Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les antennes actives sont une véritable rupture technologique dans le domaine des antennes et des Systèmes. Elles sont caractérisées par des grandeurs telles que surface, diagramme et gain, dont le calcul est présenté. Puis cet article expose les méthodes de calcul de base permettant, d’une part, de spécifier un certain nombre de sous-ensembles clés de l'antenne active et, d’autre part, de prédire et de caractériser ses performances.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
François GAUTIER : Ingénieur de l’institut polytechnique de Grenoble - Licencié ès sciences physiques - Ancien directeur technique adjoint de Thales Airborne Systems
INTRODUCTION
Après avoir présenté le schéma synoptique d’une antenne active et avoir exposé l’intérêt de ce type d’antenne, les avantages qu’il procure à un système, ainsi qu’une description détaillée de la constitution, des fonctions et des modes de réalisation des sous-ensembles dans l’article consacré aux principes de conception , nous exposons ici les méthodes de calcul de base permettant, d’une part, de spécifier un certain nombre de sous-ensembles clés et, d’autre part, de prédire et de caractériser les performances d’une antenne active.
Cet article constitue le second volet d’une série consacrée aux antennes actives :
-
E 3 295 - Antennes actives - Dimensionnement ;
Le lecteur pourra également consulter les articles suivants, du traité Électronique, pour plus de détails sur la théorie des antennes et celle des antennes-réseaux en particulier :
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Température équivalente de bruit
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9. Granularité
Contrairement à un balayage mécanique et en raison de la quantification des commandes, le faisceau d’une antenne à balayage électronique ne se déplace pas de façon continue mais avance par sauts, si l’on commande une variation continue.
Pour une commande de position dans une direction donnée, le faisceau se pointe dans cette direction avec une erreur d’écart-type σu et σv 8.
Lors d’une variation continue, l’erreur de position n’est pas aléatoire d’une position à une autre quel que soit l’écart entre ces positions. En étudiant le comportement du facteur de réseau, on montre que l’erreur de position est corrélée sur un certain intervalle et que l’intervalle de corrélation est :
avec :
- b :
- nombre de bits de phase ou de retards sur 2π.
On conçoit aussi que, dans cet intervalle de corrélation, le faisceau bouge par sauts lorsque l’on modifie la commande de façon continue. Le plus petit saut se produit lorsque au moins une cellule de déphasage commute quelque part sur le réseau. Statistiquement cela se produit pour une variation de la commande de position :
soit 0,3N fois sur l’intervalle de décorrélation.
Comme l’on vient de le dire, l’erreur se décorrèle progressivement lorsque les 0,3N positions de l’intervalle Δu 3dB 2–b sont successivement balayées.
On notera que le saut minimum est en 1/N et que l’écart-type de l’erreur de position est en
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PARKER (D.), ZIMMERMANN (D.C.) - Phased arrays - - IEEE transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 50, no 3, p. 678-698, mars 2002.
-
(2) - HEWISH (M.), LOK (J.J.) - Fighter integrated sensors - contributing to the common good - - Jane’s International Defense Review, p. 3-11 www.janes.com, janv. 2002.
-
(3) - SARKAR (T.K.), KOH (J.) - A pragmatic approach to adaptive antennas - - IEEE Antennas and Propagation magazine, vol. 42, no 2, p. 39-54, avr. 2002.
-
(4) - ALBAREL (G.), TANNER (J.), UHLMANN (M.) - AMSAR Active Antenna Technology and First Measured Performance. - 5th International Conference and Exhibition on Radar Systems. Brest, 17-21 mai 1999, session 2.2.
-
(5) - LACOMME (Ph.), SIRVEN (J.) - Évolution des radars aéroportés. - Revue Scientifique et Technique de la Défense : THALES et la recherche, Édition DICOD, p. 123-134, nov. 2001.
-
...
ANNEXES
European Space Agency (ESA) http://www.esa.int
Centre National d’Études Spatiales (CNES) http://www.cnes.fr
ONERA http://www.onera.fr
TNO-FEL (Pays-Bas) (Physics and Electronics Laboratory) http://www.tno.nl/instit/fel/felmain.html
Quinetiq (GB) http://www.soc.soton.ac.uk/others/quinetic/index.htm
Forschungsgesellschaft für Angewandte Naturwisseischaften.e.v. (FGAN) (All) http://www.fgan.de
Air Force Research Laboratory (USA) http://www.afrl.af.mil
En outre, de nombreuses universités et écoles, principalement en France, en Europe, aux USA, au Japon et en Inde, ont, dans leur programme de recherche, des études sur des composants physiques ou fonctionnels des antennes actives :
-
conception de Circuits intégrés micro-ondes monolithiques (ou Monolithic Microwave Integrated Circuit - MMIC) ;
-
méthodes d’assemblage et d’interconnexion pour les modules actifs avec pour objectif d’accroître la reproductibilité, la fiabilité et de réduire le coût de production ;
-
éléments rayonnants et réseau d’éléments rayonnants ;
-
simulations électromagnétiques pour le calcul des couplages entre éléments rayonnants, du diagramme de l’élément rayonnant au milieu du réseau, du diagramme de rayonnement exact du réseau, pour des antennes planes ou « conformes » ;
-
synthèse...
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