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

4.2. CONCEPTION D’UNE STRUCTURE POUR EMBARCATION LÉGÈRE
démontré. Ensuite, l’ajout de différents organes dont l’objectif est de sculpter le
diagramme en élévation du réseau est décrite.
Insertion d’un cylindre réflecteur
Avant d’insérer le cylindre, l’effet d’un plan réflecteur (métallique) sur le rayonnement
d’une source doit être analysé. La figure 4.27 présente la géométrie générale
d’une source placée devant un plan réflecteur.
tel-00821997, version 1 - 13 May 2013
Figure 4.27 – Géométrie de la réflexion par un plan métallique
Dans la direction normale au plan, l’onde réfléchie subie un double déphasage
par rapport à l’onde directe. Le premier est naturellement dû à la différence de
marche (déphasage de 2kd) et le second est dû à la réflexion sur le métal (déphasage
de π/2). Ainsi, pour que les ondes s’additionnent en phase dans la direction
normale, il faut que le premier compense le second. Il suffit pour cela que d soit
égale à λ/4.
Ce résultat est appliqué dans un premier temps au cas d’un monopôle sur
un plan infini devant un cylindre réflecteur (figure 4.28). Le diamètre de cylindre
correspond à celui d’un réseau à 16 éléments avec un espacement de 0,439λ. Sa
hauteur est de λ (13,03 cm à 2,3 GHz) pour limiter l’influence de ses bordures
supérieures. La courbe verte de la figure 4.29 montre le diagramme de rayonnement
en gain réalisé et en élévation du monopôle dans cette configuration. Si la direction
principale d’émission reste dirigées vers θ = 90˚ (horizontale), une comparaison
avec un plan de masse limité à λ/2 (courbe bleue – figure 4.29) révèle un décalage
accentué du lobe principal à θ = 52˚. La diminution de gain dans le plan azimutal
est alors importante (5,4 dB).
Ces résultats montrent qu’il est nécessaire d’optimiser le profil de la structure
pour favoriser une émission dans le plan azimutal. Pour cela, une des pistes les plus
intéressantes est l’introduction du jupon comme cela a été évoqué précédemment.
En effet, le décalage étant principalement dû à la diffraction par les bords du
plan de masse, l’adoucissement des bordures doit permettre de limiter cet effet.
La figure 4.30 montre un exemple de configuration avec un jupon incliné et la
figure 4.31 le diagramme en élévation correspondant. La hauteur du cylindre est
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