Environnement Réverbérant et Virtuellement Anéchoïque dans une chambre EM chaotique vibrante – CHAOTIQ

Le projet CHAOTIQ propose l’étude théorique et expérimentale des chambres réverbérantes (CR) chaotiques vibrantes (CRCVs) (généralement appelées VIRC dans la littérature) constituées d’une toile métallisée reposant sur une armature légère. Ce moyen d’essai à bas coût (par rapport aux enceintes faradisées existantes) présente l’avantage d’être démontable rapidement et mobile, ce qui engendre un changement majeur par rapport à l’existant : le déplacement de la structure de test vers le système à tester.

L’objectif est de prouver qu’il s’agit du premier moyen d’essai électromagnétique « 2-en-1 » capable d’être utilisé à la fois en tant que CR « faible incertitude » mais également en tant que chambre anéchoïque « virtuelle » pour des applications de caractérisation d’antennes, de mesure de furtivité (SER, ISAR) et des tests de compatibilité électromagnétique (CEM).

Proposé au début des années 2000, ce moyen d’essai a fait l’objet de peu de travaux académiques depuis, en dehors de son inventeur (F. Leferink) et de quelques rares équipes au niveau international (dont XLIM et CISTEME). Beaucoup de questions fondamentales liées à leur fonctionnement restent donc à éclaircir. En particulier, les performances particulières attendues des CRCVs que l’on se propose de mettre en évidence et les applications originales prévues dans le cadre de ce projet n’ont pas été envisagées jusqu’alors (en dehors des tests CEM).

En effet, le processus de brassage de modes réalisé par le mouvement continu de l’entièreté de la toile au cours du temps devrait permettre en théorie d’accéder à deux propriétés particulières particulièrement intéressantes :

• le trajet direct entre l’antenne d’émission et l’objet à tester (antenne de réception, cible pour mesures de furtivité,...) est susceptible d’être le seul trajet invariant au cours du temps au sein de la CRCV, ce qui devrait faciliter le filtrage des trajets indirects et donc permettre d’obtenir une chambre anéchoïque « virtuelle » (au prix de la reproduction de la mesure pour un nombre suffisant d’états indépendants de la structure) ;

• l’opportunité probable d’obtenir dans une CRCV un très grand nombre de réalisations non corrélées (potentiellement largement supérieures au nombre obtenu dans une CR parallélépipédique « classique ») permettant d’obtenir une CR « à faible incertitude » (potentiellement proportionnelle au temps de mesure ou d’acquisition) tout en raccourcissant les durées d’essais par rapport aux CR classiques.

Au cours du projet, l’accent sera mis sur le développement des conditions expérimentales, des concepts théoriques, des méthodes de post-traitement et de la détermination de l’incertitude de mesure lors de 1) la caractérisation (diagramme de rayonnement, efficacité, ...) d’antennes miniatures et / ou intégrées et / ou non connectorisées, une thématique émergente dans le cadre de mesure d’antennes, notamment pour les futures bandes 5G millimétriques, 2) la mesure de SER notamment basse fréquence (lorsque les absorbants en chambre anéchöique traditionnelle ne sont que partiellement efficaces) de cibles à la réponse étalée dans le temps et 3) tests CEM d’immunité rayonnée réalisés dans un environnement changeant au cours du temps.

Le projet proposé qui respecte le caractère dual civil / militaire de l’AAP ASTRID est susceptible d’avoir des répercussions dans le futur sur des thématiques connexes en CR telles que la caractérisation large bande de matériaux ou de blindages ou la réalisation de tests en bio électromagnétisme.

Le consortium du projet s’appuie sur les compétences du laboratoire XLIM (coordinateur du projet) et du CRT CISTEME en matière de caractérisation des performances des CRs, de conception et caractérisation d’antennes, de mesures de SER en milieu anéchoïque et réverbérant, d’optimisation de tests CEM ainsi que sur le savoir-faire de la société J. DUBOIS SAS en matière de conception de CRCVs et de leurs systèmes de brassage associés.