Transformation champ proche/ champ lointain en coordonnées sphéroïdales

Abstract

La caractérisation d’une antenne requiert le relevé du diagramme de rayonnement, nécessaire à son bilan de liaison. La méthode la plus évidente est de mesurer ce diagramme de rayonnement dans son champ lointain. Or, celui-ci est formé à une distance qui peut atteindre plusieurs kilomètres. Cette caractérisation nécessiterait donc des bases de mesure extérieures. Mais, à moins de configurations géographiques, celles-ci sont sujettes aux effets de l’environnement. A ces difficultés viennent s’ajouter le cout exorbitant de telle installation et parfois des contraintes de confidentialité. Une des solutions à ces divers problèmes est la technique du champ proche. Elle repose sur la ‘’ mesure dans la zone proche’’ du champ rayonné par l’antenne puis par calcul numérique, nous pouvons obtenir le diagramme du rayonnement. Ce traitement numérique est indiqué sous le nom Transformation champ proche/champ lointain. Cette technique est appropriée pour une installation de base dans une chambre anéchoïque en raison de sa compacité relative. Elle permet ainsi des bases de mesures à faible cout, avec une disponibilité et une confidentialité absolues. Des études ont été consacrées aux principaux systèmes de coordonnées : planes, cylindriques et sphériques. Les systèmes planes et cylindriques conviennent assez aux antennes très directives. Par contre pour les antennes peu directives, ces systèmes de coordonnées souffrent d’une erreur de troncature. Celle-ci, négligeable dans le premier cas, devient inacceptable dans le cas d’une antenne reconfigurable ou peu directive. La géométrie idéale devrait avoir une surface fermée pour éliminer toute erreur de troncation. La transformation et l’exécution dans le cas sphérique répondent bien à ce souci. Mais pour les antennes de taille très variées, cette géométrie sphérique est trop avide en temps de mesure et espace dans la chambre anchoïade. La géométrie sphéroïdale permet d’éviter ces inconvénients en allongeant le sphéroïde de mesure afin de marier la forme de l’antenne. D’autre part, ce bénéfice est fait au prix de l’exécution d’un algorithme beaucoup plus compliqué.