Brevet FR3089697A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention - Chambre anéchoïque [0001] La présente invention concerne une chambre anéchoïque pour tester au moins un équipement comportant une antenne configurée pour émettre un rayonnement électromagnétique, la chambre anéchoïque comprenant : [0002] - une enceinte définissant un espace intérieur de la chambre anéchoïque, l'enceinte étant adaptée pour confiner le rayonnement électromagnétique dans l'espace intérieur et comportant une partie avant définissant une ouverture adaptée pour insérer l'antenne dans l'espace intérieur, et une partie arrière opposée à la partie avant selon une direction longitudinale de la chambre anéchoïque ; [0003] - des panneaux absorbants fixés sur l'enceinte dans le volume intérieur pour absorber le rayonnement électromagnétique ; et [0004] - des capteurs fixés sur la partie arrière pour réaliser des mesures relatives au rayonnement électromagnétique. [0005] La chambre anéchoïque est notamment adaptée pour la mesure de diagrammes d'antenne. [0006] La chambre anéchoïque confine les ondes électromagnétiques à l'intérieur du volume intérieur selon le principe de Faraday et limite les réflexions sur l'enceinte grâce aux panneaux absorbants de façon à reproduire des conditions de champ libre, en ne provoquant pas d'écho parasites pouvant perturber les mesures réalisées par les capteurs, et en éliminant les perturbations liées à des sources extérieures. [0007] Pour un équipement à tester imposant, par exemple d'une longueur supérieure à un mètre, et si l'on dispose d'une chambre anéchoïque de grandes dimensions, de type laboratoire d'essai, l'équipement à tester est en général intégralement placé clans la chambre anéchoïque. [0008] Si l'on utilise une chambre anéchoïque de dimensions moyennes, celle-ci est en général montée sur un support permettant de la déplacer vers l'équipement à tester pour recevoir au moins l'antenne dans le volume intérieur. La course de déplacement est de l'ordre d'un mètre environ. [0009] Dans ce cas, les capteurs, tels que des cornets de mesure, suivent le déplacement de la chambre, ce qui contribue à réduire la précision et la reproductibilité des mesures. [0010] La masse de la chambre anéchoïque, généralement plusieurs centaines de kg, impose aussi de robotiser le déplacement, ce qui ajoute un niveau de complexité supplémentaire et nuit à la reproductibilité de la position des antennes dans la chambre d'un test à l'autre. [0011] Les capteurs sont en général reliés par des câbles souples à un système électronique fixe de traitement des signaux envoyés par les capteurs. Les déplacements répétés de la 2 chambre anéchoïque provoquent parfois un vieillissement important des câbles. [0012] Un but de l'invention est donc de fournir une chambre anéchoïque améliorée, permettant notamment d'augmenter la précision des mesures, en particulier lorsque l'équipement à tester est de dimensions importantes. [0013] A cet effet, l'invention a pour objet une chambre anéchoïque du type décrit ci-dessus, dans laquelle la partie avant est mobile par rapport à la partie arrière entre une position de repos, dans laquelle l'antenne est susceptible de se situer à l'extérieur de l'enceinte, et une position de test, dans laquelle l'ouverture est plus éloignée des capteurs selon la direction longitudinale que dans la position de repos et dans laquelle l'antenne est destinée à se situer dans l'espace intérieur. [0014] Selon des modes particuliers de réalisation, la chambre anéchoïque comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : [0015] - la partie avant est montée coulissante par rapport à la partie arrière dans la direction longitudinale entre la position de repos et la position de test ; [0016] - dans la position de repos, la partie arrière forme un fourreau dans lequel la partie avant se situe au moins partiellement ; [0017] - la chambre anéchoïque comporte en outre un système d'actionnement adapté pour déplacer la partie avant de la position de repos à la position de test, et réciproquement ; [0018] - la chambre anéchoïque comporte en outre un système de guidage extérieur comportant au moins un support extérieur destiné à être fixé sur un sol, et sur lequel la partie avant est adaptée pour rouler ; [0019] - la chambre anéchoïque comporte en outre un système de guidage intérieur comportant au moins un support intérieur fixé sur la partie arrière et sur lequel la partie avant est adaptée pour glisser ou rouler, le support intérieur étant constitué d'un ou plusieurs matériau(x) transparent(s) pour ledit rayonnement électromagnétique, ou étant masqué pour éviter des réflexions dudit rayonnement électromagnétique sur le support intérieur ; [0020] - chacune de la partie avant et de la partie an-ière comprend respectivement une paroi de confinement au moins en partie métallique, et la chambre anéchoïque comprend un système de mise en contact adapté pour assurer un contact électrique entre les parois de confinement dans la position de test, le contact électrique étant continu autour de la direction longitudinale ; [0021] - chacune des parois de confinement comprend une portion de contact, le système de mise en contact comprenant au moins un joint au moins partiellement métallique, le joint étant comprimé longitudinalement entre les portions de contact dans la position de test ; [0022] - ledit au moins un joint est fixé sur la portion de contact de la partie avant, le 3 système de mise en contact comprenant en outre au moins un autre joint fixé sur la portion de contact de la partie avant ; et [0023] - le système de mise en contact est en outre adapté pour assurer un contact électrique entre les parois de confinement dans la position de repos, le contact électrique étant continu autour de la direction longitudinale. [0024] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : [0025] [fig.1] La figure 1 est une vue schématique d'une chambre anéchoïque selon l'invention, en coupe selon un plan vertical parallèle à une direction longitudinale à la chambre anéchoïque, la partie avant étant dans la position de test, et [0026] [fig.2] la figure 2 est une vue de détail d'une partie de la figure 1 située au niveau de la jonction entre la partie avant et la partie arrière de la chambre anéchoïque représentée sur la figure 1. [0027] En référence aux figures 1 et 2, on décrit une chambre anéchoïque 1 selon l' invention. [0028] La chambre anéchoïque 1 est adaptée pour tester un équipement 5 comportant une antenne 7 configure° pour émettre un rayonnement électromagnétique 9 comportant par exemple des fréquences supérieures ou égales à 1 GHz. [0029] L'équipement 5 est par exemple un cornet rayonnant, une antenne du type plateau à fentes, ou une antenne du type réseau à balayage électronique. [0030] L'équipement 5 est avantageusement maintenu dans une position donnée par rapport au sol 11 grâce à un système de levage (non représenté). [0031] La chambre anéchoïque 1 est par exemple adaptée pour mesurer un diagramme d'antenne (non représenté) de l'équipement 5, par exemple dans des bandes de fréquences à partir de 1 GHz. [0032] La chambre anéchoïque 1 repose sur un sol 11. [0033] La chambre anéchoïque 1 présente par exemple une forme générale parallélé- pipédique. La chambre anéchoïque présente par exemple des dimensions caractéristiques de l'ordre de quelques mètres. [0034] La chambre anéchoïque 1 comprend une enceinte 13 définissant un espace intérieur 15 de la chambre anéchoïque, des panneaux absorbants 17 fixés sur l'enceinte dans le volume intérieur pour absorber le rayonnement électromagnétique 9, et des capteurs 19 adaptés pour réaliser des mesures relatives au rayonnement électromagnétique. [0035] La chambre anéchoïque 1 comprend avantageusement un système de mise en contact 21 configure pour assurer un contact électrique entre une partie avant 23 et une partie arrière 25 de l'enceinte 13. [0036] La chambre anéchoïque 1 comprend avantageusement un système d'actionnement 27 adapté pour actionner la partie avant 23 par rapport à la partie anière 25, un système de guidage extérieur 29 et un système de guidage intérieur 31 adaptés pour guider la partie avant 23 par rapport à la partie arrière 25. [0037] L'enceinte 13 est adaptée pour confiner le rayonnement électromagnétique 9 dans l'espace intérieur 15 selon le principe de Faraday. [0038] La partie avant 23 et la partie arrière 25 de l'enceinte 13 sont opposées l'une à l'autre selon une direction longitudinale L de la chambre anéchoïque 1. [0039] Les parties avant et arrière 23, 25 comprennent avantageusement une structure mécano-soudée (non-représentée). Par exemple, ces parties comprennent un assemblage de panneaux métallisés ayant des dimensions standard, telles que 250 cm x 120 cm. [0040] La direction longitudinale L est par exemple sensiblement parallèle au sol 11 et, dans l'exemple représenté, horizontale. [0041] La partie avant 23 définit une ouverture 33 adaptée pour insérer l'antenne 7 dans l'espace intérieur 15. La partie avant 23 est mobile par rapport à la partie arrière 25 entre une position de repos (non représentée, mais qui se déduit de la figure 1 par une translation de la partie avant par rapport à la partie arrière selon la direction longitudinale L), et une position de test (représentée sur la figure 1), dans laquelle l'ouverture 33 est plus éloignée des capteurs 19 selon la direction longitudinale L que dans la position de repos. [0042] Avantageusement, la partie avant 23 est montée coulissante par rapport à la partie arrière 25 dans la direction longitudinale L entre la position de repos et la position de test, et réciproquement. [0043] La partie arrière 25 est fixée sur le sol 11. La partie avant 23 est donc mobile par rapport au sol 11. [0044] Avantageusement, dans la position de repos, la partie arrière 25 forme un fourreau dans lequel la partie avant 23 se situe quasi intégralement. [0045] Chacune de la partie avant 23 et de la partie arrière 25 comprend respectivement une paroi de confinement 35, 37 au moins en partie métallique, le système de mise en contact 21 étant adapté pour assurer un contact électrique entre les parois de confinement dans la position de test, le contact électrique étant continu autour de la direction longitudinale L. [0046] La paroi de confinement 37 de la partie an-ière 25 comprend un corps 39 et une portion de contact 41 (figure 2) formant par exemple un bord relevé de la paroi de confinement 37. [0047] La portion de contact 41 est par exemple localement perpendiculaire au corps 39. [0048] Le corps 39 constitue avantageusement l'essentiel (au moins 90% en masse) de la paroi de confinement 37. [0049] La paroi de confinement 35 de la partie avant 23 comporte un corps 43 et une portion de contact 45 située longitudinalement du côté des capteurs 19 par rapport à la portion de contact 41. La paroi de confinement 35 comporte avantageusement en outre une deuxième portion de contact 47 (figure 1) située longitudinalement de l'autre côté des capteurs 19 par rapport à la portion de contact 41. [0050] Le corps 43 constitue avantageusement l'essentiel (au moins 90% en masse) de la paroi de confinement 35. [0051] La portion de contact 45 forme par exemple un bord relevé de la paroi de confinement 35, et est par exemple localement perpendiculaire au corps 43. [0052] Les portions de contact 41, 45 sont tête bêche l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire que la portion de contact 41 forme une saillie par rapport au corps 39 dirigée vers le corps 43, et que la portion de contact 45 forme une saillie à partir du corps 43 dirigée vers le corps 39. Avantageusement, les portions de contact 41 et 45 sont sensiblement perpendiculaires à la direction longitudinale L. [0053] Le système de mise en contact 21 comprend par exemple deux joints 49, 51 au moins partiellement métalliques. [0054] Avantageusement, le système de mise en contact 21 comprend également un troisième joint 53 fixé sur la deuxième portion de contact 47. [0055] Les joints 49, 51 sont respectivement fixés sur les portions de contact 41, 45 et adaptés pour être comprimés longitudinalement entre ces portions de contact dans la position de test (sur la figure 2, les joints 49, 51 ont été représentés légèrement à l'écart l'un de l'autre longitudinalement pour faciliter la compréhension). [0056] Avantageusement, le troisième joint 53 est adapté pour être comprimé longitudi- nalement entre la deuxième portion de contact 47 et la portion de contact 41 dans la position de repos. Ainsi, le système de mise en contact 21 est également adapté pour réaliser un contact électrique entre les parois de confinement 37, 35 dans la position de repos par l'intermédiaire du troisième joint 53. [0057] De ce fait, la position de repos constitue avantageusement une deuxième position de test. [0058] Les joints 49, 51, 53 sont connus en eux-mêmes, sous le nom de joints CEM. Ils comprennent des matériaux métalliques, ayant des propriétés d'élasticité de façon à combler des interstices entre les portions de contact dans la position de test et la deuxième position de test. Ces matériaux sont généralement de deux types : [0059] - en cuivre traité pour lui conférer des propriétés d'élasticité, [0060] - en matériaux composites souples chargés de particules métalliques ou tricotés avec des fils métalliques. De tels joints sont par exemple commercialisés par la société Kemtron. [0061] Les panneaux absorbants 17 épousent avantageusement les parois de confinement 35, 37 du côté du volume intérieur 15. 6 [0062] Les panneaux absorbants 17 comprennent par exemple une mousse chargée de carbone et présentent une forme (non-représentée) organisée en multi-pointes. Avantageusement, une épaisseur de 20 cm de ces panneaux permet une atténuation de 30 dB à 1 GHz. [0063] De tels panneaux sont par exemple commercialisés par la société Emerson & Cuming sous la marque Wavasorb®. [0064] Les capteurs 19 sont d'un type connu en lui-même de l'homme du métier. Les capteurs 19 sont par exemple situés sur une face arrière de la partie arrière 25, opposée longitudinalement à l'ouverture 33. [0065] Le système d'actionnement 27 est adapté pour déplacer la partie avant 23 de la position de repos à la position de test, et réciproquement. Il comporte par exemple un moteur (non représenté), et une tige 55 fixée sur la partie avant 23. [0066] Le système de guidage extérieur 29 comprend par exemple un support extérieur 57 fixé sur le sol 11, et une ou plusieurs roues 59 montée(s) sur la partie avant 23 et adaptée(s) pour rouler sur le support extérieur. [0067] Le système de guidage intérieur 31 comprend par exemple un ou plusieurs supports intérieurs 61 fixés sur la partie arrière 25 et sur lesquels la partie avant 23 est adaptée pour glisser. [0068] Le support intérieur 61 est constitué d'un ou plusieurs matériaux, soit transparents pour le rayonnement magnétique 9, par exemple du téflon (polytétrafluoroéthylène ou PTFE), soit masqués par des absorbants (non représentés). [0069] Le fonctionnement de la chambre anéchoïque 1 se déduit de sa structure et va maintenant être brièvement décrit. [0070] La partie avant 23 est initialement dans la position de repos. L'équipement 5 à tester est placé en face de l'ouverture 33, à une certaine distance, par exemple de l'ordre de 1 m. [0071] La partie avant 23 est alors déplacée de la position de repos à la position de test re- présentée sur la figure 1, dans laquelle l'antenne 7 de l'équipement 5 se situe dans le volume intérieur 15. Avantageusement, ce déplacement d'environ 1 m est réalisé grâce au système d'actionnement 27. Le moteur (non représenté) agit sur la tige 55 pour faire coulisser la partie avant 23 par rapport à la partie arrière 25 jusqu'à la position de test. [0072] Le système de guidage extérieur 29 assure un guidage de la partie avant 23 pendant le déplacement. La ou les roues 59 roulent sur le support extérieur 57. [0073] Le système de guidage intérieur 31 assure un guidage secondaire de la partie avant 23. La paroi de confinement 35 de la partie avant 23 glisse sur le support intérieur 61. [0074] Dans la position de test, le système de mise en contact 21 assure avantageusement un contact électrique entre les parois de confinement 35 et 37 de manière continue autour de la direction longitudinale L. En effet, les joints 49, 51 sont comprimés longitudi- 7 nalement l'un contre l'autre. Le contact électrique est assuré du corps 43 vers la portion de contact 45, puis à travers les joints 51 et 49, ensuite via la portion de contact 41 et le corps 39. [0075] Pendant le test, l'antenne 7 émet le rayonnement électromagnétique 9 et les capteurs 19 effectuent les mesures souhaitées. Pendant ces mesures, l'enceinte 13 confine le rayonnement électromagnétique 9 dans l'espace intérieur 15 et évite la pénétration de rayonnements parasites depuis l'extérieur vers le volume intérieur. Les panneaux absorbants 17 évitent des réflexions internes du rayonnement électromagnétique 9 sur les parois de l'enceinte 13. [0076] Dans la deuxième position de test, correspondant à la position de repos, le système de mise en contact 21 assure un contact électrique entre les parois de confinement 35, 37 via la portion de contact 47, le troisième joint 53 comprimé longitudinalement entre la portion de contact 47 et la portion de contact 41, puis via la portion de contact 41 et le corps 39. [0077] Cette deuxième position de test est utile pour tester deux types équipements né- cessitant des longueurs différentes de chambre. [0078] Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, la précision des mesures réalisées par la chambre anéchoïque 1 est améliorée. En effet, la partie avant 23 vient au-devant de l'équipement 5 à tester grâce à un déplacement de la position de repos à la position de test. Ceci permet de conserver la partie arrière 25, qui comporte les capteurs 19, fixe par rapport au sol Il. Ainsi, les câbles de connexion des capteurs ne sont pas sollicités mécaniquement. En outre, seule la partie avant est déplacée, et non toute la chambre anéchoïque 1. [0079] Grâce au système de mise en contact 21, un très bon contact électrique est réalisé entre la partie avant 23 et la partie arrière 25. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5]