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

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PARTIE II : RADAR GPR ­ ETUDE D'ANTENNES
métalliques. Évidemment, l'usinage des stries augmente le coût de fabrication. De plus,
l'introduction de pertes dégrade fortement le rendement de l'antenne ce qui constitue le principal
inconvénient du point de vue des performances.
1.4.c Antennes log­périodiques
Alimentons un alignement d'éléments rayonnants en parallèle. La majorité du courant passe
dans l'élément offrant la plus faible impédance. En choisissant judicieusement des éléments de telle
sorte que pour toutes les fréquences que l'on souhaite transmettre il existe un élément adapté alors
l'antenne ainsi conçue est large bande (cf. figures 54, 55, 56).
L'étude de ce principe montre que l'optimisation d'une telle structure est réalisée lorsque le
rapport homothétique entre deux éléments est du type :
= Rn1 =
Rn r n1
r n
Les propriétés (Impédance, diagramme de rayonnement...) de ces antennes ont alors une
périodicité fréquentielle de ln d'où le terme d'antenne à "log­périodique". Du fait que l'élément
rayonnant change avec la fréquence, le centre de phase de ces antennes se déplace beaucoup avec la
fréquence. Il ne faut pas les confondre avec nos "chères" antennes Yagi où le réseau de dipôles
permet d'augmenter la directivité. Bien qu'actuellement utilisées pour l'essentiel dans les
télécommunications et les capteurs 1 , l'emploi des antennes à log­périodique est largement
envisageable dans le domaine du radar. Etant donné la sensibilité de la position du centre de phase
par rapport à la fréquence, elles sont mieux adaptées aux radars à synthèse de fréquence plutôt
qu'aux radars impulsionnels.
Une des limites de fonctionnement de ces antennes provient de la proximité des éléments
rayonnants qui entraîne des couplages et réduit les performances de l'antenne [42].
1 L'université de Californie à Berkeley développe en partenariat avec l'institut SETI l'Allen Telescope Array
(ATA). Cette instrument associe 50 télescopes en réseau et doit entrer en activité courant 2005. Chaque
télescope est lui­même constitué d'un miroir parabolique et d'une antenne à log­périodique en son foyer (figure
56). A la pointe de la recherche astronomique, l'ATA participera à l'étude du ciel et plus particulièrement des
étoiles et des pulsars dans la bande allant de 500MHz à 11,2GHz [46].
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