Etude et conception d'un étage de mise en forme d'impulsions ultra ...

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harmonique, mais à l’aide d’impulsions d’allure temporelle maîtrisée. La forme temporelle des signaux émis correspond à un type d’agression susceptible de favoriser certain effets sur les cibles. Il convient donc de préserver au maximum les signaux utilisés en leur assurant des déformations minimales. Cette obligation est lourde de conséquences au niveau des antennes : – leurs fonctions de transfert doivent être peu dispersives en fréquence, afin de ga- rantir que l’impulsion rayonnée ou reçue ne soit ni déformée ni étalée ; – les phénomènes de réflexions qui peuvent apparaître, notamment sur les bords ou sur les extrémités des aériens, doivent être minimisés au maximum. En effet, des échos parasites non maîtrisés contribuent à réduire l’amplitude des impulsions rayonnées en allongeant leur durée totale et en déformant leur spectre. A ces contraintes s’ajoute le fait que compte tenu des niveaux très élevés de puissance qui sont en jeu, les antennes doivent supporter des tensions de plusieurs centaines de kilovolt. 6.2 Panorama des antennes ULB 6.2.1 Les antennes log périodiques Antennes constituées par l’association de multiples dipôles élémentaires montés en parallèle, les antennes log périodiques se déclinent sur une large bande de fréquence. Une ligne de transmission alimente ceux-ci de telle façon que deux dipôles successifs soient en opposition de phase ; chaque brin rayonne avec un maximum d’efficacité lorsque la demi-longueur d’onde d’alimentation est égale à sa propre longueur. La fréquence haute de l’antenne est limitée par la dimension du plus petit brin et la fréquence basse par celle du plus grand (figure 6.1). L’adaptation de l’antenne est réalisable sur 50 Ω et sur une large bande de fréquence, sous réserve de ne pas avoir de contraintes dimensionnelles car les structures efficaces en basses fréquences sont naturellement encombrantes. Certains dispositifs associent au sein de la même antenne une partie log-périodique et une partie bicône afin de réaliser un meilleur compromis encombrement/bande passante. Ces antennes peuvent accepter 82
Figure 6.1 – Antenne log périodique. des niveaux de puissance de l’ordre du kilowatt en entrée. 6.2.2 Antennes à ondes progressives Cette famille d’antennes se caractérise par son mode de fonctionnement particulier. Idéalement, l’élément rayonnant doit être de taille très importante devant la longueur d’onde du signal à transmettre. De cette façon, lorsqu’un courant d’excitation se propage le long de la structure, celui-ci est rayonné totalement avant d’en atteindre l’extrémité. Tout phénomène de résonance ou d’onde stationnaire est exclu. Dans la pratique, les di- mensions des antennes restent de l’ordre de la plus grande longueur d’onde à émettre et le dessin de la structure vise à minimiser les réflexions indésirables. Des charges d’adaptation peuvent également être placées en bout de structure afin d’absorber les courants d’excitation, et empêcher leur réflexion vers le circuit d’alimentation. L’adaptation de ces antennes fluctue peu sur de larges plages de fréquences et il est possible de conce- voir des antennes directives efficaces. Ces aériens sont parmi les plus utilisés dans les applications pulsées [71]. 83
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