Brevet FR3034872A1 — publié le 20161014

PROCEDE DE CARACTERISATION D'UNE ANTENNE ACTIVE Le domaine de l'invention est celui d'un procédé de caractérisation d'une antenne active d'émission et de réception à l'émission et/ou à la réception. Le procédé s'applique particulièrement aux Radars comme par exemple aux Radars aéroportés de pointe avant d'avion. Les antennes actives sont notamment caractérisées en émission et en réception par une loi d'amplitude et de phase, par un diagramme de rayonnement en champ lointain, par une directivité. Les performances d'un Radar de pointe avant d'avion sont en outre caractérisées par la portée de celui-ci sur une cible de caractéristique donnée. Pour garantir cette portée, l'antenne du Radar doit à l'émission concentrer la puissance à rayonner dans la direction de la cible, avec la plus grande efficacité, et, à la réception, garantir une directivité importante en direction de la cible et des pertes faibles afin de pouvoir extraire le signal utile du bruit thermique. Rapportée à l'antenne, cette performance du Radar est chiffrée par son « facteur de mérite ». Le facteur de mérite de l'antenne Radar est tantôt défini par le produit (PIRE)x(G/T), tantôt par le produit (PIRE)x(G/T)x(FF), où FF est le facteur de forme du Radar, c'est-à-dire le rapport entre la durée de l'impulsion à l'émission et le temps de répétition entre deux impulsions, soit l'inverse de la fréquence de récurrence du Radar. Ce dernier terme étant une caractéristique donnée pour le fonctionnement du Radar, la portée de l'invention se veut plus générale et concerne donc, pour la mesure de l'antenne, seul le produit (PIRE)x(G/T). Le terme PIRE correspond à la Puissance Isotrope Rayonnée Équivalente, EIRP en langage anglo-saxon. Dans une antenne classique, (élément rayonnant unitaire, antenne réseau simple, antenne réseau à balayage électronique sans amplification répartie), cette PIRE est égale au produit (Pe)x(Ge) de la puissance Pe envoyée à l'entrée de l'antenne et du gain Ge de l'antenne à l'émission, ce qui peut être mesuré et déterminé aisément. La notion de température de bruit relie le bruit additionnel généré par un système à une température équivalente additionnelle à l'entrée du système, qui produirait ce niveau de bruit. Le terme (G/T) correspond pour une antenne classique au rapport (Gr)/(Tr) du Gain Gr de l'antenne à la réception à la Température de bruit Tr de l'antenne, générée en particulier par les pertes à l'intérieur de 3034 872 2 l'antenne, ce qui peut être mesuré et déterminé aisément. Exprimé en décibels, le facteur de mérite s'écrit comme la somme de la PIRE, exprimée en dBW, et du G/T, exprimé en dBK-1 (W pour Watt, et K pour Kelvin). Pour une définition de la PIRE et du G/T des antennes passives et actives, on 5 peut se référer à l'ouvrage de Robert J. Mailloux , « Phased array antenna handbook », publié chez Artech House, 1994, chapter 1, pages 40 à 44. Pour la mesure générale de la température de bruit et du G/T, on peut se référer à l'ouvrage « IEEE standard test procedures for antennas » publié par IEEE, 1979, chapter 12. 10 Une antenne active comprend un réseau d'éléments rayonnants. Une antenne réseau 'active' pour Radar présente une architecture à amplification distribuée : c'est-à-dire qu'elle comprend des modules d'amplification RF des signaux émis et reçus positionnés entre le point d'entrée de l'antenne et des éléments rayonnants constituant le réseau. Il 15 s'agit classiquement pour un Radar de modules d'amplification pouvant être utilisés à l'émission et à la réception. Dans le cas d'une antenne active à balayage électronique, chaque module d'amplification possède des éléments de déphasage pour pointer le faisceau dans des directions autres que la normale au réseau. Chaque voie d'émission et de réception comprend 20 un élément rayonnant ou un sous-réseau d'éléments rayonnants et un module d'amplification et éventuellement de déphasage permettant d'amplifier et éventuellement de déphaser les signaux reçus et émis par l'élément rayonnant ou le sous-réseau d'éléments rayonnants. La mesure du facteur de mérite d'une antenne active est 25 compliquée par la présence des modules d'amplification au sein de l'architecture de l'antenne : les notions de gain, à l'émission comme à la réception, n'ont plus de signification propre, la puissance rayonnée dépend de la puissance RF en sortie des amplificateurs émission des différentes voies, non directement accessible à la mesure, et la température de bruit 30 dépend des pertes en amont et en aval des amplificateurs réception, et des caractéristiques de ces amplificateurs, comme par exemple le facteur de bruit et le gain, tous termes non directement accessibles à la mesure quand l'antenne est montée. De façon classique, la mesure des paramètres permettant la 35 détermination du facteur de mérite s'effectue dans une base en champ 3034872 3 lointain. Pour une antenne de dimension D, le diagramme de rayonnement se stabilise à une distance R = ND2/1, dite distance de champ lointain, où X est la longueur d'onde de travail, et N un facteur choisi entre 2 et 6 en fonction du niveau des lobes secondaires du diagramme de rayonnement. 5 C'est à partir de cette distance qu'on considère que les ondes émises par l'antenne sont des ondes planes. Ainsi, pour une antenne de diamètre 600 mm fonctionnant à 10 GHz et présentant des lobes faibles, cette méthode présente l'inconvénient de nécessiter une base de mesure de longueur de l'ordre de 100 mètres. Une solution alternative consiste en l'utilisation d'une 10 base de mesure dite base compacte où un réflecteur parabolique est utilisé entre une sonde de mesure positionnée en son foyer et l'antenne à tester positionnée dans son ouverture. Le réflecteur parabolique a pour rôle de créer une onde plane localement incidente sur l'antenne, simulant une base de mesure de longueur infinie. On peut citer le document de Sauerman, « A 15 compact antenna test range built to meet the unique testing requirements for active phased array antennas » décrivant une base compacte et le procédé pour déterminer les paramètres de PIRE, de gain en réception et de température de bruit d'une antenne active. Les bases compactes sont de faibles longueurs en revanche, elles nécessitent un équipement encombrant 20 et coûteux qui est le réflecteur parabolique. De la demande de brevet Français déposée par la demanderesse et portant le numéro de publication FR 2931948, on connait un procédé de mesure permettant de calculer le facteur de mérite d'une antenne active dans lequel les mesures des puissances rayonnées et captées par l'antenne 25 active et par une antenne de référence sont réalisées en champ proche et sont réalisées au moyen d'une sonde de test placée sur un plan en avant des antennes et ce plan comprenant une surface de mesure comportant un maillage permettant de positionner et de déplacer la sonde. Cette méthode présente l'avantage d'une compacité relative mais nécessite de déplacer la 30 sonde sur la surface de mesure pour réaliser les mesures. Cette méthode nécessite un équipement dédié qui est non seulement coûteux, puisqu'il doit permettre de faire des déplacements de précision, mais aussi encombrant ce qui limite l'avantage de compacité des mesures en champ proche. Par ailleurs, ce procédé nécessite une mesure du champ rayonné 35 en un grand nombre de points (répartis suivant une grille régulière), non 3034872 4 seulement devant l'antenne mais aussi devant l'antenne de référence ce qui génère des temps de tests importants. En outre, ce procédé nécessite, tout comme les procédés utilisant des mesures réalisées en champ lointain ou en base compacte, une sonde 5 de test ainsi qu'une sonde de référence ou cornet de référence dont les performances sont connues et qui permettent de déduire la puissance rayonnée par l'antenne active juste en sortie du plan rayonnant et le gain de l'antenne active. Ce cornet présente l'inconvénient d'être encombrant et coûteux. 10 Le but de la présente invention et des pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de caractérisation d'une antenne active en émission, ladite antenne active comprenant un ensemble de voies d'émission. Le procédé comprend au moins une 15 première étape de mesure, lors de laquelle l'antenne active fonctionne en mode d'émission, lors de laquelle une sonde de test fonctionnant en mode de réception occupe une position de test fixe par rapport à l'antenne active et lors de laquelle on mesure de premières grandeurs élémentaires représentatives de puissances élémentaires captées par la sonde de test et 20 issues du rayonnement de premiers signaux de test émis par les voies d'émission respectives, chaque première grandeur élémentaire issue du rayonnement d'un premier signal de test par une voie d'émission quelconque prise dans l'ensemble des voies d'émission étant mesurée lorsque ladite voie d'émission est la seule voie d'émission active de 25 l'ensemble de voies d'émission, le procédé comprenant au moins une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne active en émission à partir des mesures des premières grandeurs élémentaires et à partir de fonctions de transfert élémentaires entre les éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants des voies d' émission respectives de l'antenne active 30 et la sonde de test occupant la position de test par rapport à l'antenne active. Le procédé a également pour objet un procédé de caractérisation d'une antenne active en réception, ladite antenne active comprenant un ensemble de voies de réception. Le procédé comprend au moins une deuxième étape de mesure, lors de laquelle l'antenne active fonctionne en 35 mode de réception et la sonde de test occupant la position de test fonctionne 3034872 5 en mode émission, et lors de laquelle on mesure des deuxièmes grandeurs élémentaires représentatives de puissances élémentaire captées en sortie des voies de réception respectives et issues du rayonnement d'un deuxième signal de test par la sonde, chaque deuxième grandeur élémentaire relative à 5 une voie de réception quelconque prise dans l'ensemble de voies de réception étant mesurée lorsque ladite voie de réception est la seule voie de réception active de l'ensemble de voies de réception, le procédé comprenant au moins une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne en réception à partir des mesures des deuxièmes grandeurs élémentaires et à partir de 10 fonctions de transfert élémentaires entre les éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants des voies de réception respectives et la sonde de test occupant la position de test par rapport à l'antenne active. Le procédé selon l'invention présente l'avantage de ne pas nécessiter de cornet de référence ni de moyens permettant de déplacer la 15 sonde de test par rapport à l'antenne active, la sonde étant fixe par rapport à l'antenne pendant les mesures. Par ailleurs, ce procédé permet de diminuer considérablement la durée de la caractérisation d'une antenne active puisque la sonde est fixe. Ce procédé, présente en outre l'avantage d'être adapté à la caractérisation de l'antenne avec la sonde placée en champ 20 intermédiaire ou lointain des éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants. Il présente donc l'avantage de permettre d'utiliser une base compacte en comparaison des bases champ lointain sans les inconvénients des bases compactes présentant un réflecteur ou des moyens de déplacement de la sonde. 25 Avantageusement, le procédé de caractérisation en émission comprend au moins une des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : - une première étape de mesure, lors de laquelle les premières 30 grandeurs élémentaires mesurées sont des puissances élémentaires captées par la sonde de test et issues du rayonnement de premiers signaux de test par les voies d'émission respectives de l'antenne active, et une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne en émission, correspondant à la puissance rayonnée équivalente de l'antenne appelée PIRE, à partir des 35 mesures desdites puissances élémentaires et à partir d'atténuations des 3034872 6 fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies d'émission de l'antenne active ; - les puissances élémentaires sont mesurées au moyen d'un puissance-mètre. 5 - la PIRE est calculée en outre à partir d'une directivité de l'antenne en émission, - une première étape de mesure lors de laquelle les premières grandeurs élémentaires mesurées sont des transmissions élémentaires des premiers signaux entre les voies d'émission respectives et la sonde et une 10 étape de calcul d'une autre caractéristique de l'antenne en émission qui est une loi d'amplitude et de phase de l'antenne en émission à partir des mesures desdites premières grandeurs élémentaires et à partir d'atténuations et de phases des fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies d'émission de l'antenne active, 15 - une étape de calcul du rayonnement de l'antenne en champ lointain en émission à partir de la loi d'amplitude et de phase calculée, - une étape de calcul de la directivité de l'antenne en émission à partir du rayonnement de l'antenne en champ lointain en émission calculé. 20 Avantageusement, le procédé de caractérisation de l'antenne en réception comprend au moins une des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison : - une deuxième étape de mesure lors de laquelle les deuxièmes grandeurs élémentaires mesurées sont des premières transmissions 25 élémentaires absolues du deuxième signal en sortie des voies de réception respectives de l'antenne active, le procédé de caractérisation comprenant une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne en réception correspondant au gain de l'antenne en réception à partir des mesures desdites premières transmissions élémentaires absolues et à partir 30 d'atténuations des fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies de réception de l'antenne active ; - le Gain de l'antenne est en outre calculé à partir d'une directivité de l'antenne en réception, - les mesures des premières transmissions élémentaires du deuxième 35 signal sont obtenues au moyen d'un dispositif de mesure comprenant un 3034872 7 analyseur de réseau, ledit dispositif de mesure étant relié à l'antenne et à la sonde au moyen d'un premier et d'un deuxième câble, le procédé comprenant, préalablement aux mesures de transmissions élémentaires, une étape de mesure de transmission de référence lors de laquelle on relie entre 5 elle les extrémités des premiers et deuxièmes câbles de mesure destinées à être reliées à l'antenne et à la sonde, l'étape de mesure des premières transmissions élémentaires comprenant, pour chaque voie de réception : - une première étape de mesure d'une transmission élémentaire, au moyen de l'analyseur de réseau lors de laquelle on relie le dispositif de 10 mesure à la sortie de la voie de réception de l'antenne, et la sonde via le premier et respectivement le deuxième câble, - une deuxième étape de calcul de la première transmission élémentaire pour la voie de réception à partir de la transmission élémentaire mesurée et de la transmission de référence ; 15 - une deuxième étape de mesure lors de laquelle les deuxièmes grandeurs élémentaires mesurées sont des deuxièmes transmissions élémentaires du deuxième signal en sortie des voies de réception respectives, le procédé comprenant une étape de calcul d'une autre caractéristique de l'antenne en réception correspondant à une loi d'amplitude 20 et de phase de l'antenne en réception à partir des mesures des deuxièmes transmissions élémentaires et à partir d'atténuations et de phases des fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies de réception de l'antenne active ; - une étape de calcul du rayonnement de l'antenne en champ lointain 25 en réception à partir de ladite loi d'amplitude et de phase de l'antenne en réception calculée ; - une étape de calcul de la directivité de l'antenne en réception à partir dudit rayonnement de l'antenne en champ lointain en réception calculé. 30 Avantageusement, dans les deux procédés, selon l'invention la position de test de la sonde par rapport à l'antenne active est telle que la distance entre chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants constituant une voie d'émission de l'antenne active et de façon que la distance entre chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments 35 rayonnants constituant une voie de réception de l'antenne active et la sonde 3034872 8 est supérieure à DEk2/(2.À) où DEk représente le diamètre de l'ouverture rayonnante équivalente à l'élément ou au sous-réseau d'élément rayonnants considéré et À la longueur d'onde moyenne de fonctionnement de l'antenne, - dans lequel la position de la sonde de test par rapport à l'antenne 5 active est telle que la distance entre chaque élément rayonnant ou sous- réseau d'éléments rayonnants constituant une voie d'émission de l'antenne active et de façon que la distance entre chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants constituant une voie de réception de l'antenne active et la sonde est inférieure à 2DA2/.À, où 10 DA représente ici le diamètre de l'ouverture rayonnante équivalente à l'antenne complète - et dans lequel la position de test par rapport à l'antenne active est définie de façon que la sonde 31 intercepte le lobe principal 32 rayonné par chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnant de 15 chacune des voies d'émission et de chacune de voies de réception et de façon que le lobe principal du diagramme de rayonnement 31 de chacun des éléments rayonnants constituant l'antenne englobe la position de la sonde. 20 L'invention se rapporte également à un procédé de détermination du facteur de mérite d'une antenne active comprenant une pluralité de voies de réception et une pluralité de voies d'émission, le facteur de mérite étant calculé à partir de la PIRE calculée au moyen du procédé de caractérisation de l'antenne en émission selon l'invention et à partir du gain de l'antenne à la 25 réception calculé au moyen du procédé de caractérisation de l'antenne en réception selon l'invention. Avantageusement, les voies d'émission de l'antenne active sont les voies de réception de l'antenne active. 30 L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 représente un schéma d'un exemple d'antenne active, - la figure 2 représente schématiquement en coupe un exemple de 35 dispositif de test utilisé dans le procédé selon l'invention, 3034872 9 - la figure 3 représente schématiquement de façon plus précise, la façon dont la sonde de test est disposée par rapport à l'antenne, - la figure 4 représente un schéma synoptique des étapes du procédé selon l'invention, 5 - la figure 5 représente schématiquement un banc de test pour la mesure de la température de bruit de l'antenne. D'une figure à l'autre, les mêmes éléments portent les mêmes références. 10 L'invention concerne un procédé de caractérisation d'une antenne active en champ intermédiaire ou lointain permettant de déterminer une ou plusieurs caractéristiques de l'antenne en émission et/ou en réception. L'invention se rapporte plus particulièrement à un procédé de caractérisation permettant de déterminer les termes composant le facteur de mérite d'une 15 antenne active d'émission et de réception. L'invention se rapporte également à un procédé de détermination du facteur de mérite d'une antenne active réseau d'émission et de réception. Les termes composant le facteur de mérite comprennent la PIRE et le gain de l'antenne en réception. De manière générale, une antenne active comprend un réseau 20 d'éléments rayonnants. Un exemple d'antenne active est représenté sur la figure 1. Elle comprend des dispositifs électroniques agissant sur la forme, la direction, la fréquence ou la polarisation du signal émis ou reçu positionnés entre le point d'entrée de l'antenne (ou le dispositif de distribution et de sommation) et des éléments rayonnants ELRk (avec k=1 à N ici) constituant 25 le réseau. Chaque voie de distribution en émission et réception Vk comprend un élément rayonnant ELRk et un dispositif électronique de commande DCk du gain et éventuellement de la phase du signal émis ou reçu par l'élément rayonnant permettant d'amplifier les signaux reçu et émis par l'élément rayonnant et permettant éventuellement de déphaser les 30 signaux reçus et émis par l'élément rayonnant. Chaque voie d'alimentation comprend une sous-voies de distribution SVk apte à acheminer le signal hyperfréquence depuis/ vers l'élément rayonnant ELRk auquel elle est associée. Une antenne active comprend également un dispositif de distribution et de sommation hyperfréquence DDI permettant d'effectuer la 35 somme des signaux reçus par les voies de réception actives via les 3034872 10 dispositifs électroniques respectifs, en mode de réception, et, en mode d'émission de distribuer le signal à émettre, par exemple un signal de test, vers les voies d'émission actives via les dispositifs électroniques respectifs. Le dispositif de distribution et de sommation DDI comprend une entrée E 5 dont la valeur est le signal à émettre vers les voies d'émission active et une sortie S dont la valeur est la somme des signaux des voies de réception actives. L'antenne comprend un dispositif d'alimentation et de commande DA permettant d'alimenter et de piloter chacune des voies de l'antenne et notamment chacune des voies comprenant un dispositif électronique de 10 commande du gain (et éventuellement de la phase) et les éléments rayonnants ou associés. Sur l'exemple de la figure 1, chaque voie de distribution comprend un élément rayonnant mais elle pourrait en comprendre plusieurs, c'est-à-dire comprend un sous-réseau d'éléments rayonnants, c'est-à-dire une 15 pluralité d'éléments rayonnants constituant un sous-réseau du réseau d'éléments rayonnants, c'est-à-dire une portion différente de 100% des éléments rayonnants du réseau. Par ailleurs, sur l'exemple de la figure 1, chaque voie de distribution est utilisée à l'émission et à la réception. En variante, le dispositif comprend des voies d'émission distinctes des voies de 20 réception associées à des éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants distincts dédiés soit à la réception soit à l'émission. Autrement dit, l'antenne comprend des voies de réception qui ne fonctionne qu'en réception et des voies d'émission qui ne fonctionnent qu'en émission. Pour réaliser l'opération de test d'une antenne active, le procédé 25 selon l'invention utilise un dispositif de caractérisation comprenant une sonde de test 6 qui est un élément rayonnant comme représenté sur la figure 2. L'élément rayonnant peut consister en un cornet ou en tout autre dispositif rayonnant réciproque. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le dispositif de 30 caractérisation comprend un caisson de test 1 dans lequel est placée la sonde de test 6. Le caisson est associé, comme nous le verrons plus tard, à des moyens complémentaires permettant de générer un signal de test et de réaliser la réception et le traitement des signaux reçus soit par la sonde (antenne testée en émission), soit par l'antenne elle-même (antenne testée 35 en réception). Le signal de test est émis selon les cas, soit par la sonde de 3034872 11 test indépendante de l'antenne, cette dernière étant alors testée en réception, soit par l'antenne elle-même, cette dernière étant alors testée en émission. Le dispositif de test de caractérisation représenté sur la figure 1 5 comprend un caisson 1 comprenant une paroi périphérique 2, définissant une cavité 3. Selon l'invention, la paroi périphérique 2 comprend une ouverture 4 fermée par l'antenne 7. Comme l'illustre la figure 1, la face interne de la paroi 2 du caisson 1 est revêtue d'une structure 8 absorbant les rayonnements électromagnétiques qui la percutent. De la sorte, 10 avantageusement, seuls les rayonnements directs sont considérés. Par face interne de la paroi 2, on entend la face de la paroi 2 qui est tournée vers la cavité 3. La sonde de test 6 et l'ouverture 4 sont positionnées en regard l'une de l'autre. A cet effet, la paroi périphérique 2 est agencée de sorte que 15 la cavité 3 présente une forme tubulaire s'étendant longitudinalement entre la première ouverture 4 et le fond 11. Le fond 11 est la partie de la paroi périphérique s'étendant en regard de l'ouverture 4. La sonde de test 6 est fixée au fond 11 en regard de l'ouverture 4. La face rayonnante 5 de l'antenne 7 est placée dans l'ouverture 4 en regard de la sonde de test 6, 20 comme visible sur la figure 2, c'est-à-dire en regard du fond 11. Par face rayonnante 5 de l'antenne placée en regard de la sonde 6, on entend que la sonde est positionnée de façon à pouvoir émettre un signal en direction de l'antenne, soit de recevoir le signal émis depuis l'antenne. Par face rayonnante, on entend la surface formée par le réseau d'éléments 25 rayonnants de l'antenne. Dans la suite de la description on a considéré que l'axe de l'antenne AA est perpendiculaire à la face active 5. Par ailleurs, l'axe de la sonde x, ici l'axe de rayonnement maximum de la sonde est parallèle à l'axe de l'antenne. L'invention est toutefois valable pour des axes d'antenne et de sonde orientés différemment. 30 Comme visible sur la figure 2, l'ouverture 4 est de dimensions suffisantes pour que la face active 5 de l'antenne 7 puisse être placée à l'entrée de la cavité 3 sans qu'aucun obstacle matériel ne soit placé entre la face active 5 de l'antenne et l'intérieur de la cavité 3. Avantageusement, la première ouverture 4 est dimensionnée de manière que lorsque la face 35 active 5 est placée à l'entrée de la cavité en regard de la sonde de test 6, 3034872 12 l'antenne 7 ferme la première ouverture 4 comme cela est représenté sur la figure 2. Cela permet d'éviter les pertes de rayonnement lors du test ainsi que les perturbations extérieures. Sur la figure 1, sont également visibles les éléments rayonnant 50 formant la face active 5. 5 Le dispositif de caractérisation comprend avantageusement un dispositif de maintien permettant de maintenir le caisson 1 dans une position fixe, par rapport à la face active 5 de l'antenne. Sur la figure 1, il s'agit par exemple d'un dispositif de fixation 12 du caisson 1 sur le support 111 de l'antenne. 10 Avantageusement, lors du procédé selon l'invention, la sonde 6 est placée dans la zone de champ intermédiaire ou lointain des éléments rayonnants ou des sous-réseaux regroupant ces éléments. En effet, on utilise, dans le procédé de caractérisation selon l'invention, des amplitudes fonctions de transfert élémentaires entre chacun des éléments rayonnants 15 ou sous-réseau d'éléments rayonnants, et la sonde occupant la position de test, pour faire les calculs de la PIRE et du Gain de l'antenne en réception. La fonction de transfert élémentaire entre un élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants d'une voie d'émission ou de réception de l'antenne et la sonde occupant la position de test décrit l'atténuation et le 20 déphasage à associer à la propagation entre l'élément rayonnant (ou le sous-réseau d'éléments rayonnants) de la voie d'émission ou de réception considérée et la sonde. Les fonctions de transferts peuvent être différentes d'une voie de l'antenne à l'autre. Les précisions des calculs de la PIRE et du Gain sont donc 25 fonction de la précision de la position de la sonde et de la précision des mesures de puissance ou de transmission utilisés. Il est préférable de positionner la sonde 6 dans la zone de champ intermédiaire ou lointain des éléments rayonnants ou des sous-réseaux regroupant ces éléments. Un tel éloignement permet en effet d'éviter les effets des variations trop rapides du 30 champ rayonné en fonction de la position, effets que l'on rencontre dans le cas de mesures en zone proche. De la sorte, l'effet d'une légère erreur de positionnement de la sonde par rapport à la position prévue est moins sensible. Ainsi dans le procédé selon l'invention, la distance di entre chaque 35 élément rayonnant constituant une voie d'émission et de réception (ou sous- 3034872 13 réseau d'élément rayonnants constituant une voie d'émission et de réception) et la sonde est, typiquement, choisie supérieure à DEk2/(2.À). DEk représente ici le diamètre de l'ouverture rayonnante équivalente à l'élément rayonnant k (ou au sous-réseau d'éléments rayonnants k) considéré et À la 5 longueur d'onde moyenne de fonctionnement de l'antenne. Avantageusement, dans le procédé selon l'invention, pour des raisons de compacité, on place la sonde 6 à une distance d inférieure à 2DA2/À de la surface active 5 où DA est le diamètre de l'ouverture rayonnante de l'antenne 7. Autrement dit, on se place en champ 10 intermédiaire ou lointain des éléments rayonnants de chacune des voies d'émission et de réception et en champ proche ou intermédiaire de l'antenne complète. Le procédé de caractérisation selon l'invention doit donc être adapté au placement décrit ci-dessus. Dans le cas d'applications radar aéroporté, c'est-à-dire pour une 15 antenne fonctionnant à une fréquence comprise typiquement entre 5 et 15 GHz et un diamètre compris typiquement entre 300 mm et 1000 mm avec des lobes secondaires faibles, la longueur de la cavité, c'est-à-dire la distance entre la première ouverture et la sonde est typiquement comprise entre 0,5 m et 2 mètres du plan d'antenne le long de l'axe de l'antenne. 20 Comme l'illustre la figure 3, il est de même préférable, afin d'obtenir un niveau de fonction de transfert suffisant et prédictible, de positionner la sonde 6 de telle manière que la surface active de la sonde intercepte le lobe principal 32 rayonné par chaque élément rayonnant de chacune des voies d'émission et de réception (ou sous-réseau d'éléments 25 rayonnants de chacune des voies d'émission et de réception). De même encore, il est préférable d'utiliser une sonde dont le lobe principal 31 du diagramme de rayonnement intercepte la totalité de la surface active 5 pour la distance dl considérée séparant la sonde de test 6 de la surface active 5, selon une direction perpendiculaire à la face active 5. 30 Autrement dit, la sonde 6 présente un diagramme de rayonnement 31 suffisamment large, non directif, pour que, compte tenu de la distance dl séparant la sonde du plan de l'antenne (c'est-à-dire de la surface active), l'ensemble de la surface rayonnante de l'antenne 5 soit couverte par ce diagramme (i. e. éclairé) et que la sonde 6 soit éclairée par le lobe principal 3034872 14 du diagramme de chaque sous-réseau ou de chaque élément rayonnant à tester. La sonde 6 est placée dans une position de test fixe à l'intérieur de la cavité 3. Les dimensions de l'enceinte 2, la profondeur en particulier 5 (distance entre l'ouverture 4 et le fond 11), sont par ailleurs définies de telle façon que le lobe principal du diagramme de rayonnement 32 de chacun des éléments rayonnants (ou sous-réseau d'éléments rayonnants de chacun des voies d'émission et de réception) constituant l'antenne englobe la position de la sonde. Le diagramme de rayonnement de la sonde 31 est quant à lui défini 10 de façon à ce que le lobe principal de son diagramme de rayonnement puisse éclairer l'ensemble des éléments actifs constituant l'antenne. Ces deux conditions permettent d'obtenir une fonction de transfert stable et prédictible par le calcul avec précision. Par ailleurs, dans la mesure où la fonction de transfert calculée 15 correspond à une position de test donnée de la sonde considérée par rapport au plan d'antenne, l'obtention de valeurs précises, requiert un positionnement précis de la sonde 6 à l'endroit pour lequel la fonction de transfert considérée a été déterminée. Typiquement, une précision de positionnement compatible de la précision des mesures d'amplitude - phase 20 recherchée pour la calibration; est notamment obtenue si la différence 15d, entre la distance réelle entre la sonde et l'élément d'antenne (ou le sous-réseau) considéré et la distance considérée pour déterminer la fonction de transfert, est inférieure au produit (Acpmax À)1360, où Acpmax représente l'erreur maximale autorisée sur la mesure de phase exprimée en degrés. 25 Dans ce mode de réalisation, le positionnement précis de la sonde 31 par rapport au plan de l'antenne 5 sous test, est ainsi avantageusement assuré d'une part par le lien 17 reliant la sonde 6 à l'enceinte 1 et d'autre part par le positionnement et l'orientation précis de l'enceinte par rapport à ce même plan d'antenne, positionnement et orientation garantis par l'utilisation 30 des moyens de fixation décrits précédemment. Le dispositif de caractérisation comprend un dispositif de mesure et un dispositif de calcul 75. Comme visible sur la figure 2, le dispositif de mesure selon 35 l'invention comprend un synthétiseur de signaux 71 permettant de générer 3034872 15 un signal destiné à être émis soit par la sonde de test 6 de façon à réaliser le test de la fonction de réception de l'antenne, soit par l'antenne 7 elle-même, de façon à tester la fonction d'émission de l'antenne. Le dispositif de mesure comprend également un dispositif de 5 mesure 72a, 72b, permettant de réaliser les mesures pour le test de la fonction de réception de l'antenne et la fonction d'émission de l'antenne. Le dispositif de mesure comprend par exemple un premier dispositif de mesure 72a permettant de mesurer la puissance captée par la sonde de test 6 et un deuxième dispositif de mesure 72b permettant de mesurer des premières 10 transmissions élémentaires en sortie S de distribution des voies de réception élémentaires de l'antenne active 7 en mode réception. Le deuxième dispositif de mesure 72b est un analyseur de réseau scalaire ou vectoriel. Le dispositif de mesure comprend également un dispositif de 15 commutation comprenant un premier dispositif de commutation 73a permettant de commander les voies d'émission et de réception de l'antenne active et de commander la sonde. Il permet de réaliser la commutation de l'antenne entre son mode d'émission et son mode de réception. Il permet également d'activer/désactiver individuellement les différentes voies de 20 l'antenne active en mode réception et en mode d'émission et de leur transmettre un signal de test à émettre (en mode émission). Il permet également de réaliser la commutation de la sonde entre son mode émission et son mode réception et de lui transmettre un signal de test à émettre (lorsqu'elle est en mode d'émission). Il peut être en partie intégrée dans 25 l'antenne et comprendre le dispositif DA de la figure 1. Le dispositif de commutation comprend un deuxième dispositif de commutation 73b permettant de faire commuter le dispositif de mesure entre une première configuration dans laquelle il effectue des premières mesures pour le test de l'antenne en émission et transmet ces premières mesures au dispositif de 30 calcul 75, et une configuration dans laquelle il effectue des deuxièmes mesures pour le test de l'antenne en réception et transmet ces deuxièmes mesures au dispositif de calcul 75. Le synthétiseur de signaux 71 peut être distinct de l'analyseur de réseau 72b ou au moins partiellement intégré dans l'analyseur de réseau 35 72b. L'analyseur de réseau est par exemple configuré pour générer le signal 3034872 16 continu hyperfréquence à émettre sur un port d'émission relié à un dispositif de découpe du signal permettant de moduler l'amplitude du signal généré en sur le port d'émission. Le dispositif de mesure comprend également un dispositif de 5 synchronisation et de commande 74 permettant de commander le dispositif de commutation 73a, 73b, le synthétiseur de signaux 71 et les dispositifs de mesure 72a, 72b, le dispositif de synchronisation 74 est configuré de façon à réaliser une caractérisation de l'antenne en émission selon les étapes suivantes : 10 - activer successivement les voies d'émission en mode émission, une voie d'émission étant activée à la fois, - et, à chaque fois qu'une voie d'émission est activée, à générer le signal de test de façon que ladite voie d'émission émette un premier signal de test en direction de la sonde de test et à mesurer la puissance captée par 15 la sonde de test 6 (ou plus généralement par une première grandeur élémentaire représentative d'une puissance élémentaire reçue par la sonde et issu du rayonnement du premier signal de test). Le dispositif de synchronisation et de commande est configuré de façon à réaliser une caractérisation de l'antenne en réception selon les 20 étapes suivantes: - activer successivement les voies de réception en mode réception, une voie de réception étant activée à la fois - et, lorsqu'une voie de réception est activée, à générer le signal de test de façon que la sonde de test émette un deuxième signal de test en 25 direction de l'antenne active et à mesurer une transmission absolue en sortie de la voie de réception active (ou plus généralement par une première grandeur élémentaire représentative d'une puissance élémentaire reçue par la sonde et issu du rayonnement du premier signal de test). Le dispositif de calcul 75 comprend au moins un calculateur 30 permettant de déterminer des caractéristiques de la sonde à partir des mesures réalisées. En particulier, le dispositif de calcul comprend au moins un calculateur permettant de déterminer la PIRE à partir des mesures de puissance en sortie de la sonde et le Gain de l'antenne à partir des mesures de transmission en sortie des voies de réception comme cela sera décrit 35 dans la suite du texte. 3034 872 17 Le procédé de caractérisation de l'antenne active selon l'invention comprend une première étape de détermination de la PIRE 199 de l'antenne active. A cet effet, il comprend une première étape de mesure 200, lors de 5 laquelle l'antenne active fonctionne en mode émission, lors de laquelle la sonde de test occupe une position de test fixe par rapport à l'antenne 7 et fonctionne en mode réception, et lors de laquelle on mesure des puissances élémentaires captées par la sonde de test et issues de l'émission de signaux de test par les voies respectives de l'antenne active, chaque puissance 10 élémentaire issue de l'émission d'un premier signal de test par une voie d'émission étant mesurée lorsque ladite voie d'émission est la seule voie d'émission active de l'antenne. Autrement dit, la première étape de mesure 200 comprend les étapes suivantes : 15 - activer 201 successivement les voies d'émission de l'antenne en mode émission, une voie d'émission étant active à la fois, - et, à chaque fois qu'une voie d'émission est activée, à générer le premier signal de test 202 de façon que ladite voie d'émission émette 203 le premier signal de test en direction de la sonde de test 6 fonctionnant en 20 mode de réception et à mesurer 204a la puissance captée par la sonde. Les puissances élémentaires captées par la sonde et étant issues des voies d'émission i respectives avec i=1 à M (où M est le nombre de voies d'émission) sont notées Pci. Les mesures de puissance élémentaires sont réalisées au moyen 25 d'un premier dispositif de mesure. Le premier dispositif de mesure 72a comprend par exemple un puissance-mètre. En variante, le premier dispositif de mesure 72a pourrait comprendre un analyseur de réseau scalaire ou vectoriel (par exemple l'analyseur de réseau 72b) permettant de mesurer le gain de l'antenne en mode émission. Le premier dispositif de mesure devrait 30 en outre comporter un dispositif permettant de mesurer la puissance injectée à l'entrée de l'antenne par le synthétiseur de signaux et un dispositif de calcul permettant de calculer la puissance reçue en sortie de sonde en calculant le rapport du gain en mode , mesuré au moyen de l'analyseur de réseau, sur la puissance injectée en entrée de l'antenne. 3034872 18 Dans le procédé selon l'invention, le premier signal de test est le même pour toutes les voies d'émission. Ceci correspond au mode de fonctionnement nominal de l'antenne en émission. La première étape de détermination de la PIRE 199 comprend en 5 outre, une étape de calcul 205 de la PIRE à partir des mesures des puissances captées élémentaires mesurées pour les voies d'émission respectives et à partir des atténuations des fonctions de transfert élémentaires déterminées entre les éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants des voies d'émission respectives i et la sonde de test 10 6 pour la sonde occupant la position de test relativement à l'antenne active. Plus précisément, le calcul de la PIRE comprend, pour chaque voie i d'émission de l'antenne active, une étape de calcul d'une puissance rayonnée élémentaire Pri par ladite voie d'émission i à partir de la mesure 15 de puissance élémentaire captée par la sonde Pci pour la dite voie i et de l'atténuation Ai de la première fonction de transfert élémentaire calculée en émission entre ladite voie i et la sonde de test pour la sonde occupant la position de test relativement à l'antenne active. La puissance rayonnée élémentaire est donnée par la formule 20 suivante : Pri= Pci x Ai Où Pri est la puissance rayonnée élémentaire par la voie d'émission i de l'antenne active fonctionnant en mode d'émission, lorsque la voie i émet le 25 signal de test, et, où Ai est la valeur de l'atténuation de la fonction de transfert élémentaire, entre l'élément rayonnant ou le sous-réseau d'élément rayonnant de la voie d'émission i et la sonde de test 6 occupant la position de test prédéterminée relativement à l'antenne active 7. Dans la formule précédente, Pri et Pci sont exprimés en Watts et Ai 30 est un rapport, donc sans unité. L'atténuation Ai de la fonction de transfert élémentaire FTi est l'inverse du gain de la fonction de transfert élémentaire (ou son opposé si les valeurs Ai et gain de la fonction de transfert sont exprimées en dB). 3034872 19 Dans le cas où Pri, Pci sont exprimés en dBW, et Ai en dB, la formule précédente est remplacée par : PridBw=PcidBw + AidB OÙ AidB = 10xlog1o(Pri/Pci) 5 et où PridBw, Pcidbw et AidB sont la puissance rayonnée élémentaire, la puissance élémentaire captée par la sonde et l'atténuation de la fonction de transfert élémentaire relatives à la voie i, Où PcidBw = 10xlogio(Pci), Et où PridBw = 10xlogio(Pri) 10 L'atténuation de la fonction de transfert élémentaire Ai calculée entre un élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants d'une voie d'émission i de l'antenne active 7 et la sonde de test 6 occupant une position prédéterminée relativement à l'antenne active 7est déterminée au préalable. 15 Elle correspond à l'atténuation d'une onde émise par l'élément rayonnant ou sous-réseau d'élément rayonnant de la voie i, transmise en espace libre et reçue par la sonde. Par propagation en espace libre, on entend une propagation dans l'air sans obstacle entre l'antenne et la sonde et non guidée (ce qui n'est pas le cas par exemple en guide d'onde ou le long d'une 20 ligne de transmission). Elle est notamment fonction de la distance entre l'élément rayonnant ou le sous réseau d'éléments rayonnants et la sonde de test. De manière générale, une fonction de transfert élémentaire FTi comprend un module dont le carré (module multiplié par lui-même) est le gain en puissance de la fonction et une phase résultant de la propagation 25 d'une onde émise par une voie i entre l'élément rayonnant (ou le sous-réseau d'éléments rayonnant) correspondant et la sonde de test. Les fonctions de transfert élémentaires et les atténuations correspondantes peuvent être déterminées expérimentalement ou de manière théorique, par des simulations électromagnétiques par exemple par 30 un calcul d'éléments finis et de décomposition de domaine (basé sur la résolution des équations de Maxwell). Le calcul de la fonction de transfert est basé sur la connaissance précise de la position et de l'orientation de la sonde par rapport à l'antenne. La fonction de transfert présente une amplitude que l'on utilise ici et une phase. 3034872 20 L'étape de calcul de la PIRE 205 comprend une étape de détermination de la puissance totale rayonnée par l'antenne PE à partir des puissances élémentaires et des atténuations des fonctions de transfert élémentaires. Par exemple, la puissance totale rayonnée par l'antenne est 5 calculée à partir des puissances rayonnées élémentaires par les voies d'émission respectives. La puissance totale rayonnée par l'antenne PE exprimée en watts est donnée par la formule suivante : 10 PE =1Pri i=1 La puissance totale rayonnée par l'antenne PE est considérée en sortie d'antenne, c'est-à-dire au niveau de chacun des éléments rayonnants ou sous-réseau d'éléments rayonnants. 15 La PIRE est calculée à partir de la puissance totale rayonnée et à partir de la directivité de l'antenne active en émission DE. Plus précisément, l'étape de calcul de la PIRE comprend une étape de calcul de la puissance totale rayonnée par l'antenne et de la directivité de l'antenne active en émission DE. 20 La PIRE exprimée en watts est, par exemple, donnée par la formule suivante : PIRE = DE * PE DE, la directivité de l'antenne active en émission est sans dimension. La pire exprimée en dBW est donnée par la formule suivante : 25 PIREdBw = 10logio(DE) + PEdBw où PEdBw = 1010g10 >i1Pri Le procédé selon l'invention comprend une deuxième étape 299 de détermination du gain de l'antenne active à la réception. 30 A cet effet, il comprend une deuxième étape de mesure 300, lors de laquelle l'antenne active 7 fonctionne en mode réception et la sonde de test 6 occupant la position de test par rapport à l'antenne active 7 fonctionne en 3034872 21 mode d'émission, et lors de laquelle on mesure des premières transmissions élémentaires absolues en sortie S de distribution des voies de réception respectives de l'antenne active 7 lorsque la sonde de test 6 émet un deuxième signal de test. La première transmission élémentaire est mesurée 5 en sortie S de distribution d'une voie de réception de l'antenne active lorsque ladite voie de réception est la seule voie de réception de l'antenne qui est activée. Autrement dit, la deuxième étape de mesure 300 comprend les étapes suivantes : 10 - activer 301 successivement les voies de réception respectives de l'antenne active, une seule voie de réception étant active à la fois, - et, lorsqu'une voie de réception est activée, générer un deuxième signal de test 302 de façon que la sonde de test émette 303 le deuxième signal de test en direction de l'antenne active et mesurer 304 la 15 première transmission élémentaire absolue en sortie S de distribution de la voie de réception active. Nous allons décrire précisément comment est réalisée la mesure de la première transmission élémentaire absolue Tj en sortie d'une voie de 20 réception j et la sonde. Cette mesure est réalisée par un analyseur de réseau scalaire ou vectoriel et de deux câbles de mesure. La première transmission élémentaire absolue Tj est le rapport entre la puissance reçue par la voie j et la puissance émise par la sonde exprimées en Watts. 25 L'analyseur de réseau 72b comprend un port d'émission PE et un port de réception PR. Le dispositif de mesure est relié à l'antenne et à la sonde au moyen de câbles de mesure 76 et 77 lors des étapes de mesure. Le procédé selon l'invention comprend avantageusement, préalablement à l'étape 304, une étape de mesure de transmission de 30 référence lors de laquelle on relie entre elles les extrémités libres d'un premier câble 76 et un deuxième câble 77 destinés à relier le dispositif de mesure et la sonde et respectivement l'antenne. Cette étape n'est pas représentée sur la figure 4 pour plus de clarté. L'étape 304 de mesure de la première transmission élémentaire pour 35 une voie de réception j, comprend : 3034872 22 - une première étape de mesure 304a d'une transmission élémentaire, au moyen de l'analyseur de réseau 72b lors de laquelle on relie le dispositif de mesure à la sortie S de la voie de réception j de l'antenne, et la sonde via le premier câble 76 et respectivement le deuxième câble 77, 5 - une deuxième étape de calcul 304b de la première transmission élémentaire pour la voie de réception j à partir de la transmission élémentaire mesurée et de la transmission de référence. Lorsque les transmissions sont exprimées en rapports de puissances elles-mêmes exprimées en watts, la deuxième étape de calcul consiste à lo diviser la transmission élémentaire mesurée par la transmission de référence. Pour mesurer la sortie de la voie de réception j le premier câble est relié à la sortie S, la voie de réception j étant la seule voie de réception active. 15 Ce mode opératoire permet d'obtenir la transmission absolue entre l'antenne et la sonde sans que la transmission des câbles de mesure, ni celle des dispositifs de commutation ne soit prise en compte. En d'autres termes, l'analyseur donne le résultat de la mesure de transmission par rapport à la mesure de transmission de référence ce qui permet d'exclure les pertes des 20 câbles de mesure. A l'issue de la deuxième étape de mesure 300 on obtient des premières mesures de transmission élémentaires Tj relatives aux différentes voies j de réception de l'antenne. 25 La deuxième étape de détermination du gain de l'antenne à la réception comprend une étape de calcul du gain 305 de l'antenne active 7 en réception Gant à partir des premières mesures de transmission élémentaires absolues mesurées pour les voies de réception respectives et à partir des atténuations des fonctions de transfert élémentaires calculées entre les 30 éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnantes des voies de réception respectives j et la sonde de test 6 occupant la position de test relativement à l'antenne active. Le gain Gant de l'antenne active de réception est aussi calculé à partir de la directivité de l'antenne en réception DR. 3034872 23 Par exemple, l'étape de calcul du gain 305 comprend, pour chaque voie de réception, une étape de détermination du gain électrique individuel Geleci de la dite voie de réception j, à partir de la première mesure de transmission élémentaire Tj mesurée pour ladite voie j et à partir de 5 l'atténuation Aj de la fonction de transfert élémentaire FTj déterminée entre l'élément rayonnant ou le sous-réseau d'éléments rayonnants de ladite voie de réception et la sonde de test occupant la position de test relativement à l'antenne active. Par exemple, pour chaque voie j, on calcule un Gain électrique 10 individuel Gelecj en utilisant la formule suivante : Gelecj = Tj x Aj L'étape de calcul du gain comprend une étape de calcul du gain 15 électrique de l'antenne lorsque les j= 1 à N voies de réception sont actives à partir des gains électriques individuels Gelecj. Gelecj, Tj et Aj sont sans unité. Si on exprimait ces grandeurs en dB, la formule serait : GeleCidg= TicIB AidB Où GelecjdB, TjdB et AjdB sont respectivement le gain électrique 20 élémentaire, la transmission élémentaire et l'atténuation élémentaire relatifs à la voie j exprimés en dB. Le rapport entre le gain électrique exprimé en dB et le gain électrique sans unité est le suivant : GelecjdB = 10 10g10 (Gelecj) 25 Plus précisément le gain électrique de l'antenne Gelec calculé lorsque toutes les voies de réception de l'antenne sont actives est obtenu en faisant la somme des gains électriques élémentaires calculés pour chacune des voies de réception de l'antenne. Autrement dit, il est obtenu par la formule 30 suivante : Gelec =1Gelecj 3034872 24 Le gain de l'antenne Gant en réception est calculé à partir du gain électrique Gelec de l'antenne en réception et d'une deuxième directivité de l'antenne correspondant à la directivité de l'antenne en réception Dr. 5 L'étape de calcul du gain comprend une étape de calcul du produit du gain électrique de l'antenne et de la directivité Dr. Le gain Gant sans dimension est donné par la formule suivante : Gant = Gelec * DR 10 Le GantdB de l'antenne exprimé en dB est donné par la formule suivante : GantdB = GelecdB+DRaB Où GelecdB et DRdB sont le gain électrique de l'antenne et sa directivité en 15 réception exprimés en dB. Le procédé selon l'invention comprend une troisième étape 306 d'évaluation du bruit de l'antenne active Tsant au moyen d'un dispositif générateur de bruit. 20 La figure 5 représente la configuration du banc de mesure pour évaluer la température de bruit de l'antenne active. L'évaluation de température de bruit s'effectue au moyen d'un dispositif générateur de bruit, par exemple un composant électronique de bruit. Dans le mode de mise en oeuvre décrit par la figure 6, l'évaluation fait appel à la mesure on/off d'une 25 diode de bruit, connaissant son ENR, Excess Noise Ratio en langage anglo-saxon. Le composant 9 et 10 représente une diode de bruit, pour une première mesure la diode est en fonctionnement «OFF » 8, et pour une seconde mesure la diode est en fonctionnement « ON » 9. La relation générale entre puissance de bruit P et température de bruit T est : 30 P = k*ArT, où : k = constante de Boltzman (1.38.10-23 J/K), AF est la bande du récepteur. Trois mesures sont réalisées au moyen d'un récepteur de bruit 91 pour mesurer les puissances de bruit : 3034872 25 Pod _i* *r rDid _i *AF*Tld P2Ant = k*AF*T2Ant Soit Gt le gain du récepteur de bruit et Tr la température de bruit 5 de la chaîne réception de mesure de bruit. Tod = Gt *( Tr Tc ), Tid = Gt *( Tr Td T2Ant = Gt *( Tr TsAnt ), Où Tc est la température ambiante et, par définition, 10 Td = (10 ENR/10 + 1 )*T, La température de bruit en sortie antenne TBAnt exprimée en Kelvin s'obtient par élimination de Tr et Gt dans les relations ci-dessus : TsAnt = P2Ant - POd )/( POd Pld )]*(Tc - Td) Tc Par -ailleurs, TsAnt = ( Text + Tadd )*GeciAnt 15 Où Text est la température externe « vue » de l'antenne et Tadd la température additionnelle apportée par l'antenne active. Le procédé selon l'invention comprend ensuite une étape de calcul du facteur de mérite à partir du Gain de l'antenne Gant de la température de bruit de l'antenne Tsant et à partir de la PIRE. 20 Cette étape comprend par exemple une étape 307 de calcul du rapport Gant/Tsant à partir de la température de bruit Tsant et du gain de l'antenne à la réception Gant en calculant le rapport du gain de l'antenne à la réception Gant sur la température de bruit Tsant et une étape 308 de calcul du produit du rapport Gant/Tsant exprimé en Kelvin-1 et de la PIRE. 25 Le facteur de mérite FM est obtenu par la formule suivante : FM = PIRE*Gant/Tsant. On peut exprimer le facteur de mérite en en dBW /K FMdBw = PIREdBw + /Ox togio(Gant) - /Ox togio(Tsant) où FMdBw est le facteur de mérite exprimé en dBW/K. 30 Le procédé selon l'invention se rapporte plus généralement à un procédé de caractérisation d'une antenne active en émission comprenant au 3034872 26 moins une première étape de mesure lors de laquelle on mesure des premières grandeurs élémentaires représentatives de puissances élémentaires captées par la sonde et issues de l'émission des premiers signaux et émis par les voies d'émission respectives et comprenant une 5 étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne en émission à partir des mesures des premières grandeurs élémentaires et à partir des fonctions de transfert définies pour les voies d'émission de l'antenne active. Le procédé selon l'invention se rapporte également à un procédé de caractérisation d'une antenne active en réception comprenant au moins une deuxième étape 10 de mesure lors de laquelle on mesure des deuxièmes grandeurs élémentaires représentatives de puissances élémentaires captées par les voies de réception respectives et issues de l'émission des premiers signaux et émis par les voies d'émission respectives et comprenant une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne en réception à partir des mesures 15 des premières grandeurs élémentaires et à partir des fonctions de transfert définies pour les voies de réception de l'antenne active. Les première et deuxième étapes de mesure et les étapes de calcul sont telles que décrites précédemment. Elles peuvent différer par les grandeurs élémentaires mesurées et les caractéristiques calculées. Les premières grandeurs 20 élémentaires sont des puissances élémentaires captées par la sonde lorsque la caractéristique calculée est la PIRE. Les deuxièmes grandeurs élémentaires sont des premières transmissions élémentaires absolues du deuxième signal entre la sonde et les sorties de voies de réception respectives de l'antenne, lorsque la caractéristique calculée est le Gain. 25 Il est possible de calculer une loi d'amplitude et de phase, un diagramme de rayonnement en champ lointain et une directivité de l'antenne en émission et une loi d'amplitude phase, un diagramme de rayonnement en champ lointain et une directivité de l'antenne en réception par la méthode décrite à partir des amplitudes (ou atténuations) et des phases des fonctions 30 de transfert des voies d'émission et respectivement des voies de réception. Les première et deuxième grandeurs élémentaires mesurées sont alors des transmissions élémentaires absolues ou relatives des premiers signaux entre les voies d'émission élémentaires et la sonde ou respectivement des deuxièmes transmissions élémentaires absolues ou relatives du deuxième 35 signal émis par la sonde en sortie des voies de réception respectives. Les 3034872 27 caractéristiques calculées sont alors des lois d'amplitude et de phase de l'antenne en émission et respectivement en réception. Le diagramme de rayonnement en champ lointain en émission, et respectivement en réception, et calculé à partir du calcul de la loi d'amplitude et de phase en émission, et 5 respectivement en réception. La directivité de l'antenne en émission, et respectivement en réception, est calculée à partir du calcul du diagramme de rayonnement en champ lointain en émission, et respectivement en réception. Dans le procédé de calcul du facteur de mérite, la directivité DE et la directivité DR sont déterminées au préalable par des méthodes connues de 10 l'homme du métier. Elles sont en général prédéterminées et connues en fonction du design de l'antenne. Avantageusement, au moins une des directivités DE et DR peut être définie par le procédé selon l'invention qui permet d'obtenir une valeur précise de la directivité et donc d'accéder à des valeurs précises de la PIRE et du facteur G/T. 15 Comme représenté sur la figure 4, le procédé de détermination du facteur de mérite selon l'invention, la directivité en émission DE et de la directivité en réception DR au moyen du procédé selon l'invention, comme représenté sur la figure 4. La détermination de la directivité DE comprend, pour chaque voie d'émission i, une étape 204b de mesure d'une 20 transmission absolue ou relative élémentaire des premiers signaux entre la voie d'émission considérée et la sonde. Cette étape peut être réalisée au moyen de l'analyseur de réseau 72b dont le port d'émission est alors relié à l'entrée E de l'antenne et le port de réception à la sonde 6. La détermination de DE comprend une étape de calcul de la directivité obtenue. 25 Cette étape comprend une troisième étape de mesure lors de laquelle l'antenne active fonctionne en mode émission, la sonde de test fonctionne en mode de réception et occupe une position de test fixe par rapport à l'antenne et lors de laquelle on réalise des deuxièmes mesures de transmission élémentaires Ti entre les voies d'émission élémentaire i respectives et la 30 sonde 6, chaque transmission élémentaire relative à une voie d'émission élémentaire i étant mesurée lorsque ladite voie d'émission est la seule voie de d'émission active de l'antenne, la directivité en émission étant calculée à partir des deuxièmes mesures de transmission élémentaires Ti et à partir des atténuations et des phases des fonctions de transfert élémentaires entre 35 les éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants des voies 3034872 28 d' émission respectives de l'antenne active et la sonde de test occupant la position de test par rapport à l'antenne active. Les deuxièmes mesures de transmission sont par exemple obtenues au moyen de l'analyseur de réseau 72b. 5 Le procédé selon l'invention comprend avantageusement, préalablement à l'étape 204b, une autre étape de mesure d'une autre transmission de référence lors de laquelle on relie entre elles les extrémités des câble 76 77, lesdites extrémités étant destinée à être reliées à la sonde et à l'antenne pendant l'étape de mesure ou lors de laquelle les câbles 10 reliant l'analyseur de réseau à l'antenne et à la sonde sont des câbles différents de ceux utilisés lors de la troisième mesure car la prise en compte précise des pertes des câbles de mesure n'est pas nécessaire pour une mesure de transmission relative entre les voies d'émission respectives de l'antenne. Par exemple, on utilise des câbles autres que les câbles 76 et 77 15 mais, en lieu et place de ces câbles ou en plus d'au moins un de ces câbles, au moins un des câbles reliant l'analyseur de réseau et le synthétiseur de signaux, l'analyseur de réseau et chacun des dispositifs de commutation, ou le synthétiseur de signaux et l'analyseur de réseau peut être différent de ceux utilisés lors de l'étape de mesure 204b. Les câbles concernés sont 20 représentés en ondulé sur la figure 2. L'étape 204b relative à la voie i comprend : - une première étape de mesure d'une autre transmission absolue ou relative, au moyen de l'analyseur de réseau 72b lors de laquelle le premier et le deuxième câble relient le dispositif de mesure à l'entrée E de a voie 25 d'émission i de l'antenne et à la sonde de test ,la voie d'émission i de l'antenne étant la seule voie d'émission active de l'antenne, - une deuxième étape de calcul de la transmission absolue ou relative élémentaire des premiers signaux entre la voie d'émission considérée et la sonde pour la voie i à partir de l'autre transmission élémentaire mesurée et 30 de la transmission de référence. Ce calcul est le même que pour l'étape 304b. Le procédé comprend également une étape 207 de calcul de la directivité DR de l'antenne en réception à partir de deuxièmes mesures de transmission élémentaires et à partir des atténuations et phases de fonctions 35 de transfert définies pour les voies de réception de l'antenne 3034872 29 L'étape 206 de détermination de la directivité DE en émission comprend : - une étape de calcul de la loi d'amplitude et de phase de l'antenne en émission à partir des mesures des transmissions absolues ou relatives 5 élémentaires des premiers signaux et des fonctions de transfert, - une étape de calcul du diagramme de rayonnement de l'antenne en champ lointain en émission à partir de la loi d'amplitude phase de l'antenne en émission calculée et à partir de caractéristiques des éléments rayonnants des voies d'émission et de leurs positions respectives, la directivité de 10 l'antenne en émission étant déterminée à partir du diagramme de rayonnement de l'antenne en champ lointain en émission calculé. La directivité en émission DE est calculée de manière classique par l'homme du métier à partir du diagramme de rayonnement calculé en émission. De manière générale, une directivité est définie à partir de la densité de 15 puissance dans la direction où le champ rayonné est maximum et la densité de puissance correspondant à une antenne isotrope rayonnant la même puissance totale que l'antenne. La loi d'amplitude et de phase de l'antenne en émission comprend les 20 amplitudes AAi et phases cpAi des voies d'émission i respectives de l'antenne au niveau de la face rayonnante de l'antenne. Elles sont calculées à partir des amplitudes Ami et des phases (pmi respectives correspondant aux amplitudes et phase des transmissions élémentaires mesurées pour lesdites phases et les amplitudes Ai et (pi des fonctions de transfert définies entre les 25 différentes voies i et la sonde 6 occupant la position de mesure. Plus précisément : AAi = Ami/ Ai, (pAi = (pmi - (pi Le procédé comprend également une étape 207 de calcul de la directivité DR de l'antenne en réception à partir de deuxièmes mesures de 30 transmission élémentaires et à partir des atténuations et phases de fonctions de transfert définies pour les voies de réception de l'antenne. L'étape 207 comprend : - une étape de calcul de la loi d'amplitude et de phase de l'antenne en réception à partir des mesures des deuxièmes transmissions absolues ou 35 relatives élémentaires des premiers signaux et des fonctions de transfert (sur 3034872 30 la figure 4 non limitative, les deuxièmes transmissions sont les premières transmissions mesurées lors de l'étape 304, - une étape de calcul du diagramme de rayonnement de l'antenne en champ lointain en réception à partir de la loi d'amplitude phase de l'antenne 5 en émission calculée et à partir de caractéristiques des éléments rayonnants des voies de réception et de leurs positions respectives, la directivité de l'antenne en émission étant déterminée à partir du diagramme de rayonnement de l'antenne en champ lointain en réception calculé. La directivité en réception DR est calculée de manière classique par 10 l'homme du métier à partir du diagramme de rayonnement calculé en réception. La loi d'amplitude et de phase de l'antenne en réception comprend les amplitudes AAj et phases (pAj des voies de réception j respectives de l'antenne au niveau de la face rayonnante de l'antenne. Elles sont calculées 15 à partir des amplitudes Amj et des phases (pmj respectives correspondant aux amplitudes et phase des transmissions élémentaires mesurées pour lesdites phases et les amplitudes Aj et (pj des fonctions de transfert définies entre les différentes voies j et la sonde 6 occupant la position de mesure. Plus précisément : 20 AAj = Amj/ Aj , (pAj = (pmj - (pj Le rayonnement en champ lointain est calculé par des méthodes connues de l'homme du métier par exemple par une méthode d'élément finis en décomposition domaine permettant la résolution des équations de 25 Maxwell. Ce type de méthode est décrit dans les articles suivants : - J.-P. Martinaud and G. Salin, "Domain decomposition techniques applied to finite array modeling," in Int. Conference On Electro-magnetics in Advanced Applications (ICEAA), Sydney, NSW, Australia 2010, pp. 661-664, - "Domain decomposition applied to multi-symmetrical objects. 30 Application to the "antenna-radome" modeling" Jean-Paul Martinaud, Samuel Nosal, and Gilles Salin,ACES 2012 (Applied Computational Electromagnetics Conference) REVENDICATIONS1. Procédé de caractérisation d'une antenne active (7) en émission, ladite antenne active (7) comprenant un ensemble de voies d'émission, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une première étape de mesure (200), lors de laquelle l'antenne active fonctionne en mode d'émission, lors de laquelle une sonde de test (6) fonctionnant en mode de réception occupe une position de test fixe par rapport à l'antenne active (7) et lors de laquelle on mesure de premières grandeurs élémentaires représentatives de puissances élémentaires captées par la sonde de test et issues du rayonnement de premiers signaux de test émis par les voies d'émission respectives, chaque première grandeur élémentaire issue du rayonnement d'un premier signal de test par une voie d'émission quelconque prise dans l'ensemble des voies d'émission étant mesurée lorsque ladite voie d'émission est la seule voie d'émission active de l'ensemble de voies d'émission, le procédé comprenant au moins une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne active (7) en émission à partir des mesures des premières grandeurs élémentaires et à partir de fonctions de transfert élémentaires entre les éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants des voies d' émission respectives de l'antenne active (7) et la sonde de test (6) occupant la position de test par rapport à l'antenne active (7). 2. Procédé de caractérisation selon la revendication précédente, comprenant une première étape de mesure (200), lors de laquelle les premières grandeurs élémentaires mesurées sont des puissances élémentaires captées par la sonde de test et issues du rayonnement de premiers signaux de test par les voies d'émission respectives de l'antenne active, et une étape (205) de calcul d'une caractéristique de l'antenne en émission, correspondant à la puissance rayonnée équivalente de l'antenne appelée PIRE, à partir des mesures desdites puissances élémentaires et à partir d'atténuations des fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies d'émission de l'antenne active. 3034872 32 3. Procédé de caractérisation selon la revendication 2, dans lequel les puissances élémentaires sont mesurées au moyen d'un puissance-mètre. 5 4. Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, dans lequel la PIRE est calculée en outre à partir d'une directivité de l'antenne en émission. 5. Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des 10 revendications précédentes, comprenant une première étape de mesure lors de laquelle les premières grandeurs élémentaires mesurées sont des transmissions élémentaires des premiers signaux entre les voies d'émission respectives et la sonde et une étape de calcul d'une autre caractéristique de l'antenne en émission qui est une loi 15 d'amplitude et de phase de l'antenne en émission à partir des mesures desdites premières grandeurs élémentaires et à partir d'atténuations et de phases des fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies d'émission de l'antenne active. 20 6. Procédé de caractérisation selon la revendication précédente, comprenant une étape de calcul du rayonnement de l'antenne en champ lointain en émission à partir de la loi d'amplitude et de phase calculée. 7. Procédé de caractérisation selon la revendication précédente, 25 comprenant une étape de calcul de la directivité de l'antenne en émission à partir du rayonnement de l'antenne en champ lointain en émission calculé. 8. Procédé de caractérisation d'une antenne active (7) en réception, 30 ladite antenne active (7) comprenant un ensemble de voies de réception, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une deuxième étape de mesure (300), lors de laquelle l'antenne active (7) fonctionne en mode de réception et la sonde de test (6) occupant la position de test fonctionne en mode émission, et lors de laquelle on mesure des deuxièmes 35 grandeurs élémentaires représentatives de puissances élémentaire captées en sortie des voies de réception respectives et issues du 3034872 33 rayonnement d'un deuxième signal de test par la sonde, chaque deuxième grandeur élémentaire relative à une voie de réception quelconque prise dans l'ensemble de voies de réception étant mesurée lorsque ladite voie de réception est la seule voie de réception active de 5 l'ensemble de voies de réception, le procédé comprenant au moins une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne en réception à partir des mesures des deuxièmes grandeurs élémentaires et à partir de fonctions de transfert élémentaires entre les éléments rayonnants ou sous-réseaux d'éléments rayonnants des voies de réception respectives 10 et la sonde de test occupant la position de test par rapport à l'antenne active. 9. Procédé de caractérisation selon la revendication précédente, comprenant une deuxième étape de mesure lors de laquelle les 15 deuxièmes grandeurs élémentaires mesurées sont des premières transmissions élémentaires absolues du deuxième signal en sortie des voies de réception respectives de l'antenne active, le procédé de caractérisation comprenant une étape de calcul d'une caractéristique de l'antenne en réception correspondant au gain de l'antenne en réception à 20 partir des mesures desdites premières transmissions élémentaires absolues et à partir d'atténuations des fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies de réception de l'antenne active. 10. Procédé de caractérisation selon la revendication précédente, dans 25 lequel le Gain de l'antenne est en outre calculé à partir d'une directivité de l'antenne en réception. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel les mesures des premières transmissions élémentaires du 30 deuxième signal sont obtenues au moyen d'un dispositif de mesure comprenant un analyseur de réseau (72b), ledit dispositif de mesure étant relié à l'antenne et à la sonde au moyen d'un premier et d'un deuxième câble, le procédé comprenant, préalablement aux mesures de transmissions élémentaires, une étape de mesure de transmission de 35 référence lors de laquelle on relie entre elle les extrémités des premiers 3034872 34 et deuxièmes câbles de mesure destinées à être reliées à l'antenne et à la sonde, l'étape de mesure des premières transmissions élémentaires comprenant, pour chaque voie de réception j : - une première étape de mesure (304a) d'une transmission 5 élémentaire, au moyen de l'analyseur de réseau (72b) lors de laquelle on relie le dispositif de mesure à la sortie (S) de la voie de réception (j) de l'antenne, et la sonde via le premier et respectivement le deuxième câble, - une deuxième étape de calcul (304b) de la première transmission 10 élémentaire pour la voie de réception (j) à partir de la transmission élémentaire mesurée et de la transmission de référence. 12. Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, comprenant une deuxième étape de mesure lors 15 de laquelle les deuxièmes grandeurs élémentaires mesurées sont des deuxièmes transmissions élémentaires du deuxième signal en sortie des voies de réception respectives, le procédé comprenant une étape de calcul d'une autre caractéristique de l'antenne en réception correspondant à une loi d'amplitude et de phase de l'antenne en 20 réception à partir des mesures des deuxièmes transmissions élémentaires et à partir d'atténuations et de phases des fonctions de transfert élémentaires relatives aux voies de réception de l'antenne active. 25 13. Procédé de caractérisation selon la revendication précédente, comprenant une étape de calcul du rayonnement de l'antenne en champ lointain en réception à partir de ladite loi d'amplitude et de phase de l'antenne en réception calculée. 30 14. Procédé de caractérisation selon la revendication précédente, comprenant une étape de calcul de la directivité de l'antenne en réception à partir dudit rayonnement de l'antenne en champ lointain en réception calculé. 35 15. Procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : 3034872 35 - la position de test de la sonde par rapport à l'antenne active est telle que la distance entre chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants constituant une voie d'émission de l'antenne 5 active et de façon que la distance entre chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants constituant une voie de réception de l'antenne active et la sonde est supérieure à DEk2/(2.À) où DEk représente le diamètre de l'ouverture rayonnante équivalente à l'élément ou au sous-réseau d'élément rayonnants considéré et À la longueur 10 d'onde moyenne de fonctionnement de l'antenne, - dans lequel la position de la sonde de test par rapport à l'antenne active est telle que la distance entre chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants constituant une voie d'émission de l'antenne active et de façon que la distance entre chaque élément 15 rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnants constituant une voie de réception de l'antenne active et la sonde est inférieure à 2DA2a, où DA représente ici le diamètre de l'ouverture rayonnante équivalente à l'antenne complète - et dans lequel la position de test par rapport à l'antenne active est 20 définie de façon que la sonde 31 intercepte le lobe principal 32 rayonné par chaque élément rayonnant ou sous-réseau d'éléments rayonnant de chacune des voies d'émission et de chacune de voies de réception et de façon que le lobe principal du diagramme de rayonnement 31 de chacun des éléments rayonnants constituant l'antenne englobe la position de la 25 sonde. 16. Procédé de détermination du facteur de mérite d'une antenne active (7) comprenant une pluralité de voies de réception et une pluralité de voies d'émission, le facteur de mérite étant calculé à partir de la PIRE 30 calculée au moyen du procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 et à partir du gain de l'antenne à la réception calculé au moyen du procédé de caractérisation selon l'une quelconque des revendications 9 à 10. 35 17. Procédé de détermination du facteur de mérite d'une antenne active (7) comprenant une pluralité de voies de réception et une pluralité 3034872 36 de voies d'émission, le facteur de mérite étant calculé à partir de la PIRE calculée au moyen du procédé de caractérisation selon la revendication 7 en ce qu'elle dépend de la revendication 4 et à partir du gain de l'antenne à la réception calculé au moyen du procédé de caractérisation 5 selon la revendication 14 en ce qu'elle dépend de l'une quelconque des revendications 9 à 10 ou 13 dépendant de la revendication 9. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les voies d'émission de l'antenne active sont les voies de 10 réception de l'antenne active.