Antenne à balayage électronique

[invite48fb5a23]

Bonjour,

Je suis en dernière année d’ingénieur électronique, et je dois concevoir une antenne a balayage électronique, il se trouve que je n'ai pas encore eu le cours sur les antennes donc je m'avance !
Pour le moment je regarde qu'elle type d'antenne je pourrai utiliser sachant qu'il faut que ça reste petit (8cm/8cm idéalement) et une utilisation entre 865 Mhz / 868 Mhz ou 2.4 Ghz.

J'ai d'abord pensé à l'antenne réseau mais je voulais savoir si d'autre antenne étaient susceptible de marcher avec un balayage électronique (boucle, bi-quad, hélice ou autre..)

En vous remerciant pour votre aide

machoux
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[inviteede7e2b6]

hello ,

pour quoi faire , un RADAR ?

ce sont des développements pointus , sous contrôle plus ou moins mirlitaires...

http://fr.wikipedia.org/wiki/Antenne...mande_de_phase

http://www.radartutorial.eu/08.trans...active.fr.html

[calculair]

Bonjour

Il suffit d'avoir plusieurs éléments rayonnants et de modifier les déphasages entre ces éléments.

Evidemment plus tu montes en fréquence et plus les éléments rayonnants sont petits

Reste à faire le circuit pour réaliser les déphasages et le piloter

PS : Le dispositif de dephasage peut être mécanique .....

[inviteede7e2b6]

faut se rapprocher de Thales et consort....

mais je doute qu'ils communiquent les petits secrets du RADAR du Rafale

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite48fb5a23]

bonjour calculair, merci pour ta réponse.

Nous voulons développer une antenne capable de détecter des tags RFID dans une pièce avec précision, il faut donc que l'antenne soit directive avec un assez bon gain, pour ce qui est du pilotage, un autre groupe l'a déjà développer.
Pour le moment on se sait pas sur quelle type d'antenne partir du coup difficile de se lancer dans la conception du circuit.
Est ce que tous les types d'antenne peuvent effectuer un balayage électronique grâce a d'autre élément rayonnant ? (si on utilise des diodes varactors par exemple).
Même celles qui ne sont pas en circuit imprimé ?

merci !

[calculair]

Bonjour,

Tous dispositifs effectuant un déphasage sont applicables.

Je pense que l'école dispose des appareils de mesures pour évaluer l'efficacité du dispositif déphaseur ( variation de phase possible )

apres ce n'est que du calcul pour savoir la deviation du lobe de l'antenne

Le plus simple est d'avoir 2 doublets dont on fait varier le déphasage., mais pour obtenir plus de directivité on peut mettre plusieurs doublets

Avec des antennes hélice, il n'y a pas de raison que cela ne marche pas.

Le calcul de la directivité est facile et s'inspire du calcul des interférences des trous Young ...!


Apres quand à la détection de votre émetteur dans une dircction donnée, c'est peut être un peu plus délicat, tout dépend de l'environnement..

[invite48fb5a23]

Merci calculair !

Ça nous donne de quoi réfléchir !

[Yvan_Delaserge]

Je verrais un problème entre les éléments suivants:
1) Fréquence 860 MHz -> lambda 34 centimètres
2) taille de l'antenne 8 centimètres = environ un quart d'onde.
3) grand gain

Pour avoir un grand gain, une antenne doit avoir de grandes dimensions en termes de longueur d'onde.
A 2,4 GHz, lambda 12 centimètres c'est déjà mieux, mais c'est inférieur à une longueur d'onde. Le gain ne va pas casser des briques.

Pour ce qui est des antennes à balayage électronique, à ma connaissance le principe est d'avoir un grand nombre d'antennes élémentaires à faible gain, donc de faibles dimensions.
Mais comme il y en a un grand nombre, l'ensemble est grand en termes de longueurs d'onde.

Quand on parle d'antenne hélice, elle peut avoir un gain important si on lui met beaucoup de spires (on obtient donc une antenne de grande taille!). Mais utiliser un réseau d'antennes hélice à grand gain pour diriger le rayonnement de l'ensemble au moyen d'un réseau de déphasage, je ne sais pas si ça peut marcher.

Le problème, avec les réseaux à déphasage, ce sont les pertes causées par le réseau, qui viennent naturellement se soustraire au gain de l'antenne. Plus on monte en fréquence, plus le problème se péjore. Pour pallier à cet inconvénient, il existe des antennes réseau actives. En réception, on associe un préampli à chaque élément, avant d'entrer dans le réseau de déphasage, ce qui permet de conserver une sensibilité satisfaisante. Et inversement en émission.

Mais pour lire à distance des RFID dans une pièce, il faudra une antenne d'émission-réception! Bon courage!

Et puis, comme il s'agit de localiser un RFID dans une pièce, il ne faut pas oublier que le maximum d'information qu'une antenne à balayage électronique pourra te donner, c'est dans quelle direction se trouve le RFID, mais pas à quelle distance.

[calculair]

Bonjour,

Quelques éléments de réflexion


Si vous utilisez des éléments rayonnant à grand gain, le déphasage entre ces éléments fera balayer le max dans la zone éclairée par le gain d'antenne. La zone balayée sera donc étroite

L'utlisation de doublets dont le gain permet d'eclairer une large zone, semble donc préférable La precision du tir sera donc fonction du nombre de doublets dont on contrôle la phase

[invite0bbe92c0]

Pourquoi ne pas utiliser déjà deux dipôles et détecter le déphasage entre les deux ? C'est déjà une bonne base de départ. C'est ainsi que fonctionnait le premier système de pointage électronique existant historiquement à ma connaissance sur certains radar Freya pendant la 2GM.

[calculair]

Bonjour,

C'est effectivement le plus facile....

Apres on peut reproduire pour faire un réseau . Mais il est sage de commencer par le plus simple

Après le calcul pour un réseau s'inspire de ce que l'on fait pour les réseaux optiques On obtient une série géométrique qu'il faut sommer pour connaitre l'intensité des max et la direction.

[invite48fb5a23]

Merci à tous pour vos réponses, c'est très encourageant !

Vous avez raison, autant commencer par le plus simple, on va partir sur deux dipôles et réfléchir sur le circuit de déphasage.
Sur internet les diodes varactors reviennent régulièrement, après peut être qu'il existe d'autre élément plus efficace je ne sais pas, mais ce sera notre point de départ !

électroniquement votre

machoux

[invite99f013bb]

Bonjour à tous,

J'ai lu attentivement le sujet et j'ai vu que tu vas partir sur un circuit de déphasage avec une diode varactor.

Pourrais-tu un peu m'éclaircir sur ce sujet afin que je comprenne comment réaliser ce circuit de déphasage. Ou si quelqu'un d'autre pouvait me répondre.

Merci d'avance,

Emilie.

[annjy]

faut se rapprocher de Thales et consort....

mais je doute qu'ils communiquent les petits secrets du RADAR du Rafale

bonjour,

sans avoir tous les secrets....
http://rafalefan.e-monsite.com/pages...ique/rbe2.html

cdlt,
JY

[calculair]

Bonjour,

Pour créer un déphasage variable, tu peux simplement utiliser un circulateur dont l'une des sorties est fermée au bour d'une ligne par ta capacité variable, qui aura pour effet de modifier la ligne électrique
, sur la 3° sortie du curculateur tu auras un signal retardé.

Cela me parait hyper simple encore faut il essayer pour voir si les déphasages sont ceux que tu cherches... Au plus un 1° calcul pourrait donner des ordres de grandeurs

La difficulté dans votre projet sera aussi de maitriser les amplitudes

[annjy]

............
Pour le moment je regarde qu'elle type d'antenne je pourrai utiliser sachant qu'il faut que ça reste petit (8cm/8cm idéalement) et une utilisation entre 865 Mhz / 868 Mhz ou 2.4 Ghz.

J'ai d'abord pensé à l'antenne réseau mais je voulais savoir si d'autre antenne étaient susceptible de marcher avec un balayage électronique (boucle, bi-quad, hélice ou autre..)

Bsr,

deux remarques :

- c'est quoi, une antenne réseau ?
- si ça doit être petit, à ton avis, on choisit quelle fréquence ?

cdlt,
JY

[f6bes]

Bjr annjy, C'est cela, par exemple:
http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...76802529,d.d2s
De quoi avoir un mal de crane !

(8x8cms) je crois que ça va etre ...coton !!


Bon WE

[calculair]

Bonjour,

Voila tout d'abord un schema d'antenne réseau

[calculair]

Re bonjour

La difference de marche est d = a cos z

La difference de marche entre rayons successifs est d, 2d, 3d ......

Si f est la différence de phase attachée à la différence marche d, la différence de phase entre rayons successifs dans la direction z est f, 2f,3f......

Lle prenier rayon est I = I° exp ( Jwt )

le 2° rayon est I = I° exp( Jwt + f )

le 3° rayon est I = I° exp( Jwt +2f )

Le 4° rayon est I = I° exp ( Jwt +3f )


En faisant la somme de tous ces rayons Itotal = I° exp( Jwt ) ( 1 + exp f + exp 2f + exp 3f .......exp nf)

[calculair]

Re bonjour

Dans la 2° pararenthèse vous avez une somme géométrique de 1° terme 1, de raison exp f et de dermier terme exp nf.

Cette somme est S = (1- exp (j (n+1) f) ) / ( 1 - exp jf)


Donc l'intensité dans la direction z est

I total = I° exp ( jwt ) (1- exp ( j(n+1) f) ) / ( 1 - exp jf)



( Ps ==J'ai oublié le J devant le f dans le post precedent ....)

[Yvan_Delaserge]

Juste une idée qui m'est venue: il s'agirait d'utiliser une parabole.

Les dimensions de la parabole seraient largement supérieures à 8x8 cm, bien sûr, mais on pourrait la placer contre un des murs de la pièce, de manière à ce qu'elle n'encombre pas trop.
Au foyer de la parabole, on place une matrice de 4 x 4 dipôles.
La parabole va agir comme un réflecteur et projeter l'image de la matrice 4 x 4 dans la pièce.
Si on veut projeter (ou recevoir) de la HF dans une direction donnée, il suffit d'activer le dipôle correspondant.

Avantages:
Gain élevé grâce à la parabole. Une parabole de 40 cm de diamètre permet un gain d'environ 18 dB à 2,5 GHz.
Faibles pertes puisqu'on n'a pas besoin de réseau de déphasage.
Peu de lobes de rayonnement secondaires.

[calculair]

Bonjour
En effet cela revient à avoir des axes de tir différents


Les incovenients que je vois

1) il faut un système de commutation entre les sources

2) on a pas un balayage continu

3) l'antenne multisource au voisinage du foyer de la parabole va créer des lobes secondaires qui seront d'autant plus importants que la multiantenne sera importante

Mais il n' y a aucune raison que cela ne marche pas.

Le système de balayage électronique est mis en concurrence avec un balayage par rotation de l'antenne . Il faut que l'électronique reste simple et légère par rapport a un système mécanique...

[invite860936ec]

Bonjour,
juste une petite question ,
vous souhaitez connaitre la position des tag rfid dans une pièce , seulement en gisement ou aussi en sit ? car en gisement , la directivités a seulement besoin d’être modifiée de droit à gauche ( déjà pas simple)mais réalisable avec deux doublets avec mesure du déphasage.
De plus les tags pourront ils être captés à plusieurs mètres, en général c'est plus quelques centimètres?
mais projet intéressant.

[Yvan_Delaserge]

3) l'antenne multisource au voisinage du foyer de la parabole va créer des lobes secondaires qui seront d'autant plus importants que la multiantenne sera importante

Pas si on utilise une parabole offset.

Non mais à la réflexion, ça ne marcherait pas si bien que ça, parce que si l'on se trouve dans une pièce, on se trouve dans le champ proche. A disons 2-3 mètres, on aura le rayonnement de la parabole qui va être d'amplitude comparable à celui de la source. L'effet directif et donc le gain ne se manifestent pas si on est trop près. Il faut être dans le champ lointain, à plusieurs mètres.

+1 aussi avec guillaume 83. C'est exactement ce que je disais dans mon message #8. L'antenne va dans le meilleur des cas te donner la direction, mais pas la distance.

[annjy]

Bsr,

tags RFID.....
lesquels ?

http://www.centrenational-rfid.com/c...r-ruid-17.html

cdlt,
JY

PS: les antennes réseau, je connais....un peu...