Analyse dosimétrique à 60 GHz de l'exposition du fantôme équivalent de la peau

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3.4. Analyse dosimétrique à 60 GHz de l'exposition du

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§ Analyse de l'impact de l'écartement h sur les niveaux d'exposition du fantôme La Figure II.24b (ii) présente les variations des valeurs de DASmax et de Pa en fonction de l'écartement h générées en surface du fantôme par l'exposition du réseau A2. En ce qui concerne les variations de DASmax, comme pour le réseau A1, on remarque que la valeur maximale a tendance à diminuer lorsque h augmente. La valeur de DASmax passe de 498 W/kg lorsque l'écart h est égal à 1 mm à 93 W/kg lorsque h = 10 mm, soit une réduction de plus de 82 %. En revanche la tendance de Pa est différente pour le réseau A2 de celle observée du réseau A1. Dans le cas du réseau A2, la puissance absorbée est plus faible lorsque l'écartement h est égale 1 mm que lorsque l'écart est de 5 mm ou bien 10 mm.

3.4.3. Réseaux d'antennes alimentées par fentes couplées excitées par lignes triplaques : A

et A

§ Distribution de DAS à la surface du fantôme de la peau

Les Figure II.24c (i) et Figure II.24d (i) présentent les distributions de pic de DAS à la surface du fantôme relatives aux expositions des réseaux A3 et A3b. L'analyse des deux distributions ne montre pas de zones ou bien de directions d'exposition privilégiées nettes et précises à la surface du fantôme comme dans le cas des réseaux A1 ou bien A2. Les valeurs de pic de DAS atteignent jusqu'à 6,34 W/kg pour le réseau A3 et 1,43 W/kg pour le réseau A3b soit des réductions respective de 30,3 % et 84,3 % avec le réseau A1 ou 98,7 % et 99,7 % avec le réseau A2.

§ Analyse de l'impact de l'écartement h sur les niveaux d'exposition du fantôme L'analyse de l'impact de h sur les valeurs de DASmax des réseaux A3 (Figure II.24c (ii)) et A3b

(Figure II.24d (ii)) montre que dans le cas du réseau A3b la valeur de DASmax est jusqu'à 88 % plus faible que celui pour le réseau A3 lorsque l'écartement h est égale à 1 mm. Un comportement similaire est observé pour la puissance de puissance absorbée Pa, puisque la réduction apportée par la présence des lignes de via métallisés sur les bords de la structure est seulement de 97 %.

3.4.4. Réseau d'antennes alimentées par fentes couplées excitées par une cavité SIW : A

§ Distribution de DAS à la surface du fantôme de la peau

Comme pour la distribution de pic de DAS spécifique au réseau A1, il est remarquable que dans le cas du réseau A4 (Figure II.24e (i)), les valeurs de pic de DAS en surface du fantôme les plus élevées se situent de part et d'autre du réseau d'antenne A4 suivant l'axe y, qui correspond au plan de E du diagramme de rayonnement, lequel présente des lobes secondaires. Les valeurs de pic de DAS atteignent jusqu'à 7,4 W/kg pour le réseau A4 soit une réduction de 18,7 % avec le réseau A1 et de 98,5 % avec le réseau A2. En revanche cela représente une augmentation de 16,7

% par rapport au réseau A3.

§ Analyse de l'impact de l'écartement h sur les niveaux d'exposition du fantôme En Figure II.24e (ii), les variations des valeurs de DASmax ainsi que de la Pa pour plusieurs écartements h sont analysées pour le réseau d'antenne A4. Lorsque l'écart h est de seulement 1

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mm, la valeur maximale de DASmax est de 7,4 W/kg, et elle n'est plus que de 0,7 W/kg lorsque h est égale à 10 mm soit une réduction par un facteur proche de 10. Une tendance semblable est observée en ce qui concerne la valeur numérique de la puissance absorbée dans le fantôme, puisque pour h = 1 mm la valeur de Pa est de 0,017 mW et pour h = 10 mm elle chute à 0,007 mW soit une réduction par un facteur de l'ordre de 2,5.

3.4.5. Bilan

Les différences importantes révélées entre les différents réseaux en termes de distribution de pic de DAS et de niveau de puissance absorbée sont résumées dans le Tableau II.9. Pour aller plus loin, le tableau présente également les valeurs de DAS moyennées sur tout le fantôme sur une épaisseur de 0,5 mm et sur un volume de 1 mm³ sous la localisation de la valeur de DASmax en surface du fantôme.

Le réseau A2 qui ne présente pas de plan de masse réflecteur arrière, est sans conteste le réseau induisant l'exposition du fantôme la plus élevée. Près de 10 % de la valeur de puissance acceptée par le réseau d'antennes est absorbée par le fantôme contre seulement environ 4 % pour le réseau A1 qui possède un plan de masse arrière mais présente des lobes secondaires sur son diagramme de rayonnement, ou bien même seulement 0,04 % pour le réseau A3b qui possède un plan de masse arrière et des lignes blindages sur les bords de sa structure, soit respectivement des réductions dans des facteurs compris entre 2,5 et 250. En ce qui concerne les valeurs de DASmax les facteurs de réductions entre les réseaux A2 et A1, ainsi qu'entre A2 et A3b sont plus importants, ils sont compris respectivement entre 55 et 350 (avec un facteur de réduction de 79 entre le réseau A2 et A3, et 67 entre le réseau A2 et A4).

Les réseaux d'antennes A1 et A4 qui présentent des lobes secondaires sur leurs diagrammes de rayonnement génèrent une exposition du fantôme provoquant l'absorption par ce dernier de plus de 1 % de la puissance acceptée par les réseaux. Dans le cas des réseaux A3 et A3b qui possèdent un plan de masse arrière et dont la géométrie évite l'apparition de lobes secondaires la puissance absorbée est inférieure à 1 % de la puissance acceptée pour alimenter les réseaux. L'analyse montre que le maintien d'un écart inter-élément de •0/2 à 60 GHz permet de réduire de 15 % à 30

% les valeurs de DASmax obtenues pour les réseaux d'antennes A1 et A4 (comparaison avec la valeur du réseau A3), et que l'ajout en plus de blindage induit des réductions atteignant jusqu'à 80

% voire même 85 % (comparaison avec la valeur du réseau A3b). L'analyse des DAS moyens permet de nuancer ces résultats et de montrer que les réductions générées par l'ajout de ligne de blindage n'est pas si important en terme de DASmax. En effet, en termes de DAS moyen, la comparaison des valeurs entre les réseaux A1, A4 et A3 montre que ce dernier génère une réduction comprise entre 70 % et 85 % ; la comparaison des valeurs entre les réseaux A1, A4 et A3b montre que la réduction généré par A3b est comprise entre 80 % et 90 %, soit une réduction de 5 à 10 % des valeurs de DAS moyen due au blindage.

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Tableau II.9 - Valeurs de DAS caractéristiques des expositions du fantôme équivalent de la peau à 60 GHz aux différents réseaux d'antennes imprimées.

Réseaux d'antennes

Puissance acceptée¹

(mW)

DAS (W/kg)

Valeur de Pa

(mW)

Maximal² Moyen³

surface

Moyen⁴ 1mm³

A1 9,95 9,1 0,244 4,033 0,4200 (4,22 %)

A2 9,99 498 0,559 167,6 0,9800 (9,81 %)

A3 9,87 6,34 0,032 0,810 0,0510 (0,52 %)

A3b 9,85 1,43 0,021 0,584 0,0036 (0,04%)

A4 9,97 7,4 0,107 3,192 0,1858 (1,86%)

1 La puissance injectée acceptée désigne la puissance injectée (10 mW) après déduction des pertes par réflexion.

2 Valeur de DAS crête en surface du fantôme

3 Valeur de DAS moyennée sur le volume sous la surface du fantôme 60 Í 60 Í 0,5 mm³

4 Valeur de DAS centrée sur la valeur de DAS pic en surface du fantôme moyennée sur un volume sous la surface 1,4142 Í 1,4142 Í 0,5 mm³

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(i) Distribution surfacique de DAS_pic (h = 1 mm) (ii) Impact de h (a) Réseau A₁

(i) Distribution surfacique de DAS_pic (h = 1 mm) (ii) Impact de h (b) Réseau A₂

(i) Distribution surfacique de DAS_pic (h = 1 mm) (ii) Impact de h (c) Réseau A₃

(i) Distribution surfacique de DASpic (h = 1 mm) (ii) Impact de h (d) Réseau A3b

(i) Distribution surfacique de DASpic (h = 1 mm) (ii) Impact de h (e) Réseau A4

Figure II.24 - - Résultats dosimétriques numériques à 60 GHz pour une puissance injectée P_i = 10 mW aux différents réseaux d'antennes.

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