Brevet FR2693316A3 — publié le 19940107

FR 2693316 A3 19940107 FR 9308069 A 19930701 Absorbeur plat d'énergie à haute fréquence à larve bande L'invention concerne un absorbeur plat d'énergie à haute fréquence à large bande, constitué par un élément en forme de plaque servant à revêtir des surfaces de murs et de plafonds de pièces devant être blindées électromagnétiquement, et comportant une couche électriquement conductrice et au moins deux couches magnétodiélectriques enserrant une couche formée carreaux de ferrite. Pour pouvoir évaluer du point de vue des hautes fréquences, des appareils de la technique des hautes fréquences et de l'électronique, présentant une grande largeur de bande ou en ce qui concerne l'importance de la compatibilité électromagnétique, par exemple dans la gamme des fréquences de 30 MHZ à 1000 MHz, on a besoin de disposer d'une pièce non influencée par des influences électromagnétiques environnantes. I1 est assurément possible d'effectuer également des mesures en champ libre, qui fréquemment ne sont pas nécessairement couronnées de succès dans des régions à forte densité de population, en raison de l'influence électromagnétique produite par des émetteurs radio et des émetteurs de télévision voisins ou par d'autres installations HF, ainsi qu'en raison des conditions atmosphériques, souvent mauvaises. Étant donné que des mesures en champ libre présentent les inconvénients indiqués précédemment, on essaie de simuler les conditions électromagnétiques en champ libre, dans des pièces protégées contre l'influence atmosphérique. En tenant compte des lois de la propagation des ondes, on réalise des pièces blindées, qui sont revêtues de matériaux qui absorbent les hautes fréquences et qui sont conformés de façon particulière. De ce fait, on peut réduire au minimum des réflexions indésirables, qui, sinon, se produisent sur les murs, le plafond et le sol de la pièce. Toute modification du milieu de propagation d'une onde électromagnétique, c'est-à-dire, du point de vue des hautes fréquences, toute modification de la conductivité, de la permittivité et de la perméabilité du milieu, conduit à des réflexions. Grâce à une configuration particulière et à un choix approprié des matériaux absorbant les hautes fréquences, on essaie de réaliser une adaptation progressive à la propagation des ondes dans l'espace libre et de combattre ou d'éliminer de cette manière les réflexions. I1 est connu, d'une manière générale, de réaliser cette adaptation progressive en utilisant des matériaux en forme de pyramides ou de coins, qui sont faiblement conducteurs du point de vue électrique. Les adsorbeurs dits en forme de pyramides ou de coins, que l'on fabrique à partir de ces matériaux, possèdent de bonnes caractéristiques aux hautes fréquences, par exemple au-dessus de 500 MHZ. Pour des fréquences plus basses, les dimensions en hauteur des pyramides ou des coins deviennent très élevées, étant donné que la hauteur détermine en première approximation le degré de réflexion de ces absorbeurs. Pour obtenir par exemple un taux de réflexion de -20 dB, il faut que ces pyramides possèdent une hauteur égale approximativement aux deux tiers de la longueur d'onde.Par exemple, dans le cas de 100 MHz, ceci conduit par exemple à une hauteur d'environ 200 cm. Le volume utile d'un espace absorbeur agencé de façon correspondante est fortement réduit par ces dimensions élevées. L'utilisation d'absorbeurs en forme de pyramides ou de coins conduit, par conséquent, à un besoin d'espace important et donc à des coûts élevés. Mais il a également déjà été proposé différentes sortes d'absorbeurs plats du type décrit plus haut. Des absorbeurs magnétiques connus se présentant sous la forme de carreaux de ferrite frittés qui possèdent une épaisseur d'environ 6 à 8 mm et une surface de 100 x 100 mm. Ces carreaux de ferrite sont collés directement sur les surfaces limites intérieures métalliques de la pièce blindée. Cependant, les carreaux de ferrite ne possèdent pas une largeur de bande de fréquences suffisante, en sorte que le volume de l'absorbeur pour une gamme fréquemment nécessaire de fréquences de 30 à 1000 Hz n'est pas suffisamment dénué de réflexion. Étant donné que la largeur de bande est limitée vers les fréquences élevées, on revient ici à une combinaison de ces carreaux avec des absorbeurs en forme de pyramides ou de coins, ce qui garantit une absence de réflexion pour une large bande. Ce système conduit à des coûts élevés, qui sont dûs notamment aux carreaux de ferrite coûteux et à leur mise en place onéreuse. Une autre forme de réalisation d'un absorbeur plat que l'on utilise habituellement pour des fréquences supérieures à 1000 MHz, est constituée par une poudre approprié de ferrite, à laquelle on mélange une matière plastique et que l'on transforme sous forme de plaques par laminage. Un tel absorbeur peut être réalisé en une matière plastique élastique, présentant des dimensions assez importantes. D'après le brevet français 0 468 887, on connaît les caractéristiques magnéto-diélectriques que doivent posséder des matériaux d'un absorbeur lamellaire plat à large bande. Selon ce brevet, pour construire des absorbeurs plats à large bande, on peut utiliser des carreaux de ferrite qui sont combinés à des matériaux magnéto-diélectriques en forme de plaques. La technique de montage consiste en un collage des différentes couches. Ceci peut poser des problèmes dans le cas de l'utilisation de ce qu'on appelle des halls absorbeurs équipés, lorsque les zones de collage perdent leur solidité sous l'effet du veillissement ou d'une réalisation non conforme aux prescriptions, de sorte que les lourds carreaux de ferrite peuvent se détacher par exemple du plafond du hall absorbeur et provoquer de graves blessures chez des personnes et des endommagements conséquents d'objets. L'invention a pour but de perfectionner un absorbeur plat du type décrit plus haut de manière qu'il permette, tout en garantissant, sans aucune limitation, une absence de réflexions à large bande, une liaison de force durable avec les surfaces limites intérieures de la pièce devant être blindée. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, à partir d'un absorbeur plat du type indiqué plus haut, qui est caractérisé par un revêtement en forme de grille, non conducteur du point de vue électrique, qui est déposé sur la couche magnéto-diélectrique et qui est situé à l'opposé de la couche électriquement conductrice, et qui est fixé au moyen de vis non conductrices du point de vue électrique, ce qui garantit le maintien à l'état assemblé de l'ensemble composite de couches. Alors que dans le cas d'absorbeurs plats devant être disposés sur le sol d'une pièce à blinder, il suffit de coller leurs couches individuelles entre elles d'une manière classique, étant donné qu'une couche, qui se détache éventuellement, ne peut entraîner aucun risque, conformément à l'invention on peut fixer de façon sûre et permanente des absorbeurs plats, devant être placés sur les surfaces du plafond et des murs d'une pièce, au moyen du revêtement en forme de grille, non conducteur du point de vue électrique, en liaison avec les vis également non conductrices du point de vue électrique. L'agencement, conforme à l'invention, de l'absorbeur plat permet en outre un montage simple et rapide. Conformément à une forme de réalisation de l'invention, la couche formée de carreaux de chaque élément est constituée par un certain nombre de carreaux de ferrite sensiblement rectangulaires et de préférence carrés, parmi lesquels un carreau de ferrite central est tronqué au niveau de ses coins, ce qui fait apparaître des intervalles vides pour le passage de vis non conductrices du point de vue électrique. Cette forme de réalisation présente l'avantage consistant en ce que, pour fabriquer l'absorbeur plat, seuls deux formats de carreaux légèrement différents sont nécessaires, aucun traitement complémentaire des carreaux de ferrite n'étant nécessaire, et on peut raccorder ces derniers les uns contre les autres sans joint, la surface des carreaux possédant cependant les espaces libres nécessaires pour le passage des vis. Conformément à une autre forme de réalisation de l'invention, la couche électriquement conductrice, qui est formée d'une couche métallique, et la couche magnétodiélectrique, qui est raccordée directement à la précédente, sont fabriquées à partir d'un matériau composite formé d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre, recouvert d'un métal et dopé au moyen d'un dopage magnétodiélectrique. Enfin, conformément à d'autres formes de réalisation de l'invention, il est prévu que le matériau composite contient des élastomères et/ou des résines thermoplastiques ou des résines thermo-durcissables en tant que liants et que les vis servant à la fixation du revêtement en forme de grille sont formées d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective de l'absorbeur plat; et - la figure 2 représente un carreau de ferrite central. Sur la couche carrée et électriquement conductrice 1 on colle une couche magnéto-diélectrique 2. Cette dernière comporte neuf carreaux de ferrite carrés 3 disposés sous la forme d'un damier et sans joint. Par-dessus, on colle à nouveau une couche magnéto-diélectrique 4. L'ensemble composite formé de couches est maintenu assemblé au moyen d'un revêtement en forme de grille (5), non conducteur du point de vue électrique et qui est raccordé à la couche électriquement conductrice 1 au moyen de vis (6) formées d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre. Pour donner une configuration simple et bon marché à l'agencement de la plaque 1 de l'absorbeur, on réalise un carreau de ferrite 3', qui est situé au centre de l'absorbeur, en lui donnant la forme représentée sur la figure 2. Quatre coins 7 de ce carreau 3' sont biseautés de sorte qu'on obtient un format de carreau octogonal. Ceci permet l'enfichage des vis 6 au niveau des coins. On peut fabriquer la couche électriquement conductrice 1 en combinaison avec la couche magnétodiélectrique 2 de sorte que les fonctions de ces deux couches soient réunies en un composant. Ceci peut être obtenu au moyen d'une plaque formée d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre et comportant un revêtement métallique. On utilise de telles plaques par exemple dans l'électronique sous la forme de ce qu'on appelle des plaques doublées de cuivre pour la fabrication de circuits imprimés. Un placage en cuivre possédant une épaisseur de 50 à 500 pm fournit par exemple la conductivité électrique requise, tandis que la plaque formée d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre fournit la solidité mécanique nécessaire ainsi que les caractéristiques magnétodiélectrique nécessaire, pour un dopage correspondant du matériau composite. Naturellement, on peut se passer d'utiliser la couche électriquement conductrice inférieure 1, lorsque la pièce qui doit être habillée et qui doit être blindée du point de vue électromagnétique, possède elle-même des parois intérieures métalliques, qui conviennent pour être équipées directement de plaques d'absorbeur, sans aucune couche électriquement conductrice. REVENDICATIONS 1. Absorbeur plat d'énergie à haute fréquence à large bande, constitué par un élément en forme de plaque servant à revêtir des surfaces de murs et de plafonds de pièces devant être blindées électromagnétiquement, et comportant une couche électriquement conductrice et au moins deux couches magnéto-diélectriques enserrant une couche formée carreaux de ferrite, caractérisé par un revêtement en forme de grille (5), non conducteur du point de vue électrique, qui est déposé sur la couche magnéto-diélectrique (4) et qui est situé à l'opposé de la couche électriquement conductrice (1), et qui est fixé au moyen de vis (6) non conductrices du point de vue électrique, ce qui garantit le maintien à l'état assemblé de l'ensemble composite de couches. 2. Absorbeur plat suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la couche formée de carreaux de chaque élément est constituée par un certain nombre de carreaux de ferrite sensiblement rectangulaires et de préférence carrés (3), parmi lesquels un carreau de ferrite central (3') est tronqué au niveau de ses coins (7), ce qui fait apparaître des intervalles vides pour le passage de vis (6) non conductrices du point de vue électrique. 3. Absorbeur plat suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la couche électriquement conductrice (1), qui est formée d'une couche métallique, et la couche magnéto-diélectrique (2), qui est raccordée directement à la précédente, sont fabriquées en un matériau composite formé d d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre, recouvert d'un métal et dopé au moyen d'un dopage magnéto-diélectrique. 4. Absorbeur plat suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le matériau composite contient des élastomères et/ou des thermoplastes (résines thermoplastiques) ou des duroplastes thermodurcissables en tant que liants. 5. Absorbeur plat suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les vis (6) servant à la fixation du revêtement en forme de grille (5) sont formées d'une matière plastique renforcée par des fibres de verre.