Alain REINEIX Directeur de recherche CNRS XLIM, Limoges Rachid BOUCHAKOUR Professeur à l'Université de Provence L2MP, Marseille. Une confrontation permanente entre la théorie et l'expérience est une condition nécessaire à l'expression de la créativité.
Curriculum Vitae
Pierre SABOUROUX
Fonction actuelle, formation et titres universitaires
Principales étapes post formation
Organisations de manifestations scientifiques
Production Scientifique et contractuelle
Dans ce cadre et dans le cadre de la candidature à l'habilitation à la recherche directe, je vous propose de rédiger dans ce mémoire une synthèse agrémentée de quelques-uns des résultats de mes principales activités scientifiques. En annexe, je rapporte des informations techniques concernant la base de mesure hyperfréquence qui a servi à obtenir l'ensemble des résultats présentés dans ce fascicule, ainsi que le principe de la mesure vectorielle dans le domaine hyperfréquence lui-même.
Volet enseignement
Implications pédagogiques
En tant qu'acteur clé dans l'animation de la série des laboratoires d'électronique de l'école, j'ai pris en charge en 1999 la première phase de la rénovation des laboratoires. Enfin, j'ai assuré pendant plusieurs années un enseignement pratique en électronique en cours du soir à l'Institut pour la Promotion du Travail Supérieur, centre de formation continue reconnu CNAM jusqu'en 2003.
Responsabilités Collectives
2004-2006 MASTER Physique et Sciences des Matériaux M2 Spécialité Recherche : Rayonnement, Plasmas et Astrophysique : Parcours Rayonnement Électromagnétique (UE1) (12 heures). Physique et Sciences des Matériaux, co-accréditée avec Aix-Marseille 1 (Université de Provence) et Aix-Marseille 3 (Université Paul Cézanne ou UPCAM).
Volet Recherche
Rayonnement indirect : études de la diffraction électromagnétique par des objets
L'évaluation théorique du RCS revient à évaluer le champ électromagnétique que la cible diffuse sous l'influence du champ incident. C'est là que l'on voit apparaître le comportement inhérent à la réflexion cible.
Expérimentation micro-onde sur la diffraction par des biréseaux métalliques de cavités hémisphéroïdales
Ensuite, nous avons deux antennes (une pour émettre et une pour recevoir) placées dans l'espace autour de la cible, qui peuvent être marquées à n'importe quel angle. Un cas particulier est une configuration bistatique dans laquelle les deux antennes et le centre de la cible sont dans un même plan, qui est généralement le plan horizontal (azimut) ou de préférence le plan vertical (plan site). 7 Les participants à cet atelier SER 1992 étaient les principaux acteurs travaillant dans le domaine de la modélisation numérique des champs diffractés (Onéra, CEA, Dassault, Matra, Thomson CSF,.
Fort de ces validations, nous avons alors caractérisé la déviation sur cette cible de référence dans une configuration multistatique : les deux antennes (émission et réception) et le centre de la cible ne sont plus dans le même plan horizontal. Une extrême rigueur dans le positionnement des cibles est nécessaire pour obtenir des résultats probants. Le matériau de ces boules est identique au matériau de la boule (diamètre 50 mm) que nous avons étudié au paragraphe précédent (PMMA).
Amplitude and phase of light scattered by micro-scale aggregates of dielectric spheres: Comparison between theory and microwave analogy
En effet, le rapprochement de l'équipe Radioélectricité avec le Laboratoire d'Optique Electromagnétique a réuni des chercheurs théoriciens spécialisés dans les problèmes inverses nouvellement recrutés et des expérimentateurs spécialisés dans les mesures de diffraction électromagnétique. Les premiers algorithmes d'inversion développés au sein de l'équipe utilisaient soit des méthodes intégrales de contour [Bon], soit des méthodes intégrales de domaine [Bel]. Avec les premiers résultats d'inversion obtenus à partir de données de terrain réelles pliées par une cible métallique de diamètre rectangulaire (environ 26x13 mm²), nous avons commencé à présenter nos données expérimentales à la communauté scientifique des spécialistes de l'inversion.
De plus, la copie de l'article publié dans la session spéciale de décembre 2005 est jointe à ce manuscrit. 1611 Inversion de données multifréquences expérimentales à l'aide de la méthode d'inversion de source de contraste, Richard F Bloemenkamp, Aria Abubakar et Peter M van den Berg. S165 Inversion de données expérimentales multifréquences pour l'imagerie d'objets complexes par une méthode DTA-CSI, Chun Yu, Lin-Ping Song et Qing Huo Liu.
Free space experimental scattering database continuation: experimental set-up and measurement precision,
Rayonnement direct : modélisation et caractérisation d’antennes
- Validation du protocole expérimental de la mesure d’antenne : application au test d’une antenne aéroportée
- Modélisation et caractérisation d’antennes utilisant des métamatériaux
Dans ces conditions, on a naturellement supprimé l'antenne d'émission utilisée dans le cas de la configuration précédente utilisée pour la mesure des champs diffractés. Pour illustrer les applications industrielles que nous avons eu à réaliser, je développerai quelques résultats obtenus avec deux antennes prototypes dans le cadre d'une collaboration avec le CETP (Centre d'Etude des Environnements Terrestres et Planétaires de Vélizy) [57]. Par la suite, nous avons eu d'autres collaborations industrielles pour tester des prototypes d'antennes comme avec Antenna Research Associated dans le cadre de tests de nouveaux concepts de réflecteurs paraboliques.
Dans le cadre des études amont, nous avons modélisé, conçu, testé et validé de nouveaux concepts d'antennes directionnelles planaires utilisant le concept physique des métamatériaux. Avant d'appliquer le concept de métamatériaux à un nouveau concept d'antenne, nous avons mis en évidence les propriétés d'un cristal photonique diélectrique bidimensionnel. Suite à ces résultats, dans le cadre d'une collaboration de recherche avec Alcatel, nous avons développé d'autres prototypes d'antennes directionnelles plates.
A Metamaterial for Directive Emission
Introduction aux systèmes antennaires multicapteurs
Une collaboration avec France Télécom R&D a débuté ces derniers mois dans le cadre de l'étude des performances de nouveaux systèmes d'antennes MIMO (Multiple Input – Multiple Output). Le premier est la modélisation de la capacité des canaux de transmission en milieu urbain à l'aide des outils de prédiction internes de France Télécom, et le second est l'optimisation du choix et de l'installation des antennes miniatures sur le téléphone mobile. Après avoir effectué son stage de MASTER 2-Recherche en collaboration avec France Télécom et l'Institut Fresnel, un étudiant 19 prépare une thèse sur ce thème [26].
Pour conclure sur le sujet des mesures d'antennes, je dirai qu'il me semblait logique qu'un jour nous devions tester des antennes. C'est ainsi que notre équipe est aujourd'hui reconnue pour ses résultats de référence par diverses communautés scientifiques comme les spécialistes des antennes, les techniciens radar ou encore les spécialistes des problèmes de diffraction directe et inverse en électromagnétisme. Suite à un besoin expérimental lié à mes connaissances sur le sujet, j'ai mis en place un troisième thème de recherche : la mesure des propriétés électromagnétiques des matériaux.
Détermination des caractéristiques électromagnétiques de matériaux
Ce nouvel outil de mesure permet d'effectuer très facilement des mesures de toutes les caractéristiques (ε', ε'', µ', µ'') simultanément en temps réel. Je vous rappelle que les anciennes techniques de mesure étaient longues et fastidieuses à mettre en oeuvre. Dans ce cadre, depuis quelques semaines une première collaboration s'est mise en place avec l'Institut Franco-Allemand de Saint Louis (ISL) pour tester le kit EpsiMu en milieu industriel.
Enfin, nous avons établi une coopération avec l'équipe de l'INSA-IETR Rennes22 dans l'étude des milieux stratifiés. En utilisant nos moyens de mesure dans une configuration de propagation guidée, nous avons pu comparer nos résultats avec ceux obtenus en utilisant la technique en espace libre [19]. 22 Cette collaboration nous a permis de travailler avec Florence SAGNARD du groupe Communication Dissémination Radar de l'IETR Rennes.
Perspectives, ouvertures vers des thématiques émergeantes
Ces concepts s'inscrivent dans la mise en œuvre d'une agriculture de précision soucieuse de la régulation des ressources naturelles. Parmi les objets complexes et plutôt diffus, le problème de la détection d'une cible biologique dans le proche sous-sol sera une suite logique de nos recherches actuelles. Ce problème intéresse notre région car les solutions trouvées à ce problème scientifique peuvent être appliquées au problème de la traçabilité des truffes.
La première étape de cette étude de détection de truffes est de connaître la permittivité diélectrique de ce type de matériau pour estimer le contraste diélectrique entre le champignon et la nature du sous-sol. En effet, à l'heure actuelle, la base de mesure, constituée d'une chambre anéchoïque reliée à des positionneurs à base sphérique, ainsi que d'une chaîne de mesure hyperfréquence, ne nous est accessible qu'une semaine par mois. Enfin, dans le cadre de la détermination de la permittivité diélectrique, ce système sera particulièrement adapté aux mesures en espace libre.
Encadrement de la recherche, production scientifique et contractuelle
- Thèses de Doctorat
- Production scientifique et contractuelle
Après avoir préparé un doctorat. à FranceTélécom sur l'étude de l'influence des hydrométéores sur les liaisons hertziennes, Olivier travaille à FranceTélécom R&D à Belfort. Je ne suis pas encore qualifié pour la recherche directe et je dirige deux thèses dont la première doit être soutenue avant fin 2006 et la seconde en 2007. Revue de l'Electricité et de l'Electronique (REE) – N°8 , pp. 84-89, septembre EpsiMu : un nouvel outil pour déterminer les propriétés électromagnétiques de.
[35] "Diffusion d'une onde électromagnétique plane à partir d'une surface bipériodique parfaitement conductrice formée de cavités hémisphéroïdales.". [52] "Corrélations entre les mesures et les calculs concernant la diffusion multiple à partir d'ellipsoïdes allongés de révolution.". 60] "Développement d'un moyen de mesure des propriétés électromagnétiques des matériaux pour les besoins industriels : kit de mesure "Epsilon Meter"".
Conclusion Générale
Bibliographie
Validation by Comparison: Measurement and Calculation of the Bistatic Radar Cross Section (BRCS) of Stealth Target. Sto] STOUT B., AUGER JC, LAFAIT J., Individual and aggregate scattering matrices and cross-sections: conservation laws and reciprocity, Journal of Modern Optics, 48, no. 14 pp.
Annexes
Annexes A : Description de la base de mesure
Le premier groupe ( ) correspond à un positionneur à 10 mètres de la cible pour effectuer des mesures SER ou des mesures d'antenne à 10 mètres. Le groupe 2 ( ) concerne les positionneurs d'azimut : le positionneur central supporte la cible à tester ou l'antenne à tester, le deuxième positionneur de ce groupe déplace le bras d'azimut, ce qui permet à l'antenne de décrire une trajectoire circulaire centrée sur l'origine de la référence système. Plusieurs antennes sont disponibles (Figure A4) selon les cas d'étude et les bandes de fréquences associées.
Dans le cas où l'on travaille sur une large bande de fréquence, on utilise une antenne large bande "double ridge" à polarisation plate (ARA DRG 118A). Cependant, les caractéristiques ne sont pas optimales vis-à-vis des fréquences, notamment à basse fréquence (autour de 1 GHz) où le diagramme de directivité est très ouvert, tandis que vers le haut de la bande il est très étroit mais avec des niveaux latéraux plus élevés. La société qui a fabriqué cette paire d'antennes est HYPTRA, basée dans le Calvados.
Annexe B : Principe de la mesure vectorielle de champs diffractés
Il s'agissait de la deuxième génération d'analyseurs de réseau toujours pilotée par les deux fabricants Agilent et Anritsu. Cette nouvelle génération introduit de nouvelles plateformes matérielles regroupées dans un même châssis, une chaîne de mesure analyseur de réseau vectoriel ainsi qu'un calculateur. De plus, nous avons été confrontés à ce problème pour acheter un nouvel analyseur de réseau au sein du laboratoire.
Dans le premier cas, où un seul synthétiseur externe est utilisé pour délivrer le signal LO, le signal hyperfréquence est alors délivré par le synthétiseur interne à l'analyseur de réseau compact (la limite de la haute fréquence disponible est alors fixée par celle du signal hyperfréquence interne synthétiseur). Nous avons regroupé sur la figure B1 les différentes configurations des structures de chaînes de mesure multi-sources avec mélangeurs déportés utilisant des analyseurs de réseaux compacts à synthétiseur interne. Premièrement, il agit comme un diviseur de puissance pour distribuer le signal de l'oscillateur local aux deux mélangeurs, deuxièmement, il collecte les signaux de référence et de test IF avant de les envoyer à l'analyseur de réseau (récepteur IF).
Annexe D : Caractérisations d’antennes
