[Modèles numériques pour le calcul des intéractions electromagnétiques antenne–structure]
La prévision du diagramme de rayonnement de sources en présence d'objets parfaitement conducteurs est un problème de grand intérêt dans la conception d'antenne pour les télecommunications. La détermination de la position optimale d'une antenne est un problème difficile à résoudre à cause du nombre de tests coûteux qui doivent être réalisés. La simulation numérique par un code fiable et rapide capable de modéliser les intéractions électromagnétiques antenne/structure permet de réduire considérablement le nombre d'essais à mettre en œuvre pour résoudre ce type de problème. Dans cet article, nous présentons deux approches différentes pour résoudre ce problème en fonction du type et de la position de l'antenne. Dans le premier cas, l'antenne est placée à proximité de la structure et est connue uniquement par son diagramme de rayonnement en espace libre. Une nouvelle transformation champ lointain – champ proche est alors utilisée pour calculer le champ incident induit par l'antenne sur la structure. Dans le second cas, l'antenne fait partie de la structure. La technique consiste alors à modéliser physiquement et géométriquement l'antenne en utilisant une méthode d'Eléments Finis. Dans les deux cas, une méthode d'Equations Intégrales, couplée à une Méthode Multipôle rapide, est employée pour la propagation des ondes électromagnétiques en dehors de l'obstacle. Des exemples numériques sont présentés afin d'illustrer la précision et la robustesse de ces méthodes.
The problem of the radiation pattern from sources in the presence of perfectly conducting objects is of great interest in the design of transmitting or receiving antennas on structures. The optimal antenna location is particularly hard to find because of the many costly tests which must be managed. A reliable and fast electromagnetic code, able to model antenna/structure couplings, can allow engineers to reduce this cost considerably. In this article, we present two different numerical approaches to solve this problem, according to the kind of antenna, and its location. In the first case, the antenna is in the vicinity of the structure and is only known by its radiation pattern in free-space. A new far to near field transformation is used to compute the incident field induced by the antenna on the structure. In the second case, the antenna is integrated into the structure. The technique consists in a physical and geometrical modeling of the antenna, using a Finite Element Method. In both cases, a Boundary Element Method coupled with a Fast Multipole Method, is used because of its suitability to cope with propagation outside the obstacle. Some numerical examples are given to illustrate the accuracy and efficiency of these two approaches.
Mot clés : Intéractions antenne–structure, Méthode d'Eléments Finis
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Nicolas Zerbib; M'Barek Fares; Thierry Koleck; Florence Millot. Some numerical models to compute electromagnetic antenna–structure interactions. Comptes Rendus. Physique, Volume 6 (2005) no. 6, pp. 647-653. doi : 10.1016/j.crhy.2005.07.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2005.07.002/
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Cité par Sources :
Commentaires - Politique
Frédéric Molinet; Hervé Stève; Jean-Pierre Adam
C. R. Phys (2005)
Nolwenn Balin; Abderrahmane Bendali; M'Barek Fares; ...
C. R. Phys (2006)