Brevet FR2635431A1 — publié le 19900216

Dispositif de protection électromagnétique pour une ouverture et enceinte du type cage de Faraday présentant au moins une ouverture munie d'un tel dispositif La présente invention se rapporte à un dispositif de pro- tection électromagnétique pour une ouverture pratiquée dans la paroi d'une enceinte du type cage de Faraday et qui est destinée à permettre le passage d'un fluide le plus souvent constitué par de l'air. Ce genre de dispositif est utilisé pour obtenir, dans une ouverture, une atténuation électromagnétique importante tout en permettant le passage de gaz ou de liquides avec une perte de charge acceptable; en d'autres termes ce genre de dispositif doit garantir une bonne étanchéité aux ondes électromagnétiques d'une ouverture destinée à l'admission, à l'évacuation ou à la mise en équi-pression de gaz ou de liquides. Les meilleurs dispositifs connus sont réalisés à l'aide de structures en nids d'abeilles, constituées par de nombreux pe- tits guides d'ondes accolés qui produisent un affaiblissement au dessous de leur fréquence de coupure. Ces dispositifs connus présentent des Inconvénients notam- ment liés à leur masse, à leur difficulté de réalisation et à leur prix de revient; c'est le cas quand ils doivent être utili- sés dans les parois d'abris mobiles, durcis, à base d'alliages légers et devant résister à des contraintes d'environnement sévères pour une masse minimum. En fonction de l'utilisation qui est faite de ces disposi- tifs divers autres inconvénients peuvent apparaître: couples galvaniques, tenue à la soudure, comportement aux vibrations, etc. La présente invention a pour but d'éviter ou, pour le moins, de réduire les inconvénients indiqués el-avant. Ceci est obtenu, en particulier, en utilisant des éléments modulaires en forme de peigne, et en les assemblant. La présente invention se rapporte à un dispositif de pro- tection électromagnétique pour une ouverture, caractérisé en ce qu'il comporte deux jeux de plaques métalliques, en ce que cha- cune des plaques des jeux présente des fentes parallèles qui débouchent sur un même côté de la plaque, en ce que les pla- ques d'un même jeu sont parallèles et ont leurs fentes disposées selon la même direction d'une plaque à l'autre, en ce que la direction des fentes des plaques d'un jeu est opposée à la direc- tion des fentes des plaques de l'autre jeu et en ce que les plaques d'un jeu sont imbriquées dans les plaques de l'autre jeu avec pénétration des fentes des plaques d'un jeu par les plaques de l'autre jeu et vice versa. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristi- ques apparaitront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant qui représentent - la figure 1, une vue d'un premier élément constitutif d'un dispositif de protection selon I'invention, - les figures 2 et 3, des vues partielles, en cours de montage d'un premier dispositif de protection selon l'in- vention, - la figure 4, une vue partielle d'une enceinte équipée du premier dispositif de protection, - la figure 5, une vue partielle d'un autre élément consti- tutif d'un dispositif de protection selon l'invention, - la figure 6, une vue partielle d'un deuxième dispositif de protection selon l'invention, la figure 7, une vue partielle d'un troisième dispositif de protection selon l'invention. Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. La figure i montre un élément P, qui sera aussi appelé peigne, utilisé dans la fabrication d'un dispositif de protec- tion selon l'invention. Cet élément se présente sous la forme d'une sorte de peigne réalisé dans une plaque métallique de mm de large et 1,5 $nm d'épaisseur en alliage d'aluminium à 0,6% de manganèse. La découpe des fentes de la plaque métalli- que a été effectuée sur machine à commande numérique par des fentes, F, de 1,6 mm de large et 30,5 mm de profondeur, au pas de 10 mm et donc avec des dents, D, d'une largeur de 8,4 mm; les fentes débouchent toutes sur un même côté de la bande. Il est à noter, d'une part,. que la découpe des fentes a été faite perpendiculairement aux grandes faces de la bande, ce qui n'est pas le cas dans un autre exemple de réalisation qui sera décrit à l'aide de la figure 7 et, d'autre part, que la plaque provient en fait d'une découpe d'un morceau de longueur prédéterminée d'une bande métallique dans laquelle avaient déjà été pratiquées les fentes sus-mentionnées. La figure 2 montre comment sont associés des peignes conmme le peigne P de la figure 1 pour réaliser un dispositif de protection électromagnétique selon l'invention. Cinq peignes Pa-Pe sont répartis en deux jeux de peignes, Pa-Pc et Pd-Pe. Les peignes d'un même jeu sont parallèles entre eux, à une distance égale au pas de découpe des fentes et ont leurs fentes toutes orientées selon une même direction; les peignes d'un jeu sont orthogonaux aux peignes de l'autre jeu et ont des fentes orientées dans la direction opposée à celle des fentes de l'autre jeu. Ainsi arrangés les peignes des deux jeux sont imbriqués les uns dans les autres, formant des guides d'ondes, G, à section carrée, de 8,5 mmn de côté et 60 mm de long, accolés les uns aux autres. Un assemblage réalisé selon la figure 2 peut être monté tel quel dans une ouverture d'une paroi d'une enceinte, pour protéger l'intérieur de cette enceinte des phénomènes électroma- gnétlques extérieurs. La figure 3 montre comment un assemblage réalisé selon la figure 2 peut être amélioré pour une plus grande efficacité et une plus grande facilité d'installation dans une ouverture d'une enceinte à protéger. Deux jeux de peignes PA-P3-P5 et P2-P4-P6 sont assemblés comme sur la figure 2 et associés à un cadre rectangulaire C perpendiculaire au plan des peignes et dont le pourtour inté- rieur épouse le pourtour extérieur de l'assemblage des peignes. Le cadre C est disposé à l'une des extrémités des guides d'ondes G formés par le peignes; en réalité, dans l'exemple décrit, le cadre C et les peignes du pourtour de l'assemblage tels que P1 et P2 forment un châssis en une seule pièce, obtenu à partir de quatre feuilles métalliques cambrées à 90 degrés et dans lesquel- les sont pratiquées des fentes El, E2 destinées au montage des autres peignes de l'assemblage. Des filets de soudure, S, complè- tent l'étanchéité électromagnétique et la résistance mécanique du montage aux endroits o le cadre C, avec ses peignes de pourtour tels que P1 et P2, est en contact avec les autres peignes de l'assemblage et aussi aux endroits o les peignes de pourtour tels que P1, P2, sont en contact car. pour faciliter le montage des autres peignes, les quatre feuilles du châssis ne sont soudées électriquement qu'au niveau du cadre. C: soudure L. Il est à remarquer que, intentionnellement pour faire voir certaines des fentes El, E2 pratiquées dans le pourtour inté- rieur du cadre C, deux peignes qui auraient porté les référen- ces P7 et P8 n'ont pas été dessinés sur la figure 3 de même que la soudure S au voisinage de ces peignes; les fentes El, E2 sont destinées à permettre au cadre C d'épouser le pourtour de l'assemblage des peignes; l'absence des deux plaques dans le dessin de la figure 3 permet également de voir certaines fentes, F, des peignes P1, P2, P4 et P6. La figure 4 montre le dispositif de protection de la fi- gure 3 mais vu du côté du cadre C et monté dans l'ouverture, A, de la paroi d'une enceinte E. Sur cette figure apparaissent les peignes P1 à P7 et il est à noter que le cadre C est fixé par soudure sur la paroi de l'enceinte E. Avec le montage selon la figure 4, réalisé avec les pei- gnes dont les caractéristiques techniques ont été données plus avant, un affaiblissement de plus de 50 dB à la fréquence kHz est obtenu, pour les deux sens de polarisation de l'onde incidente en champ magnétique; aux fréquences élevées, de l'ordre de 1 GHz, l'affaiblissement est d'un peu plus de 40 dB en champ électrique. La figure 5 est une vue de détail d'un peigne, B, utilisé pour la fabrication d'un dispositif de protection selon l'inven- tion. Dans ce peigne les fentes, F, présentent des excroissances M, M' sur leurs parois en regard et ces excroissances sont répar- ties par paires avec les deux excroissances d'une même paire en regard l'une de l'autre. La figure 6 montre, en vue partielle, deux peignes B et B' dont les fentes, F, présentent des excrois- sances M et M'; ces peignes sont Imbriqués l'un dans l'autre. Les excroissances permettent de multiplier et de mieux définir i15 les points de contact entre les peignes et, pour des peignes réalisés en des matériaux naturellement recouverts d'une couche d'oxyde peu conductrice, l'assemblage, en brisant la pellicule d'oxyde, diminue la résistance de contact entre peignes et amé- liore notablement les performances radioélectriques, notamment aux fréquences élevées. Il n'a pas été question ci-avant de la façon dont les peignes étaient assemblés; dans les réalisations qui ont servi d'exemples aux descriptions ci-avant les assemblages étaient tous réalisés sous presse, à froid mais il est également possi- ble, en fonction des cotes des fentes, d'effectuer des assembla- ges ne nécessitant pas d'être effectués en force, ou d'effectuer des assemblages en portant au préalable les deux jeux de pei- gnes à des températures différentes de manière à faciliter leur imbrication. La présente invention n'est pas limitée aux exemples dé- crits, c'est ainsi, en particulier, que les fentes peuvent être découpées non pas perpendiculairement aux plaques mais en biais par rapport au plan des plaques, pour réaliser des dispositifs de protection dont les peignes sont Imbriqués selon un angle différent de 90 degrés. La figure 7, qui est une vue de détail au voisinage d'un croisement entre deux peignes d'un dispositif de protection, est un exemple d'une telle réalisation o des peignes, K, K', s'imbriquent en faisant un angle de 60 degrés il est à noter que les découpes des fentes sont identiques dans les peignes K et K'. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection électromagnétique pour une ouverture, caractérisé en ce qu'il comporte deux jeux (Pa,Pb,Pc-Pd,Pe; P1,P3,P5-P2, P4,P6) de plaques métalliques (P), en ce que chacune des plaques des jeux présente des fentes parallèles (F) qui débouchent sur un même côté de la plaque, en ce que les plaques d'un même jeu sont parallèles et ont leurs fentes disposées selon la même direction d'une plaque à l'autre, en ce que la direction des fentes des plaques d'un jeu est opposée à la direction des fentes des plaques de l'autre jeu et en ce que les plaques d'un jeu sont imbriquées dans les plaques de l'autre jeu avec pénétration des fentes des plaques d'un jeu par les plaques de l'autre jeu et vice versa. 2. Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques d'un jeu sont, au moins sensi- blement orthogonales aux plaques de l'autre jeu (Figs. 2, 3, 4, 6). 3. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fentes (F) présentent des excroissances (M, M') sur leurs parois. 4. Dispositif de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre (C) dont le plan est orthogonal aux plans des plaques des deux jeux et dont le pourtour intérieur entoure l'ensemble cons- tltué par les deux jeux de plaques. 5. Enceinte du type cage de Faraday, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une ouverture (A) équipée d'un dispo- sitif de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes.