Nouveaux concepts de transmission vidéo en milieu marin pour ...

CHAPITRE 4. ÉTUDE ET RÉALISATION DE STRUCTURES
RAYONNANTES ADAPTÉES AUX PLATEFORMES
4.2 Conception d’une structure pour embarcation
légère
Une structure rayonnante adaptée aux besoins et aux contraintes identifiés
précédemment a été conçue dans le cadre des travaux de recherche présentés ici.
Cette section est dédiée à la description des différentes étapes de sa conception.
Avant tout, le tableau 4.2 rappelle les données initiales constituant le cahier des
charges.
tel-00821997, version 1 - 13 May 2013
Fréquence Bande Gain réalisé Ouverture
centrale passante maximal en élévation Polarisation
2,3 GHz 12 dBi 60˚ Verticale
Tableau 4.2 – Données initiales pour la conception de la structure, l’ouverture en
élévation désigne l’ouverture à −3 dB du lobe principal
La fréquence centrale a été choisie parmi les fréquences disponibles parce qu’elle
représente un bon compromis entre dimensions des antennes directives et qualité
du bilan de liaison. La bande passante n’est pas un facteur limitant puisqu’il s’agit
d’une liaison en bande étroite. Toutefois, une largeur de bande importante pourrait
faciliter la mise en place ultérieure d’une liaison en duplex. L’ouverture en élévation
est limitée par l’attitude de l’embarcation qui peut faire endurer à la structure
des dépointages de 30˚(cf. section 3.3.2). En revanche, l’ouverture en azimut n’est
pas spécifiée ici car elle dépend de la complexité de la structure et des performances
du dispositif de pointage. Enfin, la polarisation verticale est sélectionnée
car elle permet d’obtenir les évanouissements les moins profonds (cf. section 2.2.5).
Une solution s’appuyant sur un réseau circulaire a été proposée à la lumière,
cette fois, des contraintes d’intégration au porteur. Au premier ordre, les réseaux
d’antennes sont caractérisés par le nombre et l’agencement des éléments rayonnants
(dipôles, monopôles, patchs, . . .). La somme de leur contribution permet
d’obtenir des propriétés de rayonnement qui peuvent être altérées en faisant varier
leur excitation. En considérant une certaine topologie d’éléments isotropes, un
facteur de réseau est obtenu. En négligeant les phénomènes de couplage, le diagramme
de rayonnement du réseau est généré en multipliant ce facteur de réseau
par le diagramme de rayonnement des antennes. Dans un premier temps, il est
ainsi possible d’optimiser séparément la topologie du réseau (nombre d’éléments,
espacement, . . .) et les éléments qui le constituent. La structure complète peut
ensuite être optimisée en considérant les performances globales et les phénomènes
de couplage.
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