Institut d'Électronique et de Télécommunications de Rennes
UMR CNRS 6164

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Chambres Réverbérantes à Brassage de Modes


Chambre réverbérante de grande dimension chargée avec des absorbants

Contact

Resp. technique : Jérôme Sol

Présentation générale

La chambre réverbérante est au cœur de nombreuses voies de recherche dédiées à la compréhension des phénomènes et à la mise en œuvre de protocoles de mesures exploitant les propriétés fondamentales de la réverbération électromagnétique. L’objectif poursuivi est ensuite de proposer des protocoles de mesure pour des applications très variées concernant les domaines de la CEM, de la caractérisation d’antennes ou même de matériaux. Sur le plan de l’analyse des phénomènes, sont principalement visés :

- l’établissement de modèles statistiques pertinents dépendant notamment de la fréquence d’utilisation (régime imparfaitement réverbérant versus parfaitement réverbérant) ;
- la compréhension du régime transitoire en chambre réverbérante notamment pour le contexte de l’établissement de canaux de propagation à façon ;

- quantification de l’énergie diffuse/ énergie cohérente ;
- les propriétés du retournement temporel.

En termes d’applications, sont en premier lieu concernées :

- la caractérisation d’efficacité d’antennes ;
- l’analyse des propriétés des essais C.E.M. en immunité rayonnée ou émissivité rayonnée en chambre réverbérante (mise au point de protocoles) ;
- la simulation de canaux de propagation ;
- la mesure de diagramme de rayonnement d’antennes, tout au moins dans le lobe principal de rayonnement ;
- la mesure du pouvoir absorbant de matériaux ;
- les études de bio-électromagnétisme et en particulier la dosimétrie en régime millimétrique ;
- la mesure d’efficacité de blindage de matériaux (chambres réverbérantes imbriquées).

Description technique

Chambre réverbérante VHF (grande chambre réverbérante)

 

Ce plateau technique se compose de la Chambre Réverbérante à Brassage de Modes (CRBM) comprenant une cage de Faraday pourvue d’un système mécanique de brassage de modes, ainsi que d’un ensemble d’équipements de mesures permettant la mise en place et/ou le développement de protocoles de mesures.


Caractéristiques techniques de la CRBM :

- bande de fréquences : > 200 MHz ;
- dimensions de l’enceinte : 8,7 m x 3,7 m x 2,9 m (hauteur) ;
- brasseur mécanique constitué de pales de forme planaire articulées autour d’un axe en rotation ;
- 2 panneaux techniques comprenant chacun : 4 connecteurs N, 2 connecteurs SMA et 1.85 mm et un guide d’ondes Ø 30 mm ;
- système de mesure piloté par un pc de mesures ;
- contrôle des instruments de mesures via Matlab.

Instruments de mesures adjoints :

- générateurs RF, générateur arbitraire de signaux (AWG) ;
- amplificateurs ;
- wattmètre ;
- oscilloscope numérique ;
- analyseur de réseau 4 ports 20 GHz ;
- analyseur de spectre ;
- sondes de champ 1D et 3D.

 


Chambre réverbérante avec instrumentation

 

Chambre réverbérante SHF associée pour mesure d’efficacité de blindage de matériaux (2GHz- 20 GHz)

 


Méthode des chambres réverbérantes imbriquées

 

Caractéristiques de la chambre réverbérante :
- taille : 58 cm × 59 cm × 60 cm (hauteur) ;
- matériau : AG3 (composé d’Aluminium et de Magnésium) ;
- épaisseur parois : 1 cm ;
- bande de fréquences : 2 GHz à 20 GHz ;
- 1 couvercle étanche grâce à des bandes de contact et un joint conducteur ;
- 2 panneaux techniques comprenant chacun un connecteur SMA ;
- 1 porte échantillon métallique.

 

Chambre réverbérante chaotique

 


Chambre révérbérante chaotique


Intérieur de la chambre réverbérante chaotique (brasseurs, supports d’antenne)

 

Caractéristiques de la chambre réverbérante chaotique :
- taille : 1,75 m x 1,50 m x 2,00 m (hauteur) ;
- 2 panneaux techniques comprenant chacun : 2 connecteurs N, SMA et 1,85 mm et un guide d’ondes Ø 20 mm ;
- 2 brasseurs mécaniques (horizontal et vertical) ;
- bande de fréquences : > 600 MHz ;
- 2 supports d’antennes ;
- porte blindée ;
- éléments métalliques pour la chaoticité avec fixation sur les parois : 6 calottes sphériques et 6 hémisphères.

Instruments de mesures adjoints :

- analyseur de réseau 4 ports 67 GHz ;
- mêmes instruments que pour la grande chambre réverbérante.



Chambre réverbérante pour exposition animale à 60 GHz (projet ANSES CREOM)

 


Chambre révérbérante pour exposition animale


Intérieur de la chambre réverbérante (brasseur, antennes, support pour exposition animale)

 

Caractéristiques de la chambre réverbérante :

- dimensions internes : 580 mm × 592 mm × 595 mm ;
- matériau : AG3 (composé d’Aluminium et de Magnésium) ;
- épaisseur parois : 1 cm ;
- bande de fréquences : 55 GHz à 65 GHz ;
- porte blindée ;
- brasseur ;
- spécificités pour conformité expérimentation animale :
- luminosité : 8 fenêtres de taille 100 mm x 100 mm (en haut de la cage) ;
- aération : 2 ventilateurs sur les côtés de la cage avec un débit d’air de 5 m3/h.

Résultats scientifiques pour la grande chambre réverbérante

Un modèle théorique (théorie des images) en régime pulsé du comportement de la chambre réverbérante a été proposé et validé expérimentalement.

Des estimations de paramètres de canaux de propagations ont été développées en chambre réverbérante (y compris caractérisation du pouvoir absorbant de matériaux).

Une nouvelle méthode de mesure de diagramme de rayonnement d’antennes a été développée en chambre réverbérante.

Une nouvelle méthode d’estimation du facteur de qualité de la chambre réverbérante a été développée.

Une nouvelle méthode de mesure d’efficacité de rayonnement d’antennes à partir de l’estimation du facteur de qualité de la chambre réverbérante a été développée.

Une nouvelle méthode de mesure de surface équivalente radar (SER) a été développée en chambre réverbérante.

Calibrage et uniformité du gradient de température pour applications de dosimétrie électromagnétique.

 

 


Mesure de surface équivalente radar (SER)


Mesure d’efficacité d’antennes


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