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Samuel BESSE : Étude Théorique de Radars Géologiques ­ Analyses de sols, d'antennes et interprétation des signaux 81
Un problème important en ce qui concerne le monopole est celui du déséquilibre des
charges. Dans le cas du dipôle, le générateur qui joue le rôle de pompe à électrons prend des
charges dans un brin pour les réinjecter dans l'autre, en d'autres termes : la borne positive du
générateur est reliée à un brin et la masse du générateur est reliée à l'autre brin. Dans le cas du
monopole, la masse du générateur est reliée au châssis de l'engin tandis que la borne positive est
reliée à l'antenne (éventuellement par l'intermédiaire d'un balun). Du point de vue des simulations
numériques, ce châssis peut être considéré comme une boîte parfaitement conductrice mais qu'en
est­il réellement ? Comment obtenir expérimentalement une masse capable de fournir suffisamment
d'électrons sans opposer de résistance ? En fait, certaines simulations figure 68 (où l'on considère
tantôt un point de masse idéal ou de petites plaques métalliques censées représenter le châssis) ont
tendance à montrer que la partie réelle de l'impédance varie peu alors que la partie imaginaire est au
contraire très sensible à la dimension du châssis. Tellement sensible que les simulations numériques
renseignent qualitativement mais nullement quantitativement sur les évolutions de la partie
imaginaire de l'impédance mesurée.
boite métallique Q=0
Figure 67 : Pour simuler un monopole, il faut définir un contrepoids. Soit on relie la masse du générateur à
une plaque ou une boîte métallique (à gauche). Soit on relie directement la masse du générateur à un point qui
joue le rôle de masse fictive en appliquant la condition Q=0 dans le formalisme des fils minces (à droite).
Remarque 1 : D'après les lois de l'électrostatique, pour porter une sphère conductrice en cuivre de rayon
r=1cm à un potentiel de 100V, il faut fournir Δ N charges :
N = Q
e = 4 0 r V
=
e
4 0,01⋅100
sous le nom d'électrisation.
3610 9 = 7.108
−19
⋅1,6.10
. Ce phénomène est plus connu
Remarque 2 : Une étude précédente [66] a montré que l'impédance de l'antenne (dipôle et monopole)
dépend également du rayon du fil. Ceci n'a rien d'étonnant dans la mesure où les charges
réparties sont calculées en fonction du rayon. Rappelons que dans le cas d'une antenne filaire
classique non chargée, le rayon du fil n'influe quasiment pas l'impédance à la résonance mais
modifie grandement le facteur de qualité ( voir la référence [78 page 207] et figure 118 page
119).