FR3133275A1 - Antenne passive comportant un cadre blindé - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une antenne passive comportant un cadre blindé, par exemple une antenne pour produire un champ magnétique radio-fréquence connu dans un laboratoire. Une antenne passive selon l’invention comporte : un premier élément (1), le premier élément étant une ligne de transmission ayant un conducteur externe (11) et un conducteur interne (12), le premier élément étant une partie d’un cadre blindé ; un deuxième élément (2), le deuxième élément étant un conducteur électrique, le deuxième élément étant une partie du cadre blindé ; une base (3) ; un dispositif linéaire à accès unique (4) ayant une résistance en courant continu, une première extrémité du deuxième élément étant indirectement couplée à une première extrémité du conducteur interne, à travers le dispositif linéaire à accès unique ; et un accès de l’antenne passive. Figure pour l’abrégé : Figure 4.
Description
L’invention concerne une antenne passive comportant un cadre blindé, par exemple une antenne pour produire un champ magnétique radio-fréquence connu dans un laboratoire.
Les antennes de type “cadre” (appelées “loop antennas” en anglais) et de type “cadre blindé” (appelées “shielded loop antennas” en anglais) sont bien connues des spécialistes. Elles peuvent être utilisées pour produire un champ magnétique radio-fréquence connu, par exemple pendant des essais d’immunité électromagnétique, ou pour calibrer une antenne de mesure. Comme expliqué dans le paragraphe 5-4 du chapitre 5 du livre de R.C. Johnson intitulé “Antenna Engineering Handbook, 3rd Edition”, publié par McGraw-Hill en 1993, le blindage d’un cadre blindé fonctionne typiquement comme un cadre. Pour produire un champ magnétique radio-fréquence connu, un cadre blindé donne de meilleurs résultats qu’un cadre non blindé, car un cadre blindé utilisé convenablement est une antenne qui ne produit pas un courant de mode commun circulant sur le câble reliant l’antenne à un générateur radio-fréquence ou un émetteur, induit par le champ électromagnétique émis par l’antenne.
Dans ce qui suit, nous appellerons “niveau de champ de référence” un module d’une intensité d’un champ magnétique radio-fréquence produit par une antenne, le champ magnétique radio-fréquence étant mesuré à un emplacement de référence par rapport à l’antenne, un générateur étant couplé à un accès de l’antenne, le générateur produisant une tension sinusoïdale à une fréquence donnée, le générateur ayant une impédance interne connue à la fréquence donnée, une tension en circuit ouvert du générateur étant égale à 2 volts efficace. Le niveau de champ de référence est exprimé en A/m efficace.
Un exemple d’une antenne passive de l’état de l’art antérieur est montré sur la , où les arêtes cachées (c’est-à-dire non directement visibles) et les contours cachés ne sont pas représentés. L’antenne passive montrée sur la comporte :
- un premier élément (1), le premier élément étant une ligne de transmission ayant un conducteur externe (11) et un conducteur interne (12), la ligne de transmission ayant une première extrémité (101) et une seconde extrémité (102), le conducteur externe ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur externe ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le premier élément étant une partie d’un cadre blindé ;
- un deuxième élément (2), le deuxième élément étant un conducteur électrique, le deuxième élément ayant une première extrémité (201) et une seconde extrémité (202), la première extrémité du deuxième élément étant directement couplée à la première extrémité du conducteur interne, le deuxième élément étant une partie du cadre blindé ;
- une partie appelée “base” (3), la base procurant un contact électrique entre la seconde extrémité du conducteur externe et la seconde extrémité du deuxième élément, la base étant une partie du cadre blindé ;
- un accès de l’antenne passive, l’accès de l’antenne passive ayant une première borne et une seconde borne, la première borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur interne, la seconde borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur externe.
Ledit cadre blindé est un cadre blindé monospire, constitué du premier élément, du deuxième élément et de la base. La plus grande largeur de l’antenne passive montrée sur la est environ 133 mm. La est un graphique montrant le module d’une impédance de cette antenne passive, en fonction de la fréquence. La est un graphique montrant le niveau de champ de référence de cette antenne passive, en fonction de la fréquence, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, l’impédance interne du générateur étant supposée égale à 50 ohms à toute fréquence. Plus précisément, l’emplacement de référence utilisé pour obtenir la est situé sur un axe de référence de l’antenne passive et à une distance d’environ 100 mm d’un plan de référence de l’antenne passive, l’axe de référence étant orthogonal au plan de référence.
Pour la calibration de certaines antennes de mesure, il serait souhaitable de générer un champ magnétique connu en utilisant une antenne passive comportant un cadre blindé et ayant un niveau de champ de référence qui est sensiblement indépendant de la fréquence, dans une large bande de fréquence, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive. Le spécialiste sait que ce résultat peut être obtenu en réduisant la taille du cadre blindé. Cependant, cette solution n’est souvent pas acceptable car elle implique que le champ magnétique devient moins homogène à proximité de l’antenne passive, et plus faible loin de l’antenne passive.
L’invention a pour objet une antenne passive simple et économique comportant un cadre blindé, l’antenne passive ayant un niveau de champ de référence qui, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, est sensiblement indépendant de la fréquence à toute fréquence inférieure à une borne supérieure, la borne supérieure étant augmentée par rapport à celle qui serait obtenue en utilisant une antenne passive de l’état de la technique antérieure comportant un cadre blindé de mêmes dimensions.
Dans la suite, “couplé” fait toujours référence à un couplage électrique. Lorsque ce terme est appliqué à deux entités telles que des bornes, des conducteurs, des noeuds, etc, “couplé” peut indiquer que les entités sont directement couplées, c’est-à-dire connectées (ou, de façon équivalente, en contact électrique) l’une avec l’autre, et/ou que les entités sont indirectement couplées, une interaction électrique différente du couplage direct existant dans ce cas entre les entités, par exemple à travers un ou plusieurs composants. Lorsque ce terme est appliqué à deux entités à plusieurs bornes, telles que des accès, des connecteurs, etc, “couplé” peut indiquer que les entités sont directement couplées, chaque borne d’une des entités étant dans ce cas directement couplée à une et une seule des bornes de l’autre entité, et/ou que les entités sont indirectement couplées, une interaction électrique différente du couplage direct existant dans ce cas entre les bornes des entités, par exemple à travers un ou plusieurs composants. Dans ce qui suit, conformément à la théorie des circuits, un accès a exactement deux bornes.
Une antenne passive selon l’invention comporte :
- un premier élément, le premier élément étant une ligne de transmission ayant un conducteur externe et un conducteur interne, la ligne de transmission ayant une première extrémité et une seconde extrémité, le conducteur externe ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur externe ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le premier élément étant une partie d’un cadre blindé ;
- un deuxième élément, le deuxième élément étant un conducteur électrique, le deuxième élément ayant une première extrémité et une seconde extrémité, le deuxième élément étant une partie du cadre blindé ;
- un dispositif linéaire à accès unique ayant une première borne et une seconde borne, la première borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du deuxième élément, la seconde borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du conducteur interne, le dispositif linéaire à accès unique ayant une résistance en courant continu, la résistance en courant continu étant supérieure à 10 ohms, la résistance en courant continu étant inférieure à 500 ohms ; et
- un accès de l’antenne passive, l’accès de l’antenne passive ayant une première borne et une seconde borne, la première borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur interne, la seconde borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur externe.
Par exemple, il est possible que le dispositif linéaire à accès unique comporte une résistance, et il est possible que le dispositif linéaire à accès unique soit une résistance. Par exemple, il est possible que le dispositif linéaire à accès unique comporte une résistance et un condensateur.
Par exemple, il est possible que la ligne de transmission ait une impédance caractéristique, la résistance en courant continu étant supérieure à la moitié d’une partie réelle de ladite impédance caractéristique, la résistance en courant continu étant inférieure au double de ladite partie réelle de ladite impédance caractéristique. Par exemple, ladite impédance caractéristique peut être une impédance caractéristique nominale. Par exemple, ladite impédance caractéristique peut être une impédance caractéristique mesurée à 10 MHz, ou à 200 MHz.
D’autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés dans les dessins annexés sur lesquels :
- la est un dessin d’une antenne passive de l’état de l’art antérieur ;
- la est un graphique montrant le module d’une impédance de l’antenne passive montrée sur la , en fonction de la fréquence ;
- la est un graphique montrant un niveau de champ de référence de l’antenne passive montrée sur la , en fonction de la fréquence ;
- la est un dessin d’une antenne passive selon l’invention (premier mode de réalisation) ;
- la est un dessin d’une partie de l’antenne passive montrée sur la (premier mode de réalisation) ;
- la est un dessin d’une antenne passive selon l’invention (deuxième mode de réalisation) ;
- la est un second dessin de l’antenne passive montrée sur la (deuxième mode de réalisation) ;
- la est un graphique montrant le module d’une impédance de l’antenne passive montrée sur la , en fonction de la fréquence ;
- la est un graphique montrant un niveau de champ de référence de l’antenne passive montrée sur la , en fonction de la fréquence ; et
- la est un dessin d’une antenne passive selon l’invention (troisième mode de réalisation).
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE CERTAINS MODES DE RÉALISATION
Premier mode de réalisation.
Au titre d’un premier mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur les figures 4 et 5 des dessins d’une antenne passive selon l’invention, l’antenne passive comportant :
- un premier élément (1), le premier élément étant une ligne de transmission ayant un conducteur externe (11) et un conducteur interne (12), la ligne de transmission ayant une première extrémité (101) et une seconde extrémité, le conducteur externe ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur externe ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission ;
- un deuxième élément (2), le deuxième élément étant un conducteur électrique, le deuxième élément ayant une première extrémité (201) et une seconde extrémité ;
- une base (3), la base procurant un contact électrique entre la seconde extrémité du conducteur externe et la seconde extrémité du deuxième élément ;
- un dispositif linéaire à accès unique (4) ayant une première borne et une seconde borne, la première borne du dispositif linéaire à accès unique étant directement couplée à la première extrémité du deuxième élément, la seconde borne du dispositif linéaire à accès unique étant directement couplée à la première extrémité du conducteur interne ; et
- un accès de l’antenne passive, l’accès de l’antenne passive ayant une première borne et une seconde borne, la première borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur interne, la seconde borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur externe.
La montre toute l’antenne passive. Dans la , les arêtes cachées et les contours cachés ne sont pas représentés.
Dans ce premier mode de réalisation, la ligne de transmission est une ligne de transmission rectangulaire similaire à celles étudiées dans l’article de T.-S. Chen intitulé “Determination of the Capacitance, Inductance and Characteristic Impedance of Rectangular Lines”, publié en septembre 1960 dans la revueIEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. Une section droite de la ligne de transmission rectangulaire comporte le conducteur interne, qui a une section droite rectangulaire ou circulaire, placé à l’intérieur du conducteur externe, qui a une section droite rectangulaire et creuse. Le conducteur interne est fixé dans le conducteur externe en utilisant des pièces isolantes. L’impédance caractéristique de cette ligne de transmission est voisine de 94 ohms à 100 MHz.
Dans ce premier mode de réalisation, une section droite du deuxième élément est un conducteur électrique rectangulaire et creux, similaire au conducteur externe.
La montre une partie de l’antenne passive, au voisinage de la première extrémité de la ligne de transmission et de la première extrémité du deuxième élément. Dans la , les arêtes cachées et les contours cachés sont représentés. La montre comment la première borne du dispositif linéaire à accès unique est directement couplée à la première extrémité (201) du deuxième élément, et comment la seconde borne du dispositif linéaire à accès unique est directement couplée à la première extrémité du conducteur interne (12). La montre qu’une impédance vue par la première extrémité de la ligne de transmission est affectée par une impédance du dispositif linéaire à accès unique.
La montre aussi une pièce isolante (13) utilisée pour maintenir le conducteur interne (12) dans le conducteur externe (11).
Le spécialiste voit que le conducteur externe, la base et le deuxième élément forment un enroulement polygonal ayant une seule spire, l’enroulement étant utilisé comme un cadre. Le spécialiste voit aussi que le premier élément, la base et le deuxième élément sont les parties d’un cadre blindé de l’état de la technique antérieure, qui est un cadre blindé monospire similaire à celui décrit ci-dessus dans la section sur l’état de la technique antérieure, à celui montré dans la -22(a) du paragraphe 5-4 du chapitre 5 du dit livre de R.C. Johnson, et à celui montré dans la Fig. 9F du rapport de G.A. Morgan, Jr. intitulé “Analysis and calibration of loop probes for use in measuring interference fields”, publié par le Naval Research Laboratory sous le numéro NRL Report R-3486, en juin 1949. Par conséquent, le premier élément est une partie de ce cadre blindé de l’état de la technique antérieure, le deuxième élément est une partie de ce cadre blindé de l’état de la technique antérieure, et la base est une partie de ce cadre blindé de l’état de la technique antérieure.
Nous notons que ni le paragraphe 5-4 du chapitre 5 du dit livre de R.C. Johnson ni ledit rapport de G.A. Morgan, Jr. ne mentionnent un composant ayant une première borne et une seconde borne, la première borne du composant étant couplée à la première extrémité du deuxième élément, la seconde borne du composant étant couplée à la première extrémité du conducteur interne. Par conséquent, le spécialiste voit que le premier élément, le deuxième élément, la base et le dispositif linéaire à accès unique forment une nouvelle antenne, qui peut être vue comme un nouveau cadre blindé. Ainsi, le premier élément est une partie de ce nouveau cadre blindé, le deuxième élément est une partie de ce nouveau cadre blindé, et la base est une partie de ce nouveau cadre blindé.
Le dispositif linéaire à accès unique est une résistance ayant une valeur qui est proche de l’impédance caractéristique de la ligne de transmission, par exemple une résistance de 100 ohms. Ainsi, le dispositif linéaire à accès unique a une résistance en courant continu, la résistance en courant continu étant supérieure à 10 ohms, la résistance en courant continu étant inférieure à 500 ohms.
Un connecteur (non montré sur la ) est fixé sur la base. Ce connecteur est utilisé comme accès de l’antenne passive. La base est creuse, et elle contient des moyens utilisés pour coupler la première borne de l’accès de l’antenne passive à la seconde extrémité du conducteur interne, et la seconde borne de l’accès de l’antenne passive à la seconde extrémité du conducteur externe.
Des expériences montrent que, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, ledit cadre blindé de l’état de la technique antérieure a un niveau de champ de référence qui est sensiblement indépendant de la fréquence jusqu’à environ 25 MHz, alors que l’antenne passive de ce premier mode de réalisation a un niveau de champ de référence qui est sensiblement indépendant de la fréquence jusqu’à environ 70 MHz. De plus, la différence entre le coût du dit cadre blindé de l’état de la technique antérieure et le coût de l’antenne passive de ce premier mode de réalisation est très petit.
Par conséquent, l’invention est une antenne passive simple et économique comportant un cadre blindé, l’antenne passive ayant un niveau de champ de référence qui, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, est sensiblement indépendant de la fréquence à toute fréquence inférieure à une borne supérieure, la borne supérieure étant augmentée par rapport à celle qui serait obtenue en utilisant une antenne passive de l’état de la technique antérieure comportant un cadre blindé de mêmes dimensions.
Deuxième mode de réalisation.
Au titre d’un deuxième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous avons représenté sur les figures 6 et 7 des dessins d’une antenne passive selon l’invention, l’antenne passive comportant :
- un premier élément (1), le premier élément étant une ligne de transmission ayant un conducteur externe (11) et un conducteur interne, la ligne de transmission ayant une première extrémité et une seconde extrémité, le conducteur externe ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur externe ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le premier élément étant une partie d’un cadre blindé ;
- un deuxième élément (2), le deuxième élément étant un conducteur électrique, le deuxième élément ayant une première extrémité et une seconde extrémité, le deuxième élément étant une partie du cadre blindé ;
- une partie appelée “base” (3), la base procurant un contact électrique entre la seconde extrémité du conducteur externe et la seconde extrémité du deuxième élément, la base étant une partie du cadre blindé ;
- un dispositif linéaire à accès unique (4) ayant une première borne et une seconde borne, la première borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du deuxième élément, la seconde borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du conducteur interne ; et
- un accès de l’antenne passive, l’accès de l’antenne passive ayant une première borne et une seconde borne, la première borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur interne, la seconde borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur externe.
Dans les figures 6 et 7, les arêtes cachées et les contours cachés ne sont pas représentés. La est une vue de face de l’antenne passive. La est une vue de derrière de l’antenne passive, montrant un connecteur coaxial (7) qui matérialise l’accès de l’antenne passive.
La base comporte un anneau de fixation (5). L’anneau de fixation est utilisé pour fixer l’antenne passive sur un mât d’antenne (9). La base (3) est une boîte. Cette boîte est conductrice. Elle peut par exemple être une boîte métallique. La première borne de l’accès de l’antenne passive est le conducteur central du connecteur coaxial. La seconde borne de l’accès de l’antenne passive est le conducteur périphérique du connecteur coaxial, qui est directement couplé à la base, si bien que la seconde borne de l’accès de l’antenne passive est couplée à la seconde extrémité du conducteur externe à travers la base. La base contient des moyens utilisés pour coupler la première borne de l’accès de l’antenne passive à la seconde extrémité du conducteur interne. Ces moyens comportent une courte section de câble coaxial (c’est-à-dire, un court segment de câble coaxial).
La ligne de transmission est rigide. La ligne de transmission est une ligne de transmission coaxiale dont l’impédance caractéristique est voisine de 50 ohms à 100 MHz. La ligne de transmission peut par exemple comporter un câble coaxial rigide ou semi-rigide, convenablement courbé. La ligne de transmission peut par exemple comporter un câble coaxial flexible inséré dans un tube rigide constitué d’un matériau diélectrique comportant un polymère, le tube rigide ayant une section droite circulaire et étant courbé. La ligne de transmission peut par exemple comporter un câble coaxial flexible ayant un conducteur central, un diélectrique entourant le conducteur central, et une tresse métallique entourant le diélectrique, le câble coaxial n’ayant pas de gaine isolante entourant la tresse métallique, le câble coaxial étant inséré dans un tube métallique rigide, le tube métallique rigide ayant une longueur, le tube métallique rigide ayant une section droite circulaire et étant courbé, la tresse métallique étant en contact électrique avec le tube métallique rigide sur toute la longueur du tube métallique rigide, ledit conducteur interne étant le conducteur central, ledit conducteur externe étant constitué de la tresse métallique en contact électrique avec le tube métallique rigide.
Le deuxième élément peut par exemple comporter une barre métallique rigide, la barre métallique rigide ayant une section droite circulaire, de même diamètre que le conducteur externe, la barre métallique rigide étant courbée. Le deuxième élément peut par exemple comporter un tube métallique rigide, le tube métallique rigide ayant une section droite circulaire, de même diamètre que le conducteur externe, le tube métallique rigide étant courbé. Le deuxième élément peut par exemple être un conducteur d’un câble coaxial, par exemple un blindage d’un câble coaxial semi-rigide.
Le dispositif linéaire à accès unique (4) est constitué d’une résistance (41) de 49.9 ohms connectée en parallèle avec un condensateur (42) de 47 pF. Ainsi, le dispositif linéaire à accès unique a une résistance en courant continu, la résistance en courant continu étant proche de 49.9 ohms. Ainsi, nous pouvons dire que : la résistance en courant continu est proche de l’impédance caractéristique de la ligne de transmission ; la résistance en courant continu est supérieure à la moitié de la partie réelle de l’impédance caractéristique de la ligne de transmission ; et la résistance en courant continu est inférieure au double de la partie réelle de l’impédance caractéristique de la ligne de transmission.
La est un graphique montrant le module d’une impédance de l’antenne passive de ce deuxième mode de réalisation, en fonction de la fréquence. La est un graphique montrant un niveau de champ de référence de l’antenne passive de ce deuxième mode de réalisation, en fonction de la fréquence, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, l’impédance interne du générateur couplé à l’accès de l’antenne passive étant supposée égale à 50 ohms à toute fréquence.
L’antenne passive de l’état de la technique antérieure montrée sur la et l’antenne passive montrée sur la sont basées sur le même cadre blindé, c’est-à-dire le même premier élément, le même deuxième élément et la même base. En d’autres termes, la seule différence entre ces antennes passives est que, dans l’antenne passive montrée sur la , la première extrémité du deuxième élément est directement couplée à la première extrémité du conducteur interne, alors que dans l’antenne passive montrée sur la , la première extrémité du deuxième élément est indirectement couplée à la première extrémité du conducteur interne, à travers le dispositif linéaire à accès unique comportant une résistance et un condensateur, la résistance étant connectée en parallèle avec le condensateur.
L’emplacement de référence utilisé pour obtenir la est le même que l’emplacement de référence utilisé pour obtenir la , si bien que nous pouvons significativement comparer la à la . Cette comparaison montre que les caractéristiques du cadre blindé et du dispositif linéaire à accès unique interagissent de façon telle que, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, l’antenne passive montrée sur la a un niveau de champ de référence qui est sensiblement indépendant de la fréquence jusqu’à environ 50 MHz, tandis que l’antenne passive montrée sur la a un niveau de champ de référence qui est sensiblement indépendant de la fréquence seulement jusqu’à environ 10 MHz.
Par conséquent, l’invention est une antenne passive simple et économique comportant un cadre blindé, l’antenne passive ayant un niveau de champ de référence qui, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, est sensiblement indépendant de la fréquence à toute fréquence inférieure à une borne supérieure, la borne supérieure étant supérieure à celle qui serait obtenue en utilisant une antenne passive de l’état de la technique antérieure comportant un cadre blindé de mêmes dimensions.
Une comparaison de la avec la montre que le module de l’impédance de l’antenne passive montrée sur la est sensiblement indépendant de la fréquence jusqu’à environ 20 MHz, tandis que le module de l’impédance de l’antenne passive montrée sur la n’est sensiblement indépendant de la fréquence dans aucune partie de la bande de fréquence de 100 kHz à 1000 MHz. Ceci montre que les caractéristiques du cadre blindé et du dispositif linéaire à accès unique interagissent pour produire un effet de stabilisation de l’impédance jusqu’à environ 20 MHz. De plus, une comparaison de la avec la montre que l’effet de stabilisation de l’impédance, qui rend le module de l’impédance de l’antenne passive montrée sur la sensiblement indépendant de la fréquence jusqu’à environ 20 MHz, est distinct du phénomène par lequel les caractéristiques du cadre blindé et du dispositif linéaire à accès unique interagissent de façon telle que, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, l’antenne passive montrée sur la a un niveau de champ de référence qui est sensiblement indépendant de la fréquence jusqu’à une borne supérieure, la borne supérieure étant voisine de 50 MHz.
Cette borne supérieure correspond à une longueur d’onde dans le vide, égale à la vélocité de la lumière dans le vide divisée par la borne supérieure. Puisque la plus grande largeur de l’antenne passive montrée sur la est environ 133 mm, nous pouvons dire qu’une somme d’une longueur de la ligne de transmission, mesurée entre sa première extrémité et sa seconde extrémité, d’une longueur du deuxième élément, mesurée entre sa première extrémité et sa seconde extrémité, et d’une longueur, mesurée sur la base, entre la seconde extrémité du conducteur externe et la seconde extrémité du deuxième élément, est inférieure au quart de ladite longueur d’onde dans le vide. Le cadre blindé, comportant le premier élément, le deuxième élément et la base, est donc électriquement petit à toute fréquence inférieure à ladite borne supérieure.
Troisième mode de réalisation.
Au titre d’un troisième mode de réalisation d’un dispositif selon l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif, nous considérons une antenne passive selon l’invention, qui est réalisée à partir d’une section de câble coaxial (c’est-à-dire, un segment de câble coaxial), d’une résistance (41), d’un condensateur (42) et d’un peu de soudure, l’antenne passive étant représentée sur la , l’antenne passive comportant :
- un premier élément (1), le premier élément étant une ligne de transmission ayant un conducteur externe et un conducteur interne, la ligne de transmission ayant une première extrémité (101) et une seconde extrémité (102), le conducteur externe ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur externe ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le premier élément étant une première partie de la section de câble coaxial ;
- un deuxième élément (2), le deuxième élément étant un conducteur électrique, le deuxième élément ayant une première extrémité (201) et une seconde extrémité (202), la seconde extrémité du conducteur externe étant directement couplée à la seconde extrémité du deuxième élément, le deuxième élément étant une deuxième partie de la section de câble coaxial ;
- un dispositif linéaire à accès unique, le dispositif linéaire à accès unique étant composé de la résistance (41) et du condensateur (42) connectés en parallèle, le dispositif linéaire à accès unique ayant une première borne et une seconde borne, la première borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du deuxième élément, la seconde borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du conducteur interne ; et
- un accès de l’antenne passive (6), l’accès de l’antenne passive ayant une première borne et une seconde borne, une troisième partie (65) de la section de câble coaxial étant utilisée pour coupler la première borne de l’accès de l’antenne passive à la seconde extrémité du conducteur interne, et pour coupler la seconde borne de l’accès de l’antenne passive à la seconde extrémité du conducteur externe.
Dans ce troisième mode de réalisation, le premier élément est une partie d’un cadre blindé, et le deuxième élément est une partie du cadre blindé.
Ce troisième mode de réalisation est une antenne passive très simple et très économique, comportant un cadre blindé, l’antenne passive ayant un niveau de champ de référence qui, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, est sensiblement indépendant de la fréquence à toute fréquence inférieure à une borne supérieure, la borne supérieure étant augmentée par rapport à celle qui serait obtenue en utilisant une antenne passive de l’état de la technique antérieure comportant un cadre blindé de mêmes dimensions.
INDICATIONS SUR LES APPLICATIONS INDUSTRIELLES
L’accès de l’antenne passive selon l’invention peut être couplé à une sortie d’un générateur radio-fréquence, pour obtenir un champ magnétique radio-fréquence connu. Dans cette application, le principal avantage de l’antenne passive selon l’invention est que le niveau de champ de référence est, pour un emplacement de référence proche de l’antenne passive, sensiblement indépendant de la fréquence à toute fréquence inférieure à une borne supérieure, la borne supérieure étant supérieure à celle qui est obtenue en utilisant une autre antenne passive comportant un cadre blindé de mêmes dimensions.
L’accès de l’antenne passive selon l’invention peut aussi être couplé à une entrée d’un récepteur de communication radio, d’un récepteur de mesure, ou d’un analyseur de spectre, pour mesurer un champ magnétique radio-fréquence. Dans cette application, le principal avantage de l’antenne passive selon l’invention est qu’elle peut être utilisée de façon telle que la tension délivrée par l’antenne passive selon l’invention est sensiblement proportionnelle à une dérivée temporelle du champ magnétique radio-fréquence, sur une large bande de fréquences.
Claims (10)
- Antenne passive comportant :
- un premier élément (1), le premier élément étant une ligne de transmission ayant un conducteur externe (11) et un conducteur interne (12), la ligne de transmission ayant une première extrémité (101) et une seconde extrémité, le conducteur externe ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur externe ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une première extrémité à la première extrémité de la ligne de transmission, le conducteur interne ayant une seconde extrémité à la seconde extrémité de la ligne de transmission, le premier élément étant une partie d’un cadre blindé ;
- un deuxième élément (2), le deuxième élément étant un conducteur électrique, le deuxième élément ayant une première extrémité (201) et une seconde extrémité, le deuxième élément étant une partie du cadre blindé ;
- un dispositif linéaire à accès unique (4) ayant une première borne et une seconde borne, la première borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du deuxième élément, la seconde borne du dispositif linéaire à accès unique étant couplée à la première extrémité du conducteur interne, le dispositif linéaire à accès unique ayant une résistance en courant continu, la résistance en courant continu étant supérieure à 10 ohms, la résistance en courant continu étant inférieure à 500 ohms ; et
- un accès de l’antenne passive, l’accès de l’antenne passive ayant une première borne et une seconde borne, la première borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur interne, la seconde borne de l’accès de l’antenne passive étant couplée à la seconde extrémité du conducteur externe.
- Antenne passive selon la revendication 1, comportant en outre une partie appelée “base” (3), la base procurant un contact électrique entre la seconde extrémité du conducteur externe et la seconde extrémité du deuxième élément, la base étant une boîte.
- Antenne passive selon la revendication 1, dans laquelle la seconde extrémité du conducteur externe est directement couplée à la seconde extrémité du deuxième élément.
- Antenne passive selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la ligne de transmission a une impédance caractéristique, la résistance en courant continu étant supérieure à la moitié d’une partie réelle de ladite impédance caractéristique, la résistance en courant continu étant inférieure au double de ladite partie réelle de ladite impédance caractéristique.
- Antenne passive selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif linéaire à accès unique comporte une résistance (41).
- Antenne passive selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif linéaire à accès unique comporte une résistance (41) et un condensateur (42).
- Antenne passive selon la revendication 6, dans laquelle la résistance est connectée en parallèle avec le condensateur.
- Antenne passive selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la ligne de transmission comporte un câble coaxial flexible inséré dans un tube rigide constitué d’un matériau diélectrique comportant un polymère.
- Antenne passive selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la ligne de transmission comporte un câble coaxial flexible ayant un conducteur central, un diélectrique entourant le conducteur central, et une tresse métallique entourant le diélectrique, le câble coaxial étant inséré dans un tube métallique rigide, le tube métallique rigide ayant une longueur, la tresse métallique étant en contact électrique avec le tube métallique rigide sur toute la longueur du tube métallique rigide, ledit conducteur interne étant le conducteur central, ledit conducteur externe étant constitué de la tresse métallique en contact électrique avec le tube métallique rigide.
- Antenne passive selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le deuxième élément comporte un tube métallique rigide.
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