Modélisation de matériaux chiraux à structures hétérogènes (modèle MTWC) : théorie, validations expérimentales et applications

After a brief overview of the concept of electromagnetic chirality, this paper deals with a numerical simulation of isotropic composites with metallic chiral inclusions: computations of permittivity, permeability and chirality parameter as functions of frequency are presented. The theoretical results are, step by step, compared with measurements of chiral composites at microwave frequencies. The application of such media in Radar Cross-Section (RCS) management and control is discussed. The introduction of chiral inclusions seems to make impedance matching possible and may lead to attractive shields with lower reflectivity and larger bandwidth. However the optimization of material characteristics necessary to get a specific absorber remains a difficult task.Après un bref rappel du principe de la chiralité, cet article présente une modélisation des propriétés effectives des matériaux hétérogènes à inclusions chirales métalliques : calcul de la permittivité, perméabilité et coefficient de chiralité du composite en fonction de la fréquence. Les résultats théoriques sont validés, pas à pas, par des mesures effectuées sur des composites chiraux de natures différentes. L'application de tels matériaux à la conception de matériaux absorbant les ondes électromagnétiques est ensuite envisagée. Les inclusions chirales semblent offrir la possibilité de régler l'impédance à l'interface air-milieu absorbant permettant ainsi de concevoir des absorbants micro-ondes plus performants en terme d'atténuation ou de largeur de bande. L'optimisation des caractéristiques des matériaux pour obtenir des performances données restent néanmoins très délicate