Contribution à la modélisation de la surface équivalente radar des grandes antennes réseaux par une approche multi domaine/Floquet

par Renaud Chiniard

Thèse de doctorat en Électronique. Micro-ondes

Sous la direction de Olivier Pascal.

Soutenue en 2007

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Cette étude propose de traiter les grandes antennes réseaux par une approche originale permettant d’atteindre des problèmes dont les grandes dimensions les rendent inaccessibles aux méthodes classiques et rigoureuses. Ainsi, la première partie est consacrée à la description des méthodes employées. La première d’entre elles est la méthode multi domaine qui permet de découper en sous domaines le problème initial. Chaque domaine est alors calculé à l’aide de la méthode numérique (équations intégrales, éléments finis,…) la plus appropriée dans le but d’obtenir un opérateur condensé (matrice S) pour chacun des sous domaines de manière indépendante. La grande force de cette méthode réside dans son approche modulaire qui la rend très efficace dans les études paramétriques par réutilisation des matrices S des volumes inchangés. Nous présentons ensuite le développement en modes de Floquet utilisable dans le cadre de structures planes, infinies et périodiques. Il permet de réduire le problème que nous traitons à la taille de la cellule élémentaire. Dans la deuxième partie, nous présentons l’hybridation des deux méthodes précédemment introduites. Ce couplage de méthode est accompagné d’un cas canonique de validation (réseau de guide rectangulaire) qui, en plus de valider notre approche, a permis la mise en place d’indicateurs physiques. Nous apportons dans le chapitre suivant deux modularités supplémentaires pour traiter des problèmes plus réalistes de réseaux sur structure. Le dernier chapitre confronte notre code à des mesures effectuées sur une maquette d’antenne réseau réelle. Il permet de jauger le potentiel de la méthode présentée. Au terme de cette étude, un outil a été développé et il permet de calculer la Surface Équivalente Radar des grandes antennes réseaux insérées dans leurs supports et pour différentes conditions d’impédances au niveau des accès.

  • Titre traduit

    Contribution on the modelling of RCS for large array antennas by multi domain/Floquet approach


  • Résumé

    This study proposes to treat large array antennas with an original approach. It makes it possible to reach problems whose great dimensions lead traditional and rigorous methods to be unsuccessful. The first part is devoted to the description of the employed methods. The first one is the multi domain method which makes it possible to split in sub domains the initial problem. Each domain is then calculated using the numerical method (integral equations, finite elements,…) adapted. It allows to obtain a condensed operator (S matrix) for each sub domain in an uncoupled way. Once they have been put together with the feeding, the problem can be solved. The main advantage lies in the modular approach which makes it very efficient in parametric studies by re-use of the matrices S of unchanged volumes. We further present the development in Floquet modes, assuming the planar, infinite and periodic hypothesis. It thus makes it possible to reduce the problem to the size of the elementary cell. In the second part, the hybridization of the two methods previously introduced is shown. It is discussed on a rectangular guide array case which, in addition to validating our approach, allows the installation of physical indicators. To enhance our tool, in the next chapter we couple the array to its mechanical support and propose an efficient modelling of this global realistic antenna. The final chapter makes it possible to confront our code with the measurements of one real array antenna. It allows to estimate all the capabilities of the method developed during this study. At the end of this study, a software tool has been developed and it makes it possible to calculate Radar Cross Section of the large antenna arrays inserted in their supports and for various conditions of feeding impedances.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (204 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 174-178

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