d’absorption attendue et des contraintes d’épaisseur totale du dispositif d’absorption.
Les Figures 4 à 7 montrent un mode de réalisation respectivement de l’élément d’amortissement en fréquence 6 et du système 5 de l’invention.
Dans le mode de réalisation illustré, l’élément d’amortissement en fréquence 6 comprend des moyens en forme de bandeau 11 accolés au premier motif 8. C’est-à-dire que le bandeau 11 est en contact avec le premier motif 8.
Dans d’autres modes de réalisation non représentés, le bandeau peut être disposé accolé au deuxième motif 9 ou un bandeau peut être disposé accolé à chacun des premier et deuxième motifs 8 et 9.
De façon générale, le premier motif 8 et le deuxième motif 9 forment un anneau, délimitant un intérieur et un extérieur. Le bandeau 11 s’étend vers l’extérieur de l’anneau formé par le premier motif 8 et le deuxième motif 9 tel que défini précédemment. Ainsi, la combinaison du premier motif 8 et du bandeau 11 augmente la surface couverte sur la première face du support diélectrique 7 comme cela est particulièrement visible à la Figure 6.
En conséquence, le premier motif 8 associé au bandeau 11 est plus proche de l’élément d’amortissement en fréquence 6 adjacent, c’est-à-dire que le premier motif 8 est plus proche du deuxième motif 9 et situé sur la face opposée comme illustré par la Figure 7. Le bandeau 11 peut être conducteur ou résistif, il n’a pas nécessairement les mêmes caractéristiques électriques que le motif auquel il est accolé.
Le mode de réalisation du système 5 de la Figure 5 montre que l’espacement g ou « gap » entre chaque élément d’amortissement en fréquence 6 peut être optimisé, ainsi dans un mode de réalisation, l’espacement g entre les éléments d’amortissement en fréquence 6 est choisi de façon à ce que l’extrémité libre du bandeau 11 soit alignée avec l’arête libre du deuxième motif 9 de l’élément d’amortissement en fréquence 6 adjacent.
Dans le mode de réalisation de la Figure 8, cela correspond à un espacement de 0,75 mm pour une périodicité D+g=12,00 mm. En rapprochant ainsi les éléments d’amortissement en fréquence 6, la capacité mutuelle entre éléments adjacents est augmentée, ce qui améliore la capacité d’absorption du système 5 en étendant sa performance à des fréquences plus basses sans avoir à augmenter l’épaisseur totale du dispositif absorbant.
Dans un autre mode de réalisation, la valeur d’espacement peut encore être réduite de façon à ce que le bandeau 11 recouvre le deuxième motif 9 de l’élément d’amortissement en fréquence 6 adjacent dans une direction normale à la première surface du support diélectrique 7, par exemple un espacement de g=0,375 mm pour une périodicité D+g= 12,00 mm dans le mode de réalisation illustré à la Figure 9.
Cela se traduit également par une amélioration de la largeur de bande de fonctionnement, particulièrement perceptible aux fréquences plus basses, pour le système 5 ainsi obtenu, tout en conservant la compacité de l’ensemble.
La Figure 10 est un graphe montrant la performance de la structure de référence illustrée à la Figure 1 . La performance tracée correspond à la réflexion d’une onde plane en incidence normale sur une structure de la Figure 1 ayant une résistance par carré de 120 Ohms/carré et imprimée sur un substrat diélectrique d’épaisseur 150 pm et de permittivité relative égale à 2,7. La bande passante d’absorption à -10 dB est située entre 4,2 GHz et 22 GHz.
La Figure 11 est un graphe montrant les performances du mode de réalisation de la Figure 4. La courbe correspond au mode de réalisation de la Figure 4 pour lequel le bandeau 11 est un bandeau métallique donc conducteur de résistance par carré inférieure à 1x103 Ohm/carré. La résistance par carré des motifs 8 et 9 est égale à 800 Ohm/carré. La performance du mode de réalisation de la Figure 4 montre une largeur de bande passante d’absorption à -10 dB située entre 2,9 GHz et 23 GHz. Cette performance est qualifiée de large bande et a la particularité de commencer à une fréquence plus basse, ce qui est remarquable par rapport à la compacité du dispositif d’absorption. On observe donc une amélioration à la fois de la largeur de bande et de la performance d’absorption en basses fréquences par rapport à la référence illustré à la Figure 10.
La Figure 12 est un graphe montrant l’impact de la modification de l’espacement dans le mode de réalisation de la Figure 8. Le trait mixte correspond à un espacement de 0,75 mm et le trait pointillé correspond à un espacement égal à 0,375 mm. Dans les deux cas d’espèce, la résistance par carré du système 5 est égale à 800 Ohm/carré. On observe alors une bande passante d’absorption à -10 dB située entre 3,0 GHz et 23 GHz pour le mode de réalisation ayant un espacement égal à 0,75 mm et entre 2,5 GHz et 23 GHz pour le mode de réalisation ayant un espacement égal à 0,375 mm. La performance d’absorption en basses fréquences est donc encore améliorée en optimisant la valeur d’espacement. Le mode de réalisation ayant un espacement égal à 0,75 mm présente un pic d’absorption de plus grande intensité (-22 dB) au voisinage de 5 GHz.
La Figure 13 est un graphe montrant l’impact de la nature électrique du bandeau 11 . Le trait plein correspond à un système 5 comprenant des éléments d’amortissement en fréquence 6 avec une résistance par carré de 350 Ohm/carré, un espacement de 0,375 mm et des bandeaux 11 résistifs de résistance par carré égale à 350 Ohm/carré. Le trait pointillé correspond à un système 5 comprenant des éléments d’amortissement en fréquence 6 avec une résistance par carré de 800 Ohm/carré, un espacement de 0,375 mm et des bandeaux 11 conducteurs de résistance par carré inférieure à 1x103 Ohm/carré.
Le système 5 comprenant des bandeaux 11 conducteurs affiche une performance d’absorption, c’est-à-dire inférieure à un seuil de -10 dB, sur une bande de fréquence allant de 2,4 GHz à 22,8 GHz et de 33,7 GHz à au moins 50 GHz. On observe que le système 5 comprenant des bandeaux 11 résistifs a une performance ultralarge bande avec une bande passante s’étendant de 1 ,5 GHz à 50 GHz. Le système 5 mettant en œuvre des bandeaux 11 résistifs permet d’abaisser la fréquence de fonctionnement de l’absorbant. De plus, il évite les remontées du coefficient d’absorption.
Les Figures 14 et 15 montrent un dispositif 12 mettant en œuvre le système 5 de l’invention.
La Figure 14 est une vue du dispositif 12 en perspective et la Figure 15 est un vue de côté du même dispositif 12. Dans le mode de réalisation illustré, le dispositif comprend un empilement dans l’ordre suivant : un plan de masse (non représenté), une plaque de séparation 13 en matériau diélectrique (en transparence), une première plaque du système 5 de l’invention, une première plaque intercalaire 14 de matériau diélectrique, une deuxième plaque du système 5 de l’invention, une deuxième plaque intercalaire 15 de matériau diélectrique, une troisième plaque du système 5 de l’invention et une plaque de fermeture 16. La plaque de fermeture 16 peut être une plaque de matériau diélectrique, elle sert à protéger l’ensemble du dispositif des agressions extérieures.
Il est évident que l’alternance de plaques de matériau diélectrique et de plaques de système 5 de l’invention peut comprendre un nombre différent de plaques du système 5 et de plaques intercalaires en fonction des performances à atteindre. Dans ce mode de réalisation, les plaques du système 5 sont toutes orientées dans la même position, c’est- à-dire que tous les premiers motifs 8 sont superposés entre eux dans l’axe de l’empilement. Il en va de même pour tous les deuxièmes motifs 9.
La Figure 16 est un graphe illustrant la performance d’absorption du mode de réalisation des Figures 14 et 15 en incidence normale. Dans le dispositif mesuré, la couche de séparation 13, les couches intercalaires 14 et 15 et la couche de fermeture 16 ont une épaisseur de 3 mm et une permittivité sensiblement égale à 1 . On observe que la performance d’absorption est excellente sur une très large bande et que la valeur la plus faible pour laquelle la réflexion en incidence normale est inférieur à -10 dB atteint 300 MHz, ce qui est remarquablement bas. Le dispositif 13 permet donc une performance ultra large bande, efficace en basse fréquence jusqu’à de très hautes fréquences, tout en restant compact.
Dans un autre mode de réalisation, les trois types de couches ont une permittivité sensiblement égale à 4,3 et une épaisseur de 1 ,6 mm. Pour une performance d'absorption donnée, il est possible de diminuer l'épaisseur des couches et donc de gagner en compacité en sélectionnant un autre matériau ayant une permittivité plus élevée tout en conservant les mêmes performances d’absorption.
Dans un mode de réalisation non représenté, l’empilement se fait dans l’ordre suivant : un plan de masse, une plaque de séparation diélectrique, une première plaque du système 5, une deuxième plaque du système 5 et une plaque de fermeture. Le nombre de plaques du système 5 peut être supérieur à deux et est un nombre pair. Dans l’empilement du mode de réalisation, les plaques impaires (première, troisième...) ont un premier sens. Les plaques paires (deuxième, quatrième...) ont un deuxième sens qui correspond à une symétrie orthogonale par rapport à un plan des plaques impaires, ledit plan étant la première face de plaque du système 5. Ainsi, le premier motif 8 d’une plaque impaire est superposé au deuxième motif 9 d’une plaque paire et au premier motif 8 d’une autre plaque paire. Ce mode de réalisation est particulièrement compact car il s’affranchit de plaque de séparation diélectrique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d’amortissement d’onde électromagnétique comprenant un support diélectrique (7) comprenant une première face et une deuxième face, au moins un élément d’amortissement en fréquence (6), caractérisé en ce que ledit au moins un élément d’amortissement comprend un premier motif (8) disposé sur la première face du support un deuxième motif (9) disposé sur la deuxième face du support et en ce qu’il comprend en outre des moyens en forme de bandeau (11), les moyens en forme de bandeau étant accolés au premier motif et s’étendent vers l’extérieur de l’élément d’amortissement en fréquence.
2. Système d’amortissement d’onde électromagnétique selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de connexion (10) configurés pour connecter électriquement le premier motif et le deuxième motif.
3. Système d’amortissement d’onde électromagnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier motif (8), le deuxième motif (9) et les moyens de connexion (10) forment un circuit électrique fermé.
4. Système d’amortissement d’onde électromagnétique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier (8) et le deuxième (9) motifs se chevauchent en au moins une zone.
5. Système d’amortissement d’onde électromagnétique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens en forme de bandeau (11) comprennent un matériau résistif.
6. Système d’amortissement d’onde électromagnétique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens en forme de bandeau (11) comprennent un matériau conducteur.
7. Système d’amortissement d’onde électromagnétique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens en forme de bandeau (11) chevauchent le deuxième motif de l’élément d’amortissement en fréquence adjacent.
8. Système d’amortissement d’onde électromagnétique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support diélectrique (7) a une épaisseur inférieure à 0,5 mm, de préférence inférieure à 0,2 mm.
9. Dispositif d’amortissement d’onde électromagnétique mettant en œuvre le système de l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un empilement ordonné d’un plan de masse, une couche diélectrique de séparation et une première plaque comprenant le système (5).
10. Dispositif d’amortissement d’onde électromagnétique mettant en œuvre le système de l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un empilement ordonné d’un plan de masse, une couche diélectrique de séparation, une première plaque comprenant le système (5) et une couche diélectrique de fermeture.
11. Dispositif d’amortissement d’onde électromagnétique mettant en œuvre le système de l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant un empilement ordonné d’un plan de masse, une couche diélectrique de séparation, une première plaque comprenant le système et une deuxième plaque comprenant le système.
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FR2763177A1 (fr) * 1997-04-29 1998-11-13 Trw Inc Filtre employant une surface a selectivite de frequence et antenne utilisant ce filtre
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US20110210903A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 The Regents Of The University Of Michigan Frequency-selective surface (fss) structures

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