Brevet FR2687015A1 — publié le 19930806

"Revêtement réduisant la réflection" La présente invention concerne un revêtement pour réduire le pouvoir réfléchissant d'un corps vis-à-vis du rayonnement électromagnétique, sous la forme d'une couche appliquée à la surface du corps, transparente au rayonnement électromagnétique et dont l'épaisseur correspond sensible- ment à un quart de la longueur d'onde que prend le rayonne- ment électromagnétique incident, à l'intérieur de la couche. On connaît déjà un grand nombre de revêtements différents pour réduire la réflectivité des matériaux vis-à-vis du rayonnement électromagnétique A côté des couches dites "à gradient" dans lesquelles l'indice de réfraction de la couche varie de l'intérieur vers l'extérieur, on a notamment les couches dites "à quart de longueur d'onde" du type mentionné ci-dessus Un inconvénient grave de ce dernier type de couches de revêtement est que l'épaisseur de la couche doit correspondre à un quart de la longueur d'onde, ce qui au sens strict, n'est satisfait que pour une fréquence déterminée; l'amortissement de la réflection n'agit ainsi que dans une bande de fréquence très étroite Pour étendre cette plage active, il est connu d'utiliser entre autres les couches dites "à gradient", déjà mentionnées, ou encore des couches multiples ou un revêtement à l'aide d'un film présentant une impédance de surface, complexe, c'est-à-dire une structure d'antenne. La présente invention a pour but de créer un revêtement du type ci- dessus qui présente un amortissement de réflection en bande large pour le rayonnement électromagnétique. A cet effet, l'invention concerne un revête- ment en un matériau qui présente un comportement de dis- persion anormal dans la plage du rayonnement électro- magnétique incident Cela permet que l'épaisseur efficace de la couche de la matière de revêtement, rapportée à la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique incident reste pratiquement constant dans une grande plage de fréquence. Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, on a un effet optimum si la couche de revête- ment est choisie pour que la variation de la partie réelle de l'indice de réfraction soit environ inversement pro- portionnelle à l'inverse de la fréquence La couche de revêtement selon l'invention présente l'avantage d'une cons- titution simple tout en assurant une grande largeur de bande efficace Il suffit d'avoir une simple couche pour laquelle, en outre, il n'est pas nécessaire d'avoir un gradient d'indice de réfraction. Pour s'adapter à l'environnement et au support à revêtir, il peut être prévu, suivant un autre développe- ment de l'invention, que la couche de quart de longueur d'onde soit garnie sur la face avant et/ou la face arrière d'un film d'impédance L'épaisseur du film doit être choisie pour être beaucoup plus faible que la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique, pour pouvoir néqliger les interférences dans la couche du film. Enfin, pour protéger les composants métalliques afin qu'ils ne présentent pas de réflection, composants qui se trouvent à l'intérieur du corps lui-même en un matériau non métallique, on complète la couche, selon l'invention, par un film métallique conducteur placé entre le support et la couche à quart de longueur d'onde. La présente invention sera explicitée ci-après à l'aide de deux exemples de réalisation représentés dans les dessins dans lesquels La figure 1 est une coupe d'une partie de surface proche de la surface extérieure d'un corps muni d'une couche à quart de longueur d'onde, La figure 2 est une coupe d'un second corps. Selon la figure 1, un support métallique 1 qui forme dans ce cas la paroi extérieure d'un corps, est muni d'une couche 2 réduisant la réflection Dans le cas des exemples de réalisation de l'invention, décrits ici, on recherche un amortissement de la réflection dans la plage du rayonnement des micro- ondes, c'est-à-dire un rayonnement correspondant aux longueurs d'ondes centimé- triques. Ce revêtement est réalisé en un matériau qui présente dans la plage de fréquence correspondant à un rayonnement de microondes, un comportement de dispersion anormal et la partie réelle de son indice de réfraction n correspondant à ce rayonnement, est sensiblement propor- tionnel à l'inverse de la fréquence n f Ainsi la condition relative à l'épaisseur de la couche est respectée pour une plage de fréquence très grande Pour adapter le revêtement à l'air ambiant qui présente une impédance caractéristique de 377 ohms, on revêt la couche d'une feuille d'impédance 3 sur sa face extérieure, feuille dont la résistance de surface est également de 377 ohms. Le corps, schématisé à la figure 2, comporte une enveloppe 11 en un matériau non métallique Pour arriver dans ce cas à bloquer la réflection d'une pièce 14 placée à l'intérieur du corps et qui est elle en un matériau métallique, dans le cas de cet exemple de réalisation, on a prévu un film 15 métallique, conducteur entre la couche 12 et l'enveloppe non métallique 11. Dans cet exemple de réalisation, la face exté- rieure du revêtement 12 est également munie d'un film d'impédance 13 présentant une impédance de surface purement ohmique. Alors que, dans les exemples de réalisation décrits ci-dessus, le rayonnement électromagnétique à éliminer se situe dans le domaine des microondes, l'in- vention n'est pas limitée à ce domaine spectral Elle peut s'appliquer à d'autres plages du spectre des ondes élec- tromagnétiques dans la mesure o il existe, pour la plage concernée, des matériaux présentant un comportement de dispersion anormal dans la plage spectrale décrite. On a une dispersion anormale dans les plages de fréquence dans lesquelles le matériau présente un effet d'absorption. De façon plus précise: la dispersion anormale se combine à la bande d'absorption. D'autres perfectionnements concernant l'aug- mentation de la largeur de bande efficace ainsi que de la plage des angles incidents efficaces, peuvent se trouver par l'utilisation de films d'impédance à impédance de surface complexe, c'est-à-dire ayant des structures d'antenne en liaison avec le revêtement selon l'invention. Il est également possible dans ce contexte, d'augmenter l'efficacité à l'aide de couches multiples ou d'épaisseurs de couches différentes du quart de la longueur d'onde Il est important que dans chaque cas, du fait du matériau choisi pour la couche, avec comportement anormal à la dispersion, l'épaisseur effective de la couche, mesurée en longueur d'onde du rayonnement électromagnétique incident dans la couche de matière soit très largement constante dans une plage étendue de fréquences. REVENDICATIONS ) Revêtement pour réduire le pouvoir réfléchis- sant de corps vis-à-vis d'un rayonnement électromagnétique, sous la forme d'une couche appliquée à la surface du corps et qui est transparente au rayonnement électromagnétique et dont l'épaisseur correspond sensiblement à un quart de lon- gueur d'onde que prend le rayonnement électromagnétique incident à l'intérieur de la couche, revêtement caracté- risé en ce que la couche ( 2, 12) est en un matériau qui présente un comportement en dispersion, anormal, dans la plage des fréquences du rayonnement électromagnétique incident. 2 ) Revêtement selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la couche ( 2, 12) est en un matériau dont l'indice de réfraction se situe dans la plage des fréquences du rayonnement électromagnétique incident, en étant sensi- blement proportionnel à l'inverse de la fréquence de ce rayonnement. ) Revêtement selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un film d'impé- dance ( 3, 13) est prévu sur la face extérieure de la couche ( 2, 12) - ) Revêtement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'entre le support ( 1, 11) et la couche ( 2, 12), on a un film d'impédance. 50) Revêtement selon l'une quelconque des re- vendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le film d'impé- dance ( 3, 13) présente une impédance de surface purement ohmique. ) Revêtement selon l'une quelconque des reven- dications 4 et 5, caractérisé en ce que le film d'impédance ( 3, 13) présente une impédance de surface complexe.