CA2856952C

Anti-reflecting lining structure with a diffraction grating using resonant elements

Abstract

The disclosure relates to the use of a diffractor device to equip a building facade liable to be exposed to electromagnetic radiation. The device comprises tubular resonant elements arranged parallel on the facade to form a diffraction grating and oriented in a direction perpendicular to the plane defined by the vectors of propagation of the incident and reflected electromagnetic waves. Each resonant element comprises a polygonal conductive tube whose wall, defining an internal cavity, has a longitudinal opening on a face opposite to a flat face fixed to the facade. The dimensions and the geometry of the cavity and the width of the longitudinal opening give the element a behavior of resonator of type LC of resonant frequency F0 and bandwidth .DELTA.F0 able to re-radiate a wave corresponding to the incident wave phase shifted and diffracted in a preferred direction.

CA2856952C, drawing sheet 1
Sheet 1 of 7

Term

Projected expiry 4 December 2032.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today
  5. Projected expiry

12 claims: 1 independent, 11 dependent

  1. 1
    Utilisation d’un dispositif diffracteur pour équiper une façade d'un bâtiment, ou toute autre paroi réflectrice, susceptible d’étre exposée à un rayonnement électromagnétique émis par une source située à distance du bâtiment, le dispositif comportant une pluralité d'éléments résonants tubulaires disposés sur la façade dudit bâtiment, disposés de façon parallèle sur ladite façade du bâtiment, de façon à former un réseau diffracteur, et orientés dans une direction perpendiculaire à un plan défini par des vecteurs de propagation d’ondes électromagnétiques incidente et réfléchie, chaque élément résonant étant constitué par un tube en matériau conducteur de forme polygonale ayant une paroi qui définit une cavité interne et qui présente une ouverture longitudinale sur une face opposée à une face plane par laquelle l’élément résonant est fixé à la façade, des dimensions et une géométrie de la cavité définie par la paroi, ainsi qu’une largeur de l'ouverture longitudinale pratiquée dans cette paroi, étant définies de façon à ce que l'élément résonant se comporte d'un point de vue électromagnétique comme un résonateur de type « LC » de fréquence de résonance F o et de bande passante AF 0 apte à re-rayonner une onde correspondant à l'onde incidente affectée d'un déphasage, l'ensemble des éléments résonants étant agencé de telle façon que l'onde incidente soit diffractée dans une direction préférentielle.
  2. 2
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon la revendication 1, dans laquelle un pas d'espacement d des différents éléments résonants est déterminé en fonction d’une longueur d'onde λ et d’un angle d’incidence Θ de façon à créer un réseau de Bragg réalisant un déphasage de l'onde incidente tel que celle-ci soit diffractée dans la direction préférentielle. CA 2856952 2019-04-01
  3. 3
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon la revendication 2, dans laquelle, si la source de rayonnement électromagnétique est lointaine, l'espacement d entre les différents éléments résonants est constant.
  4. 4
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon la revendication 2, dans laquelle, si la source de rayonnement électromagnétique est proche, l'espacement d entre les différents éléments résonants est fonction de l'angle d'incidence local de l'onde électromagnétique.
  5. 5
    Utilisation d'un dispositif diffracteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle chaque élément résonant est configuré pour présenter un encombrement qui s'inscrit dans un volume parallélépipédique de dimensions données définies en tenant compte de contraintes mécaniques.
  6. 6
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon la revendication 5, dans laquelle la paroi d'un élément résonant présente en coupe transversale la forme d'un rectangle dont une des longueurs présente une discontinuité qui correspond à l’ouverture longitudinale formée le long de la paroi.
  7. 7
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon la revendication 6, dans laquelle la cavité définie par la paroi de l'élément résonant loge un prolongement interne solidaire d’une face interne de ladite paroi et formant une nervure ayant en coupe transversale une forme de T, ayant une barre parallèle aux longueurs du rectangle, la nervure étant configurée et agencée à l'intérieur de la cavité de façon à ce que la barre du T se trouve placée en regard de l'ouverture présentée par l'une des longueurs CA 2856952 2019-04-01 du rectangle, à une distance définie en fonction de la fréquence F o et de la bande passante AF 0 .
  8. 8
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon la revendication 5, dans laquelle la paroi d'un élément résonant présente en coupe transversale la forme d'un rectangle dont une longueur présente une discontinuité limitée par deux segments perpendiculaires à ladite longueur et ayant des extrémités dirigées vers l'intérieur d’un périmètre du rectangle.
  9. 9
    Utilisation d'un dispositif diffracteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les cavités définies par les parois des éléments résonants sont remplies d'un matériau diélectrique choisi de façon à renforcer la rigidité des éléments.
  10. 10
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les cavités définies par les parois des éléments résonants sont remplies de deux couches superposées d'un matériau diélectrique choisi de façon à renforcer la rigidité des éléments, une lame conductrice étant disposée dans chaque cavité à l'interface entre les deux couches, en regard de l’ouverture longitudinale formée le long de la paroi.
  11. 11
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle les cavités définies par les parois des éléments résonants sont remplies d'un matériau ferromagnétique non conducteur choisi de façon à augmenter la bande passante AFo et diminuer la fréquence F o de ces éléments. CA 2856952 2019-04-01
  12. 12
    Utilisation d’un dispositif diffracteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ;dans laquelle les cavités définies par les parois des éléments résonants sont remplies d’un matériau diélectrique de forte permittivité électrique ε, choisi de façon à diminuer la fréquence de 5 résonance Fo des éléments.
Independent claims12