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Dispositifs impulsionnels ultra large bande

Le projet 'Systèmes Impulsionnels Ultra Large Bande' regroupe les activités de recherche du Département 'Ondes et Systèmes Associés' qui ont pour objectif l'élaboration de dispositifs transitoires U.L.B. dédiés à la conception de systèmes radars, à la métrologie et aux sources rayonnantes de forte puissance.

Métrologie

Caractérisation d'un mur en béton

Caractérisation d'un mur en béton

Un système de mesure transitoire ULB a été développé pour la caractérisation électromagnétique de murs constitués de matériaux de construction. Le concept général de ce dispositif consiste à rayonner une impulsion ultra courte et à mesurer l'impulsion transmise au travers du mur à caractériser. Une mesure sans mur est par ailleurs effectuée. De ces mesures, est déduite la fonction de transfert du matériau sur tout le spectre de l'impulsion d'excitation. Cette caractérisation, associé à un algorithme de déconvolution permet de déterminer les propriétés diélectriques du matériau.

Banc de mesures d'antennes

Banc de mesures d'antennes

Un banc de mesure transitoire permettant la caractérisation de diagrammes de rayonnement d'antennes hors chambre anéchoïque a été conçu et mis en place. Le principe de cette métrologie repose sur l'utilisation d'un générateur d'impulsions très brèves (de l'ordre de la ns) qui alimente une antenne à tester. La mesure de l'impulsion rayonnée par l'antenne est réalisée par un capteur de champ électrique. L'antenne sous test étant disposée sur un plateau tournant, l'acquisition du champ proche est effectuée sur un cylindre entourant l'antenne. L'association de ce principe avec un algorithme de transformation champ proche / champ lointain permet alors l'obtention du diagramme de rayonnement de l'antenne.

RADAR ULB

Le concept de ces radars consiste à générer, rayonner et à recevoir des impulsions hyperfréquences d'une durée inférieure à la nanoseconde et dont le spectre est contenu entre quelques centaines de Mégahertz et quelques Gigahertz. De telles impulsions permettent d'allier les avantages des basses fréquences (résonances de cibles, traversée d'écrans...) avec les avantages des larges bandes (forte résolution).

Principe de l'émission d'un signal

Principe de l'émission du signal

Réseau multi-antennaires

Xlim développe des radars Ultra Large Bande impulsionnels optoélectroniques (en collaboration avec XLIM/Photonique). Ce type de dispositif permet de générer des impulsions électromagnétiques sans gigue significative autorisant le concept 'multisource' . La possibilité de gérer le retard de déclenchement avec une précision inférieure à 2 picosecondes conduit à l’élaboration de réseaux d'antennes agiles ; le rayonnement peut être concentré dans une direction donnée, en ajustant les retards d'éclairement des différents photocommutateurs.

Dans le cas où l'émission est assurée par un système multi-antennaires alimenté par des sources répétitives, il est possible d'obtenir la scrutation progressive d'une zone à explorer.

A partir des réponses impulsionnelles mesurées, une ou plusieurs images électromagnétiques sont reconstruites.

Tête de coupe d’un tunnelier

La conception d'antennes ULB spécifiques peut conduire à l'élaboration de RADARS fonctionnant en milieux complexes (par exemple un RADAR GPR fonctionnant dans la tête de coupe d'un tunnelier).

http://www.cnrs.fr/aquitaine-limousin/scripts/CNRS-Hebdo/Bordeaux/actus.php?numero=10617

Système RADAR

Sources rayonnantes de forte puissance

Réseau d'antennes’SHARK’

Conception de sources multi-antennaires

Les sources rayonnantes ULB de forte puissance associent soit :

1 générateur / 1 antenne
1 générateur / n antennes
n générateurs / n antennes

Dans le cas de la 3ème architecture, la puissance rayonnée est proportionnelle à n². La principale difficulté est la limitation de la gigue entre les sources de rayonnement. l'utilisation de l'optoélectronique peut être une solution.

Calculateur moteur

Étude de la susceptibilité de l'électronique automobile soumise aux émissions de forte puissance

L'un des éléments les plus sensibles de l'électronique automobile est le calculateur moteur. L'étude de sa susceptibilité conduit à l'identification des éléments les plus sensibles aux agressions électromagnétiques.