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

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8.2 Expérimentations sur le prototype complet La caractérisation de l’étage de mise en forme montre que les performances corres- pondent aux attentes (c.f. section 2.3 page 38). L’intégration de ce sous-système dans le prototype GIMLI est l’étape suivante. Elle a pour but d’évaluer le comportement de la chaine de génération d’impulsion électromagnétique d’un point de vue global. 8.2.1 Antenne L’antenne développée dans le cadre du projet GIMLI est un demi-cornet TEM sur plan de masse. Deux ridges aident à focaliser l’énergie contenue dans le domaine des basses fréquences. Le plan d’entrée coaxial présente une impédance de 50 Ω dans un liquide PFPE. La transition prend la forme d’une ligne coaxiale s’évasant pour former un guide biplaque sur lequel est montée la pale de l’antenne. L’isolant de cette transition est réalisé en deux demi-pièces de PTFE assemblées par un collage spécial. La figure 8.26 montre une vue 3D du prototype d’antenne. D’autres vues sont fournies dans l’annexe VI. Pale principale Ridges Isolant de transition Plan de masse Figure 8.26 – Vue 3D du prototype d’antenne pour la source GIMLI. Les dimensions imposantes de l’antenne garantissent une robustesse importante et une tension de service en entrée d’antenne de l’ordre de 800 kV. 140
Le S11 mesuré à l’analyseur de réseau est inférieure à -15 dB sur la bande 190 MHz - 6 GHz ce qui constitue un bon résultat pour une antenne non résonante. Les mesures sont présentées en annexe VII. 8.2.2 Essai à faible puissance 8.2.2.1 Principe de la mesure Au cours de cet essai, le champ rayonné dans l’axe de l’antenne est mesuré pour une excitation bipolaire similaire à celle produite par l’étage de mise en forme. Afin de réaliser cet essai en faible puissance, l’antenne est connectée directement sur la sonde SIE-100 n˚122 reproduisant fidèlement la forme bipolaire du signal en sortie de la ligne Blumlein. La mise en forme est réglée de façon à obtenir les impulsions les plus rapides possibles (écartement crowbar faible). Chambre anéchoïque ISL Sonde TEM Oscilloscope 8.4 m Centres de phase des antennes Antenne « GIMLI » SIE-100 n°122 Charge 50 Ω Marx et Mise en forme Figure 8.27 – schéma de la mesure du champ rayonné dans l’axe de l’antenne (faible amplitude). La figure 8.27 détaille la mesure du champ électrique dans l’axe de l’antenne à une distance de 8.4 m. La sonde utilisée est un cornet TEM auto-intégrateur dont le principe est décrit dans [88]. Son facteur d’antenne a été mesuré dans un dispositif de calibration développé à l’ISL. L’impulsion bipolaire est mesurée à l’entrée de l’antenne d’émission par l’intermé- diaire d’un diviseur résistif "Tap-Off" Barth Electronic 245-NMFFP-100. Tap-Off 141
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UNIVERSITE DE LIMOGES ECOLE DOCTORA
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