Brevet FR2822957A1 — publié le 20021004

La présente invention concerne un dispositif de mesure large bande des éléments du tenseur de perméabilité des matériaux ferrimagnétiques ou composites magnétiques dans un état quelconque d'aimantation, de l'aimantation nulle à la saturation et un procédé pour une telle mesure utilisant un tel dispositif L'intégration des matériaux ferrimagnétiques dans les circuits hyperfréquences est à l'origine de la réalisation de plusieurs fonctions de traitement du signal. Parmi ces fonctions, la plus importante est celle réalisée par les circulateurs qui consiste à séparer, par exemple, le signal émis du signal reçu dans un système de télécommunications Ces circuits, tout comme les isolateurs et certains déphaseurs, exploitent le caractère non réciproque de la propagation des ondes électromagnétiques dans les ferrites aimantés La non-réciprocité. qui apparaît aux fréquences micro-ondes. est due au phénomène gyromagnétique Sur un plan pratique, la non-réciprocité du dispositif est assurée en appliquant à l'échantillon de ferrite intégré au circuit, un champ magnétique statique exténeur A l'état saturé, ou partiellement aimanté, le ferrite est anisotrope, en raison des moments magnétiques qui s'alignent dans le champ Sa perméabilité est une grandeur tensorielle dont les éléments dépendent de la fréquence de l'onde de l'intensité du champ statique et des propriétés Intrinsèques du milieu (aimantation spontanée, champ d'anisotropie, facteur d'amortissement). La réalisation de circuits agiles en fréquence (résonateurs, filtres, coupleurs, etc. ) à base de ferrites peut également être envisagée, en raison du caractère non linéaire de ces matériaux En effet, en faisant varier l'intensité du champ magnétique statique appliqué sur le circuit, la valeur de la perméabilité du substrat femmagétique est modifiée, et donc les caractéristiques électriques du circuit, par exemple la fréquence centrale ou la bande passante d'un filtre. Ainsi, lors de la conception d'un circuit hyperfréquence, l'évolution en fréquence des paramètres constitutifs du substrat utilisé doit être connue avec précision. Dans le cas des substrats ferrimagnétiques, deux approches différentes ont été utilisées jusqu'à présent pour connaître le comportement de tels matériaux en hyperfréquences. La première est une approche théorique qui consiste à utiliser un modèle mathématique du tenseur de perméabilité Dans ce domaine, il n'existe pas de modèle entièrement prédictif. De plus, la plupart des théories existantes sont basées sur des hypothèses simplificatrices qui facilitent les calculs mais qui limitent leur domaine de validité. Le modèle le plus couramment employé par les concepteurs de circuits non réciproques est le modèle de Polder [Polder,"On the theory of ferromagnetic resonance", Philosophical magazine. pp 99, January 1949] Les propriétés intrinsèques du matériau, c'est-à-dire son aimantation spontanée, son champ interne d'anisotropie et sa largeur de raie d'absorption à mi-hauteur constituent les paramètres d'entrée du code de calcul Ces grandeurs, obtenues expérimentalement, sont données par le fournisseur de l'échantillon. La largeur de la raie d'absorption du ferrite est en générale mesurée à une fréquence donnée à l'aide d'une méthode en cavité résonante [J Krupka,"Measurements of all complex permeability tensor components and the effective line widths of microwave ferrites using dielectric ring resonators", IEEE Trans Microwave Theory Tech, Vol 39, ? 7. pp 1148-1157, July 1991]. L'état d'aimantation du matériau, qui dépend directement de intensité du champ statique appliqué sur le dispositif, n'est pas pus en compte par le modèle de Polder, car sa validité est limitée au cas des matériaux saturés La zone de pertes en champs faibles dont dépendent fortement les performances des circuits hyperfréquences à base de ferrites, ne peut donc pas être correctement représentée à partir de ce modèle La deuxième approche suivie pour prédire la réponse en fréquence des ferrites aimantés est une approche expérimentale basée sur l'utilisation d'une technique de mesure large bande. De nombreux chercheurs et industriels ont appliqué la méthode de Nicolson-Ross [A M Nlcolson and G F Ross, "Measurement of the intrinsic properties of maternais by time-domain techniques", IEEE Trans on Instrumentation and Measurement, Vol IM-19 N'4, pp 377-382, Nov 1970] à la caractérisation des matériaux aimantés Cette méthode, qui utilise une ligne coaxiale, est couramment employée pour mesurer des milieux Isotropes. Cependant, le modèle théorique utilisé pour dépouiller les résultats de mesure n'est plus valable lorsqu'un champ magnétique statique est appliqué sur la cellule de mesure pour aimanter l'échantillon de ferrite La perméabilité effective issue de cette méthode ne décrit en aucune manière le caractère anisotrope du matériau. De plus, l'amplitude et la fréquence de résonance de la perméabilité mesurée ne correspondent pas à celles des éléments du tenseur de perméabilité. On connaît également par les publications suivantes' [P Quéffélec, M Le Floc'h and Ph Gelin, "Nonreciprocal cell for the broad band measurement of tensorial permeability of magnetized ferrites : direct problem", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol 47, No. 4, pp. 390-397, April 1999 et P. Quéffélec, M Le Floc'h and Ph. Gelin,"New method for determining the permeability tensor of magnetized materials in a wide frequency range", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol 48, No 8, pp 1344-1351, August 2000] une technique consistant à développer une cellule de mesure en guide d'onde rectangulaire (1) permettant de caractériser des matériaux magnétiques aimantés. Le dispositif exploité est à la base des premiers déphaseurs et isolateurs hyperfréquences à ferrite. La section transverse du guide d'onde (1) est partiellement remplie par l'échantillon ferrite (2) sous test, comme visible à la figure 1, condition nécessaire à la non réciprocité de la cellule de mesure L'échantillon (2) de forme rectangulaire possède la même largeur que celle de la section intérieure du guide et est disposé entre deux matériaux diélectriques (3) et (4) de permittivités différentes dont l'un (4) est de l'air Les contraintes d'usinage des échantillons sont donc moins importantes qu'en ligne coaxiale. La bande de fréquences exploitée à partir de cette cellule est certes moins large que celle correspondant à la ligne coaxiale, puisque l'on doit travailler dans la bande passante du guide vide La non réciprocité du dispositif (821 7t 8d est assurée lorsque le champ magnétique statique extérieur est appliqué suivant le petit côté du guide, comme le montre la figure 1 La sensibilité de la cellule est bonne, puisque la non réciprocité du dispositif est importante même pour des échantillons de faibles épaisseurs (épaisseurs inférieures à 1 mm). Le principe fondamental de la mesure consiste à utiliser t'anisotropie du matériau pour rendre le dispositif non réciproque, afin d'avoir le même nombre de paramètres S mesurés que de paramètres constitutifs à déterminer. Le logiciel de dépouillement des mesures mis au point comporte deux parties principales La première concerne l'analyse électromagnétique de la cellule qui permet de calculer les paramètres S en fonction des caractéristiques du ferrite (permittivité, perméabilité et dimensions) La méthode employée est la méthode de raccordement des champs aux discontinuités"guide vide-guide chargée"Cette approche permet de décrire rigoureusement le comportement dynamique de la cellule, en prenant en compte, notamment, les modes d'ordre supérieur apparaissant dans la structure et en particulier les modes magnétostatiques. La seconde étape des calculs est une procédure d'optimisation qui consiste à déterminer la permittivité scalaire et les éléments du tenseur de perméabilité du matériau partiellement aimanté, en faisant converger les paramètres S théoriques vers ceux mesurés à l'analyseur de réseaux (problème inverse). Les résultats expérimentaux obtenus à partir de cette méthode ont été favorablement comparés à ceux issus de la théorie du ferromagnétisme (loi de Kittel, positivité des pertes). Ces résultats ont permis de valider la méthode de caractérisation mise au point en guide rectangulaire La cellule présente l'avantage par rapport aux méthodes en cavité d'être à la fois large bande, mais également utilisable dans les zones de pertes. La sensibilité de la cellule a été mise en évidence sur des échantillons de dimensions relativement réduites et sur des matériaux composites. Les spectres obtenus pour différentes valeurs du champ statique sur des matériaux de caractéristiques différentes ont respecté les contraintes physiques que sont la positivité des pertes, ou un déplacement de la fréquence de résonance avec l'intensité du champ statique Cependant, la largeur réduite de la bande de fréquences exploitée (7-13 GHz) ainsi que la complexité de l'analyse électromagnétique mise en oeuvre pour décrire la cellule de mesure, ont incité à rechercher une nouvelle approche pour mesurer les éléments du tenseur de perméabilité des ferrites aimantés Le but de l'invention est de proposer une méthode permettant la caractérisation large bande des matériaux partiellement aimantés ou saturés qui permette de résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnées a-dessus. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de mesure large bande des éléments du tenseur de perméabilité des matériaux ferrimagnétiques ou ferrocomposites dans un état quelconque d'aimantation, de l'aimantation nulle à la saturation, comportant une cellule de mesure, soumise à un champ magnétique, destinée à recevoir l'échantillon de matériau à tester, ladite cellule étant reliée à un analyseur de réseau vectoriel associé à un logiciel de dépouillement de mesure, caractérisé en ce que la cellule est constituée d'un ruban métallique conducteur pourvu à chacune de ses extrémités d'un connecteur permettant sa connection à l'analyseur et de plans de masse supérieur et inférieur, l'échantillon à caractériser étant destiné à être placé sous le ruban métallique entre deux matériaux diélectriques de permittivités différentes et connues, ces matériaux diélectriques étant également disposés en partie sous le ruban métallique. Suivant quelques dispositions intéressantes de l'invention - le ruban métallique est plus proche du plan de masse inférieur ; - la largeur du ruban métallique est grande par rapport à la hauteur séparant le ruban du plan de masse inférieur, de telle sorte que le rapport largeur sur hauteur est compris entre 5 et 10, - selon un mode préférentiel, le ruban à une largeur égale à 9 mm et la hauteur séparant le ruban du plan de masse inférieur est égal à 1,8 mm ; - selon un mode de réalisation préférentiel, l'un des matériaux diélectriques est de l'air ; - la largeur du ruban diminue progressivement à ses extrémités de telle manière à créer une discontinuité graduelle entre le ruban et les connecteurs associés ; - la hauteur de l'échantillon à caractériser est sensiblement égale à la hauteur séparant le ruban du plan de masse inférieur Un autre objet de l'invention concerne un procédé de mesure large bande des éléments du tenseur de perméabilité des matériaux ferrimagnétiques ou composites magnétiques utilisant un dispositif selon l'une des caractéristiques ci- dessus, caractérisé en ce qu'on détermine les éléments du tenseur de l'échantillon à partir des équations analytiques suivantes où les valeurs des termes p et K sont exprimées en fonction de la pulsation angulaire de l'onde (à de la permittivité (so) et de la perméabilité (o) du vide, de la largeur de l'échantillon magnétique (2ai) et celle du ruban (2bu), des permittivités relatives (ei et F2) des matériaux diélectriques encadrant l'échantillon, de la permittvité relative (#f) du matériau à mesurer et des valeurs des constantes de propagation (y + et y-) calculées analytiquement à partir des paramètres (S) de la cellule mesurés à partir de l'analyseur de réseaux vectoriel selon les équations suivantes : où d est la longueur de l'échantillon à caractériser. Les caractéristiques de l'invention mentionnées a-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue d'un dispositif de mesure en guide rectangulaire et réponse en transmission en l'absence (S21=312) et en présence (SSi2) d'un champ magnétique statique Ho selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue transversale de la cellule de mesure selon la présente invention et d'un exemple de réponse en transmission - les figures 3a et 3b sont respectivement une vue en coupe longitudinale de la cellule de mesure selon la figure 2 et une représentation schématique équivalente, et - la figure 4 est une comparaison entre les valeurs de p et K mesurées et celles calculée à partir d'un modèle mathématique de l'art antérieur à savoir le modèle de Polder pour un champ Ho=1510 Oe Il est connu que lorsqu'un milieu gyromagnétique (ferromagnétique ou ferrimagnétique) est placé sous l'action d'un champ magnétique statique, Il s'aimante et devient anisotrope. Dans ce cas, la réponse du matériau à une excitation électromagnétique doit être représentée par une perméabilité tensorielle. Si le champ statique est appliqué selon l'axe Oz du repère cartésien, le tenseur de perméabilité prend la forme suivante : Les propriétés électromagnétiques du matériau partiellement aimanté sont alors entièrement définies à partir de sa permittivité scalaire E = s'-je"et des éléments du tenseur de perméabilité u = u'-ju", K = K'-jK", Uz = Uz'-juz". Ces paramètres constitutifs sont des grandeurs complexes afin de prendre en compte les effets dissipatifs dans le matériau Lors du choix de la cellule de mesure (5), il faut s'assurer bien sûr que le nombre de paramètres que l'on peut mesurer est supérieur ou égal au nombre de grandeurs physiques à déterminer. Pour les techniques de caractérisation large bande, les grandeurs mesurées sont les paramètres de répartition (paramètres S) de la cellule contenant l'échantillon sous test (6). En ondes centimétriques, le dispositif expérimental est constitué, en général, d'une ligne de transmission ou d'un guide d'onde et d'un analyseur de réseaux vectoriel qui mesure les paramètres S sur une large bande de fréquences Si le dispositif est réciproque (S21=312), le nombre d'informations distinctes mesurées est insuffisant pour déterminer E, p, K, x, z en une seule phase expérimentale La caractérisation hyperfréquence des matériaux aimantés impose donc l'utilisation d'une cellule non réciproque (S21 7'S12), afin de disposer d'autant de paramètres mesurés qu'il y a de paramètres constitutifs à déterminer La technique utilisée pour assurer la non réciprocité du dispositif de mesure exploite les phénomènes de déplacement de champs à intérieur de la structure de propagation L'anisotropie du matériau aimanté entraîne une répartition de l'énergie électromagnétique dans la cellule qui est différente suivant le sens de propagation de l'onde La direction et le sens de déplacement de l'énergie dépendent de l'orientation du champ magnétique statique extérieur par rapport à la structure de propagation Dans un sens de propagation, l'énergie électromagnétique est concentrée dans une certaine région de la structure. Dans le sens inverse, l'énergie se concentre à un autre endroit Ainsi, lorsque la section transverse de la ligne ou du guide est constituée de milieux de natures différentes (échantillon testé, air, substrat diélectrique), les caractéristiques de propagation de l'onde (constante de propagation, impédance caractéristique) sont différentes suivant son sens de propagation Les ondes directe et inverse ne "voient"pas la même structure de propagation. Par contre, quand l'échantillon magnétique remplit entièrement la section droite de la cellule, celle-ci est réciproque, malgré le caractère anisotrope du matériau testé. La cellule (5) selon la présente invention est constituée d'un ruban métallique (7) conducteur et de plans de masse supérieur (8) et inférieur (9) (Fig. 2). On notera que le matériau utilisé pour réaliser le ruban (7) et les plans de masse (8 et 9) doit présenter de bonnes caractéristiques mécanique et électrique, tel le laiton. Selon un mode de réalisation préférentiel, la largeur du ruban (7) diminue progressivement à ses extrémités afin de créer une discontinuité graduelle et non abrupte entre le ruban métallique et les connecteurs, tels que des connecteurs présentant un diamètre de 3,5 mm. Cela permet d'éviter l'apparition de capacités parasites qui peuvent perturber les mesures. Le ruban métallique (7) est plus proche du plan de masse inférieur (9), afin de se rapprocher de la configuration d'une ligne microbande, dont la cartographie des champs électromagnétiques est bien adaptée à la mesure des échantillons sous forme de plaquette [P Quéffélec, M Le Floc'h and Ph Gelin,"Broad band characterization of magnetic and dielectric thin films using a mlcrostnp line", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol 47, No 4 pp 956-963, August 1998] La largeur du ruban est grande par rapport à la distance entre celui-ci et le plan de masse inférieur Dans ces conditions, la quasi-totalité de l'énergie électromagnétique est localisée entre le ruban et le plan de masse inférieur de la structure L'échantillon (6) ferrimagnétique ou composite magnétique à caractériser est placé sous le ruban métallique (7) conducteur. L'anisotropie du matériau aimanté ne suffit pas à elle seule à rendre la cellule non réciproque. Pour assurer la non réciprocité du dispositif de test (SS), la section transverse de la cellule doit être asymétrique Pour cela, de part et d'autre de l'échantillon magnétique, sont disposés deux matériaux diélectriques (10 et 11) de permittivités différentes (flag 2) Ainsi, lorsque le champ magnétique statique Ho est appliqué selon l'axe (Oy). les déplacements de champs dans la structure font que l'énergie électromagnétique propagée dans la ligne se concentre sous une arête du ruban dans un sens de propagation et sous l'autre arête pour l'autre sens de propagation [M E Hlnes,"Reciprocal and non reciprocal modes of propagation in ferrite striphne and microstrip devices", IEEE Trans Microwave Theory and Techniques, Vol. MTT-19, pp 442-451, May 1971] Il y a alors, de part et d'autre du plan (yOz), une zone désertée et une zone à forte densité d'énergie, conduisant à l'effet non réciproque recherché La figure 2 montre les résultats expérimentaux obtenus pour plusieurs valeurs du champ magnétique statique Ho à partir d'un échantillon (6) de grenat d'yttrium (YIG) de permittivité relative sa=14, 9, entouré par un premier matériau diélectrique (10) qui est de l'air (e,1) et par un deuxième matériau (11), tel que l'alumine (s2=9, 8) Ces résultats prouvent le caractère non réciproque de la cellule élaborée. L'analyse électromagnétique de la cellule est basée sur la théorie des lignes de transmissions qui suppose que le mode fondamental propagé dans la structure est de type quasi-transverse électromagnétique (quasi-TEM). Cette hypothèse simplificatrice est bien vérifiée expérimentalement dans le domaine des ondes centimétriques tant que la largeur W du ruban métallique est grande par rapport à la hauteur h séparant le ruban du plan de masse inférieur (W h) Pour la cellule réalisée le rapport W/h est de l'ordre de 5. car W=9 mm et h=1,8 mm. Dans ce cas, la validité des résultats est assurée jusqu'à environ 5 GHz On notera que les dimensions de la cellule décrite ci-dessus sont variables de sorte qu'un rapport W/h plus élevé de l'ordre de 10 permet d'étendre le domaine de validité de la théorie des lignes au delà de 10 GHz Récemment, la théorie des lignes, qui est couramment employée pour analyser des lignes de transmission réciproques constituées de deux ou plusieurs conducteurs [Ismo V Lindell,"On the Quasi-TEM modes in inhomogeneous multiconductor transmission lines", IEEE Trans Microwave Theory and Techniques, vol MTT-29, pp 812-817, Aug 1981], a été généralisée au cas des lignes non réciproques [R. Marqués, F Mesa. and F Med ! na,"Genera ! ized quas-TEM approximation and telegrapher equations for nonreciprocal ferrite-loaded transmission lines", IEEE Microwave and Guided Wave Letters, vol 10, n 6, pp 225-227, June 2000] Pour prendre en compte le caractère anisotrope du matériau aimanté présent dans la ligne et de la géométrie asymétrique de la section transverse, un nouveau paramètre électrique, la memductance caractéristique M, a été introduit dans le schéma équivalent de la ligne de transmission Dès lors, ce paramètre peut être utilisé pour modéliser la cellule de mesure La résolution des équations des télégraphistes incluant le paramètre M conduit à deux solutions possibles pour la constante de propagation de la ligne non réciproque, y + dans le sens de propagation direct et y-dans le sens rétrograde : où û) est la pulsation angulaire de l'onde et L, C, M sont respectivement l'inductance, la capacité et la memductance caractéristique par unité de longueur (p. u. !) de la ligne non réciproque. Les expressions de L, C et M correspondant à la portion de la cellule contenant le matériau aimanté sont les suivantes où so, c sont respectivement la permittivité et la perméabilité du vide. (#) et K ( (d) sont respectivement les termes diagonaux et extra diagonaux du tenseur de perméabilité La matrice d'onde [T] de la cellule de mesure est calculée en faisant le produit matriciel de trois matrices d'onde qui représentent respectivement la discontinuité entre les portions vide et chargée de la cellule, la propagation le long de la portion contenant l'échantillon à tester (longueur d) et la discontinuité entre les portions chargée et vide (Fig. 3a et 3b). La première discontinuité est caractérisée par des coefficients de réflexion R + et de transmission T +, et la seconde par des coefficients de réflexion R-et de transmission T-Finalement, les relations entre matrice d'onde [T] et matrice de répartition [S] permettent de déterminer les expressions des paramètres S de la cellule de mesure r R- ()-7--) r- ( !-7-) -----------------.------------------- r-()-7/?-)/r ( !-7") J-----------n----------- - ]-RtR-r+r--]-R+R-r+r (3) avec où Zo est l'impédance caractéristique des portions de ligne à vide (Z0=50 Q) ; Z+ et Z-sont les impédances caractéristiques de la portion de ligne contenant l'échantillon aimanté pour une onde respectivement progressive et rétrograde : Les expressions (3) des paramètres S de la cellule non réciproque sont analytiques. Leur programmation informatique est simple et les temps de calcul mis en jeu lors de l'exécution du logiciel correspondant sont réduits. A partir d'une géométrie donnée de la cellule de mesure et du matériau magnétique aimanté, les paramètres S du dispositif de test sont calculés en utilisant l'analyse électromagnétique décrite précédemment, en supposant connues les valeurs de permittivité et de perméabilité des différents milieux présents dans la cellule. Dans cette partie, est présenté le calcul des éléments du tenseur de perméabilité de l'échantillon testé à partir des paramètres S mesurés sur la cellule de mesure (problème inverse) Pour permettre la résolution du problème inverse sans faire appel à des procédures d'optimisation numériques, fastidieuses à mettre en oeuvre et impliquant des temps de calcul importants, des relations explicites ont été établies entre les Inconnues du problème Il, K et les paramètres S de la cellule. Pour cela, les constantes de propagation y + et y-de la ligne non réciproque en fonction des paramètres S sont d'abord calculées Ensuite, sont calculées les valeurs des éléments ; j. et K du tenseur de perméabilité du matériau, en fonction de la fréquence, à partir des expressions de y + et y-. les relations (3), permettent d'écrire : où R+ et R-sont solutions de l'équation suivante En reliant les expressions des coefficients de transmission T+ et Tdonnées par les équations (4) et (6), sont déduites directement les constantes de propagations y + et y-en fonction des paramètres S du tronçon de ligne contenant le matériau à tester : où d est la dimension de l'échantillon suivant l'axe Oz de propagation (Fig 2) Par identification des systèmes d'équations (1) et (8). en considérant les relations (2). on obtient l'expression des éléments diagonal = '-j " et extra diagonal K=K'-jK"du tenseur de perméabilité du matériau ferromagnétique ou ferrocomposite aimanté à caractériser : Les relations analytiques ci-dessus donnent directement les valeurs des termes fl et K en fonction de la fréquence de l'onde, de la permittivité #0 et de la perméabilité to du vide, des dimensions a, et bl, des permittivités relatives F, et S2 des diélectriques encadrant l'échantillon aimanté, de la permittivité relative #f du matériau à mesurer (Fig. 3) et des valeurs de y + et y-calculées analytiquement à partir des paramètres S de la cellule mesurés à l'analyseur de réseaux vectoriel. Ces relations présentent l'avantage d'être valables pour des matériaux saturés ou partiellement aimantés, sur une large bande de fréquence, tant que l'approximation quasi-transverse électromagnétique (quasi-TEM) peut-être exploitée. Cette cellule a fait l'objet de vérification sur divers échantillons dont l'un est décrit et comparé à une méthode classique décrit ci-après : A cet effet est représenté sur la figure 4, un exemple de spectres expérimentaux de Il et K obtenus à partir des expressions (9), pour un ferrite de grenat d'yttrium aux propriétés intrinsèques connues (4nMs=1200 G, Ha=335 Oe, AH=40 Oe, 8f=14, 9) placé dans la cellule de mesure selon la présente invention, avec d'un côté de l'alumine et de l'autre de l'air et soumis à un champ statique HO=1510 Oe. Pour valider le problème Inverse et le logiciel de programmation réalisé, sont comparés sur la figure 4, les résultats issus du modèle de Polder uniquement valable dans le cas d'un matériau aimanté à saturation On observe une bonne correspondance entre les valeurs expérimentales des éléments du tenseur de perméabilité du ferrite sous test et celles prédites par le modèle de Polder. Par exemple, la partie réelle de la perméabilité statique mesurée pour Ho=1510 Oe est égale à 2 0877 alors que celle simulée est de 2, 0844, soit une erreur relative de 0,16 % entre les deux valeurs Le procédé selon la présente invention permet d'obtenir des expressions purement analytiques autorisant ainsi une mesure de Il et K sur une large bande de fréquence et, également, une facilité d'implantation de mise en oeuvre et d'exécution du programme informatique associé Elle présente aussi l'avantage de donner les valeurs des différents éléments du tenseur de perméabilité en une seule phase expérimentale contrairement à l'art antérieur. Les données d'entrée du logiciel de dépouillement des mesures sont les longueurs L de la cellule de mesure et d de l'échantillon à caractériser, les dimensions ai et b1, les permittivités si, 62 et Ef (Flg 2 et Fig. 3a et 3b). En sortie du programme, sont affichés les paramètres S (module et phase) de la cellule, les caractéristiques de propagation de la ligne non réciproque (constantes de propagation y + et y-, impédances caractéristiques z + et z-) et spectres mesurés des éléments Il et K du tenseur de perméabilité du matériau aimanté sous test. La bande de fréquence exploitée est fixée lors de la phase d'étalonnage de l'analyseur de réseaux vectoriel. On comprend à la lecture de la description ci-dessus que la méthode selon la présente invention permet de déterminer explicitement les éléments du tenseur de perméabilité des matériaux aimantés sur une large bande de fréquences et en une seule phase expérimentale, contrairement aux techniques de l'art antérieur Le premier avantage de l'invention concerne la largeur de la bande de fréquences exploitée En effet, le logiciel de dépouillement des mesures autorise l'obtention de résultats dans une gamme de fréquences qui s'étend du continu jusqu'à une dizaine de GHz. En pratique, la bande de fréquences exploitée est fixée par l'analyseur de réseaux utilisé. Les autres méthodes de mesure du tenseur de perméabilité utilisent des cavités résonantes Ces techniques ne peuvent exploiter qu'une seule valeur de fréquence, fixée par les dimensions de la cavité Le deuxième avantage de l'invention est sa facilité de mise en oeuvre En effet, le programme de dépouillement des mesures peut être exécuté sur une unité centrale à l'aide d'un logiciel classique de traitement des données Un troisième avantage de l'invention est lié à la facilité du processus expérimental L'échantillon à caractériser est découpé sous la forme d'un parallélépipède rectangle, puis inséré entre le ruban et le plan de masse inférieur de la cellule. L'épaisseur de l'échantillon doit être sensiblement égale à la distance entre le plan de masse et le ruban de la cellule, sa largeur doit être inférieure à celle du ruban et sa longueur est de quelques millimètres Les dimensions de l'échantillon à caractériser sont mesurées à l'aide d'un micromètre et sont rentrées par l'expérimentateur dans le programme de dépouillement des mesures. La seule contrainte d'usinage à respecter strictement lors de la découpe de l'échantillon, concerne son épaisseur Une plaquette diélectrique est placée contre l'échantillon sous test comme l'indique la figure 2, afin de rendre le dispositif expérimental non réciproque. De l'autre côté, l'air peut jouer le rôle du deuxième diélectrique (Fig. 2). La plaquette diélectrique possède la même épaisseur que l'échantillon à étudier, et peut déborder du volume compris entre le ruban et le plan de masse. Un tel dispositif selon la présente invention permet d'identifier parfaitement les caractéristiques des matériaux ferrites afin d'intégrer ceux-ci dans des dispositifs agiles en fréquence exploitant la non linéarité magnétique des ferrites ou des magnétiques composites dont les caractéristiques pourront être modifiées sous l'action d'une commande extérieure. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure large bande des éléments du tenseur de perméabilité des matériaux ferrimagnétiques ou magnétiques composites dans un état quelconque d'aimantation, de l'aimantation nulle à la saturation, comportant une cellule de mesure (5), soumise à un champ magnétique, destinée à recevoir l'échantillon (6) de matériau à tester, ladite cellule étant reliée à un analyseur de réseau vectoriel associé à un logiciel de dépouillement de mesure, caractérisé en ce que la cellule est constituée d'un ruban métallique (7) conducteur pourvu à chacune de ses extrémités d'un connecteur permettant sa connection à l'analyseur et de plans de masse supérieur (8) et inférieur (9), l'échantillon (6) à caractériser étant destiné à être placé sous le ruban métallique (7) entre deux matériaux diélectriques (10 et 11) de permittivités différentes et connues, ces matériaux diélectriques étant également disposés en partie sous le ruban métallique (7) 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban métallique (7) est plus proche du plan de masse inférieur (9). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la largeur (W) du ruban métallique (7) est grande par rapport à la hauteur (h) séparant le ruban (7) du plan de masse inférieur (9), de telle sorte que le rapport largeur sur hauteur (W/h) est compris entre 5 et 10 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ruban à une largeur (W) égale à 9 mm et la hauteur (h) séparant le ruban du plan de masse inférieur est égal à 1,8 mm. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un (10) des matériaux diélectriques est de l'air. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur du ruban (7) diminue progressivement à ses extrémités de telle manière à créer une discontinuité graduelle entre le ruban et les connecteurs associés 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur de l'échantillon (6) à caractériser est sensiblement égale à la hauteur séparant le ruban (7) du plan de masse inférieur (9) et en ce que la largeur dudit échantillon (6) est inférieure à celle du ruban (7). 8. Procédé de mesure large bande des éléments du tenseur de perméabilité des matériaux ferrimagnétiques (ferrites) ou magnétiques composites (mélanges de milieux ferrimagnétiques ou ferromagnétiques avec un milieu diélectrique) mettant en oeuvre un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on détermine les éléments du tenseur de l'échantillon à partir des équations analytiques suivantes intégrées dans le logiciel : où les valeurs des termes et K sont exprimées en fonction de la pulsation angulaire de l'onde (#), de la permittivité (eo) et de la perméabilité (go) du vide, de la largeur de l'échantillon à tester (2ai) et de celle du ruban métallique (2b1), des permittivités relatives (s, et 2) des matériaux diélectriques encadrant l'échantillon, de la permittivité relative (Er) du matériau à mesurer et des constantes de propagation (y + et y-) calculées analytiquement à partir des paramètres (S) de la cellule mesurés à partir de l'analyseur de réseaux vectoriel selon les équations suivantes : où d est la longueur de l'échantillon à caractériser