Modélisation modale d'une chambre réverbérante par la méthode des éléments finis : caractérisation de la perturbation induite par la rotation du brasseur, application à l'analyse paramétrique des tests statistiques

par Gérard Orjubin

Thèse de doctorat en Électronique et traitement du signal

Sous la direction de Odile Picon.

Soutenue en 2005

Résumé

Une Chambre Réverbérante (CR) est analysée par la méthode des éléments finis grâce aux programmes Pyfemax et Femlab®, les meilleures techniques étant mises en œuvre pour extraire les modes. On montre que la rotation du brasseur entraîne un balayage fréquentiel (estimé grâce à une procédure de suivi des modes) et une déformation des vecteurs propres, laquelle est caractérisée. Ensuite le champ total est calculé en implémentant les pertes via un facteur de qualité global, cette décomposition modale étant validée par comparaison à la méthode harmonique. Puis sont présentés dans le détail les critères statistiques, et une nouvelle modélisation de la CR en basses fréquences est introduite. Nous montrons aussi que l’amélioration de l’uniformité du champ lors de la rotation du brasseur est due au recouvrement modal, au balayage fréquentiel et la déformation modale. En application, l’efficacité de deux brasseurs est comparée en prenant comme seul critère celui concernant la déformation modale

Titre traduit

Modal approch for a reverberation chamber with finite element method : characterization of the stirrer induced perturbation, application to parametric analysis of statistical tests
Résumé

A Reverberation Chamber (RC) is modelled by Finite Element Method. For each stirrer position, the modes are extracted using state-of-the-art techniques implemented in Pyfemax and Femlab® programs. Then a mode tracking procedure is developed to estimate the frequency sweep induced by the stirrer rotation. Furthermore, the perturbation of the eigenfield is showed and characterized. Before studying the incidence of this modal distortion on the field uniformity, the losses are implemented in the modal expansion (via a user-defined quality factor) and this technique is validated by performing a direct harmonic modelling. Next, the different statistical criteria are discussed and a model of the undermoded RC is proposed. Finally, we prove that the stirring process is due to the modal overlap, the frequency sweep and the modal distortion. This latter perturbation being satisfactorily characterized, it is solely and successfully employed to compare the efficiency of two stirrers

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