Brevet FR2858855A1 — publié le 20050218

DISPOSITIF ET PROCEDE POUR LA DETERMINATION D'AU MOINS UNE GRANDEUR ASSOCIEE AU RAYONNEMENT ELECTROMAGNETIQUE D'UN OBJET SOUS TEST L'invention concerne des dispositifs et procédés pour la détermination d'au moins une grandeur associée au rayonnement électromagnétique d'un objet sous test. Il a déjà été proposé, pour déterminer le diagramme de rayonnement d'un objet sous test, d'utiliser des dispositifs qui se présentent sous la forme d'un réseau de sondes réparties sur une arche entourant l'objet sous test à étudier (réseau circulaire). On connaît notamment des dispositifs de ce type qui comportent des moyens qui permettent à l'arche de sondes et à l'objet sous test de tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe qui correspond à un diamètre de l'arche. Généralement, c'est l'objet sous test qui tourne sur lui-même autour d'un axe vertical qui correspond au diamètre de l'arche, mais il peut être envisagé en variante que ce soit l'arche de sondes qui tourne sur elle- même, tandis que l'objet sous test est fixe. De cette façon, le réseau de sondes mesure le rayonnement de l'objet sous test dans des plans successifs répartis autour de l'axe de rotation relatif de l'arche et de l'objet sous test. Au final, les mesures sont donc effectuées sur une sphère entourant totalement l'objet sous test. Il est également connu d'utiliser des réseaux de sondes en arche en déplaçant de façon relative l'objet sous test perpendiculairement par rapport au plan du réseau de sondes de façon à mesurer ainsi le rayonnement sur un cylindre entourant l'objet. Les dispositifs à réseau de sondes en arche présentent toutefois, qu'ils soient utilisés pour des mesures en coordonnées sphériques ou des mesures en coordonnées cylindriques, des limitations liées au pas de mesure discrétisé imposé par la disposition des sondes en réseau. Contrairement, en effet, au cas d'une sonde unique qui peut être déplacée de façon continue, l'utilisation d'un réseau de sondes impose des contraintes aux dimensions de l'objet sous test dont on veut mesurer le champ. En particulier, conformément à des théories bien connues dans le domaine du champ proche, le nombre de points d'échantillonnage est lié à la dimension électrique de l'objet sous test. On pourra à cet égard se référer à : Hansen, J. E., Editor (1988) Spherical Near-Field Antenna Measurements, 10 London: Peregrines Notamment, le nombre de points d'échantillonnage est fonction du rayon R de la sphère minimale ou du cylindre minimal englobant l'objet sous test et vérifie: N (21IRI2)+n Avec n 10 Par conséquent, on comprend qu'un réseau de N sondes ne permet que l'analyse d'objets compris dans une sphère ou dans un cylindre de rayon maximum R. En d'autres termes, pour une fréquence ou une longueur d'onde d'analyse donnée et pour un réseau de sondes donné, il existe une taille 20 maximum d'objets susceptibles d'être analysés. Un but de l'invention est de pallier cet inconvénient et de permettre de relaxer cette contrainte pour élargir le domaine d'utilisation d'un réseau donné, notamment en termes de taille d'objet sous test ou de gamme de fréquence ou de longueur d'onde pour lesquelles il est susceptible d'être analysé. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un dispositif pour la détermination d'au moins une caractéristique de rayonnement électromagnétique d'un objet sous test comprenant un support destiné à recevoir ledit objet et un réseau de sondes réparti sur une arche sensiblement circulaire, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens autorisant le basculement relatif du réseau de sondes et du support, dans le plan du réseau de sondes ou parallèlement à celui-ci, pour décaler angulairement l'un par rapport à l'autre le réseau de sondes et le support, et permettre,ainsi des mesures selon plusieurs positions angulaires relatives du réseau de sondes et de l'objet sous test. Avec un tel dispositif, il est possible de décaler angulairement le réseau de sondes par rapport au support, fournissant par la même occasion au moins une seconde série de mesures. On multiplie de cette façon, pour chaque plan, le nombre de points échantillonnés, sans multiplier le matériel nécessaire. Les points obtenus au cours de plusieurs séries de mesure 10 successives sont ensuite recombinés pour former un maillage plus dense que celui permis par le réseau circulaire de sondes. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation possible de l'invention; la figure 2 est une représentation schématique d'un autre mode de réalisation possible de l'invention; On a représenté sur la figure 1 une arche 10 comportant une pluralité de sondes électromagnétiques (ou antennes de mesure) 11 représentées schématiquement par des croix, ainsi qu'un support 20 destiné à porter l'objet dont on cherche à connaître le comportement électromagnétique (téléphone portable par exemple). Ce support 20 est essentiellement un mât qui s'étend depuis le sol 30 jusqu'à proximité du centre géométrique de l'arche. Ce centre géométrique est mis en évidence sur la figure 1 par un cercle 40. L'arche 10 est fixe par rapport au sol, tandis que le mât que constitue le support 20 est entraîné en rotation autour de son axe principal, lequel est référencé par A sur la figure 1. Des moyens d'entraînement 27 de type à engrenage sont à cet effet prévus au niveau du socle du mât. Il est par ailleurs prévu des moyens qui permettent de faire basculer le socle du mât 20 et de légèrement faire pivoter ce dernier et, en conséquence, l'objet sous test autour du centre 40. Ce pivotement permet de décaler angulairement l'axe A par rapport 5 au réseau de sondes et de balayer plusieurs positions relatives de l'axe A et de l'objet sous test par rapport au réseau de sondes. Ainsi, pour chaque plan de mesure, c'est-à-dire pour chaque position pour lesquelles on fige le mât 20 dans sa rotation autour de son axe 20, il est possible d'effectuer plusieurs relevés consécutifs correspondant à différents décalages angulaires relatifs du réseau des sondes par rapport à l'axe A et à l'objet sous test. Ce basculement du mât 20 dans le plan de l'arche permet donc de multiplier les points de mesure électromagnétique autour de l'objet sous test et de réaliser, avec un réseau de sondes de pas donné, un échantillonnage avec un pas inférieur au pas du réseau de sondes, par exemple avec un pas angulaire qui est une fraction du pas du réseau de sondes. Les moyens de basculement sont par exemple avantageusement choisis pour balayer angulairement au moins l'ensemble du pas angulaire 20 entre deux sondes. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, ces moyens comportent un moteur électrique 25 qui entraîne un vérin 26. Ce vérin s'étend de façon sensiblement horizontale, dans le plan de l'arche et est articulé à une extrémité du socle. Le déplacement de ce vérin permet de basculer le mât 20 en lui conférant sensiblement un mouvement de pivotement centré sur le centre 40 de l'arche. Pour autoriser ce basculement, le socle du mât 20 est muni d'une surface inférieure 21 convexe, qui prend appui, par l'intermédiaire d'un ou plusieurs rouleaux 22, sur une surface concave complémentaire (non représentée) sur laquelle elle roule lorsque le vérin est actionné. Les formes complémentaires concave et convexe sont choisies pour permettre le mouvement de basculement/pivotement souhaité. Un autre mode de réalisation est illustré sur la figure 2. Dans ce mode de réalisation, le mat 20 est monté rotatif autour de son axe, tandis que l'arche 10 est montée sur des galets 50 l'autorisant à pivoter sur elle-même, dans son plan, autour du centre 40. Une motorisation électrique 60 est prévue à cet effet pour déplacer 5 l'arche sur elle-même avec un débattement angulaire d'au moins un pas angulaire. Cette motorisation 60 permet bien entendu un mouvement dans un sens ou dans un autre. On notera que dans l'une et/ou l'autre des deux variantes qui viennent d'être décrites, l'objet sous test peut lui-même être déplacé en translation perpendiculairement au plan du réseau de sondes de façon à permettre une mesure de champ en coordonnées cylindriques. Des moyens peuvent être prévus spécifiquement au niveau du support pour guider l'objet sous test dans un déplacement perpendiculaire 15 au plan du réseau. Bien entendu, les dispositifs s'utilisent alors sans rotation autour de l'axe A. Pour chaque position relative du réseau de sondes et de l'objet sous test, on réalise des acquisitions selon plusieurs positions de basculement 20 relatif du réseau de sondes par rapport à l'objet sous test. On obtient un résultat de mesure correspondant à une multiplication du nombre de points mesurés. La structure proposée par l'invention permet là aussi un nombre supérieur de points de mesure par rapport au réseau de sondes utilisé, et par conséquent, des dimensions pour l'objet à mesurer ou des gammes de fréquences ou de longueurs d'onde de mesures plus importantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la détermination d'au moins une caractéristique de rayonnement électromagnétique d'un objet sous test comprenant un support destiné à recevoir ledit objet et un réseau de sondes réparties sur une arche sensiblement circulaire, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens autorisant le basculement relatif du réseau de sondes et du support, dans le plan du réseau de sondes ou parallèlement à celui-ci, pour décaler angulairement le réseau de sondes et le support l'un par rapport à l'autre et permettre ainsi des mesures selon plusieurs positions angulaires relatives du réseau de sondes et de l'objet sous test. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens autorisant le basculement relatif du réseau de sondes et du support comportent des moyens aptes à basculer le support par rapport au sol. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens autorisant le basculement relatif du réseau de sondes et du support comportent des moyens aptes à basculer le réseau de sondes par rapport au sol. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de basculement relatif du réseau de sondes et du support sont aptes à permettre un décalage angulaire relatif du réseau de sondes et du support inférieur au pas angulaire du réseau de sondes. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de basculement relatif du réseau de sondes et du support sont aptes à permettre un décalage angulaire relatif du réseau de sondes et du support correspondant à une fraction du pas angulaire du réseau de sondes. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de basculement relatif du réseau de sondes et du support sont aptes à permettre un décalage angulaire relatif du réseau de sondes et du support au moins égal au pas angulaire du réseau de sondes. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est du type comportant des moyens aptes à entraîner en rotation relative le support et l'arche autour d'un axe de rotation principal sensiblement confondu avec un diamètre de celle-ci. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est du type comportant des moyens aptes à déplacer l'objet sous test relativement au réseau de sondes et perpendiculairement au plan de celui-ci. 9. Procédé pour la détermination d'au moins une caractéristique de rayonnement électromagnétique d'un objet sous test au moyen d'un dispositif comportant un support destiné à recevoir ledit objet et un réseau de sondes réparti sur une arche sensiblement circulaire, dans lequel on positionne ledit objet sur ledit support et on acquiert au moyen du réseau de sondes une série de mesures correspondant à différentes positions de l'objet sous test par rapport audit réseau de sondes, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif selon l'une des revendications précédentes et en ce qu'on bascule le réseau de sondes et le support relativement l'un par rapport à l'autre, dans le plan du réseau de sondes ou parallèlement à celui-ci, pour réaliser des acquisitions selon plusieurs positions angulaires du réseau de sondes par rapport à l'objet sous test. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif selon la revendication 7, en ce qu'on fait tourner l'arche et/ou le support en rotation autour de leur axe principal pour leur donner plusieurs positions relatives et en ce que pour chacune de ces positions de rotation, on bascule le réseau de sondes et le support relativement l'un par rapport à l'autre, dans le plan du réseau de sondes ou parallèlement à celui-ci, pour réaliser des acquisitions selon plusieurs positions angulaires du réseau de sondes par rapport à l'objet sous test. 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif est un dispositif selon la revendication 8, en ce qu'on déplace l'arche ou le support perpendiculairement au plan de l'arche pour leur donner plusieurs positions relatives et en ce que pour chacune de ces positions, on bascule le réseau de sondes et le support relativement l'un par rapport à l'autre, dans le plan du réseau de sondes ou parallèlement à celui-ci, pour réaliser des acquisitions selon plusieurs positions angulaires du réseau de sondes par rapport à l'objet sous test.