Etude théorique de radars géologiques - Epublications - Université ...
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Samuel BESSE : Étu<strong>de</strong> Théorique <strong>de</strong> Radars Géologiques Analyses <strong>de</strong> sols, d'antennes et interprétation <strong>de</strong>s signaux 65<br />
● Deux dispositifs rayonnants déduits l'un <strong>de</strong> l'autre par une multiplication <strong>de</strong>s dimensions<br />
d'un facteur k, présentent les mêmes propriétés, l'un à la fréquence f, l'autre à la fréquence<br />
f/k. Une antenne constituée d'éléments en parallèle qui se déduisent les uns <strong>de</strong>s autres par<br />
un facteur k voisin <strong>de</strong> l'unité pourra donc avoir <strong>de</strong>s caractéristiques assez proches sur une<br />
large ban<strong>de</strong> <strong>de</strong> fréquence. Cette métho<strong>de</strong> vise à générer plusieurs mo<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
fonctionnement série très proches les uns <strong>de</strong>s autres.<br />
Bien que les trois philosophies soient différentes, elles aboutissent parfois aux mêmes<br />
conséquences. Par exemple, une antenne définie par ses angles entraîne l'établissement d'une on<strong>de</strong><br />
progressive mais nous verrons plus loin que la réciproque n'est pas vraie (voir antenne <strong>de</strong> WuKing<br />
page 76).<br />
1.4.a Antennes spirales<br />
Parmi les antennes définies par leurs angles, on trouve les antennes spirales. Elles existent<br />
principalement sous <strong>de</strong>ux formes (cf figure 51). La première, dite antenne spirale logarithmique est<br />
typiquement constituée <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux brins symétriques chacun définis en coordonnées polaires par <strong>de</strong>ux<br />
rayons vecteurs (28). De bons résultats sont obtenus pour a=0,5 rad −1 et 0 =1,3 rad .<br />
1 = 0 ⋅e a<br />
2 = 0 ⋅e a− 0 <br />
Le second type d'antenne spirale présenté est la spirale d'Archimè<strong>de</strong> qui est décrite par une<br />
équation du type :<br />
=a b (29)<br />
La théorie justifie l'équation <strong>de</strong>s branches pour l'antenne spirale logarithmique alors que<br />
l'approche est plus empirique pour l'antenne à spirale d'Archimè<strong>de</strong>. Toutefois, le principe <strong>de</strong><br />
fonctionnement <strong>de</strong>meure le même dans les <strong>de</strong>ux cas : l'alimentation s'effectue en O1 et O2, et le<br />
courant décroît le long <strong>de</strong>s brins en raison du rayonnement. Le courant qui intervient dans le<br />
rayonnement s'étend le long <strong>de</strong>s brins sur une distance <strong>de</strong> l'ordre <strong>de</strong> la longueur d'on<strong>de</strong>. Ainsi,<br />
l'antenne fonctionne à <strong>de</strong>s fréquences pour lesquelles le diamètre <strong>de</strong> l'antenne est supérieur à<br />
/4 .<br />
(28)