Etude théorique de radars géologiques - Epublications - Université ...

Samuel BESSE : Étude Théorique de Radars Géologiques ­ Analyses de sols, d'antennes et interprétation des signaux 101
L'élément rayonnant se compose d'un monopole vertical d'une longueur L de 5,83m avec un
rayon de 2,54cm posé sur un plan de masse parfait (figure 91). Pour le monopole chargé, la
constante Ψ=8,96­j2,43 est évaluée à la fréquence de 12,86MHz (L=λ0 /4 dans le vide) et le
paramètre ν vaut 0,05.
Nos simulations FDTD figures 92­93­96 sont en parfait accord avec l'article de R.A.
Formato (les autres résultats ne figurent pas sur l'article).
L'impédance de l'antenne figure 92 rappelle celle des antennes papillons (page 67) : elle se
caractérise par une succession de résonances tous les (1+2k)x12,8MHz. Le fait de charger le
monopole diminue le facteur qualité et améliore la largeur de bande. Ceci a pour conséquence de
simplifier l'adaptation de l'antenne puisque l'amplitude de variation de l'impédance diminue tant en
partie réelle qu'en partie imaginaire.
L=5,83 m
∅ 5,08 cm
Figure 91 : Configuration étudiée : monopole chargé
[64] et monopole sans pertes au dessus d'un plan de
masse.
Figure 92 : Impédance de l'antenne.
L'antenne chargée a un gain compris entre 4 et 6dB dans la bande 20­140 MHz, soit 2 à 3dB
de moins que le monopole sans pertes. Les performances restent toutefois bien au dessus de celles
de l'antenne de Wu­King (ν=1). Avec la montée en fréquence : de nouveaux lobes de rayonnement
apparaissent liés aux différentes harmoniques. Le lobe principal s'oriente progressivement dans la
direction du monopole (cf. figures 93 et 95).