ソールズベリースクリーンは、表面からの電波の反射を低減する方法です。これは、敵のレーダーによる軍用車両の探知を防ぐために使用された「ステルス技術」の一側面であるレーダー吸収材の初期の概念の1つでした。最初に船舶のレーダー断面積(RCS)の低減に適用されました。ソールズベリースクリーンは、1940年代初頭にアメリカ人エンジニアのウィンフィールド・ソールズベリーによって発明されました(特許出願日を参照)。特許は戦時中の安全保障のために遅れました。[ 1 ] [ 2 ]
ソールズベリー・スクリーンは、カメラレンズやガラスの表面に施される光学反射防止コーティングと同じ原理で動作します。ソールズベリー・スクリーンの設計は、最も分かりやすい形で3つの層から構成されています。まず、隠蔽する必要のある金属表面であるグランドプレーン、次に、吸収するレーダー波の波長の4分の1の厚さの無損失誘電体、そして最後に薄い光沢スクリーンです。
波の打ち消し合いを理解するには、干渉の概念を理解する必要があります。同じ空間を伝搬する2つのコヒーレントな電磁波が相互作用すると、それらは結合して1つの合成波を形成します。2つの波が「同位相」で、ピークが一致する場合、それらは加算され、出力強度は2つの波の強度の合計になります。しかし、2つの波が半波長だけ「逆位相」で、一方の波の正のピークが他方の波の負のピークと一致する場合、2つの波は減算され、差はゼロになります。
誘電体の厚さは、予想されるレーダー波の波長の4分の1(λ/4)に等しくなるように作られています。ステップ2で発生する2番目の波は、誘電体の厚さを2回(入射時と出射時)通過するため、余分な距離は半波長(λ/2)になります。そのため、2つの波が合成されるとき、最初の波とは半波長だけ位相がずれており、2つの波は打ち消し合います。
この概念には重大な欠点があり、それがソールズベリー・スクリーンの利用を制限している。一つは、上記の単純なソールズベリー設計では単一のレーダー周波数でしか効果的に機能しないため、敵は周波数を変更するだけでこれを無力化できるという点である。より複雑な多層構造のソールズベリー設計では、厚みを増すことで複数の周波数帯域をカバーできるが、せいぜいレーダースペクトルのごく一部しかカバーできない。
もう一つの問題は、スクリーン自体の厚さです。レーダーの波長は10cm から1mmの範囲である ため、スクリーンの厚さ(波長の4分の1)は最大でも2.5cmでなければならず 、多層スクリーンはそれよりもはるかに厚くなります。航空機の表面にこれほどの厚みを加えると、空力性能が許容できないほど低下する可能性があります。シーベンパイパーHIGP(高インピーダンス接地平面)を使用した超薄型ソールズベリースクリーンの研究が行われており(出典:Wiley Periodicals, Inc.、Microwave Opt. Technol. Lett.)、スクリーンの厚さを大幅に改善できることが示されています。