FR3144870A1 - STATE SWITCHING STANDARD FOR CALIBRATION OF A RADAR EQUIVALENT SURFACE MEASUREMENT SYSTEM - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un étalon pour mesures de surface équivalente radar (SER) dans une chambre anéchoïque électromagnétique. L’étalon peut commuter d’un état absorbant dans lequel sa SER monostatique/bistatique est négligeable à un état actif dans lequel il présente une SER monostatique calibrée. L’étalon se présente sous la forme d’une sphère métallique recouverte d’un absorbant, à la surface de laquelle est intégrée une antenne cornet possédant un diagramme de rayonnement à forte directivité. Un circuit de traitement alimenté par batterie est logé à l’intérieur de la sphère : il comprend un duplexeur, un amplificateur bas bruit ainsi qu’un déphaseur et un atténuateur programmables. L’atténuateur peut être programmé à une valeur élevée pour placer l’étalon en état absorbant. La présente invention concerne également une méthode de mesure de SER utilisant cet étalon comme référence. Fig. 1 The present invention relates to a standard for radar equivalent area (SER) measurements in an electromagnetic anechoic chamber. The standard can switch from an absorbing state in which its monostatic/bistatic SER is negligible to an active state in which it exhibits a calibrated monostatic SER. The standard is in the form of a metal sphere covered with an absorber, on the surface of which a horn antenna with a highly directivity radiation pattern is integrated. A battery-powered processing circuit is housed inside the sphere: it includes a duplexer, a low-noise amplifier and a programmable phase shifter and attenuator. The attenuator can be programmed to a high value to place the standard in an absorbing state. The present invention also relates to a method for measuring SER using this standard as a reference. Fig. 1
Description
La présente invention concerne de manière générale le domaine de la mesure de la surface équivalente radar (SER) d’une cible dans une chambre anéchoïque.The present invention relates generally to the field of measuring the radar equivalent surface (SER) of a target in an anechoic chamber.
La surface équivalente radar ou SER est une grandeur fondamentale caractéristique d’une cible. Elle est utilisée tant dans le domaine militaire que dans le domaine civil (par exemple pour le contrôle aérien) aux fins de discrimination d’un objet tel qu’un aéronef ou une partie d’un aéronef.The radar equivalent surface or SER is a fundamental quantity characteristic of a target. It is used both in the military and in the civil domain (for example for air traffic control) for the purpose of discriminating an object such as an aircraft or part of an aircraft.
La mesure de SER d’un objet est classiquement réalisée dans une chambre anéchoïque électromagnétique, au moyen d’une seule antenne (opérant en émission et en réception) lorsqu’il s’agit de la mesure d’une SER monostatique ou bien d’un couple d’antennes (l’une opérant en émission et l’autre en réception) lorsqu’il s’agit de la mesure d’un SER bistatique.The measurement of the SER of an object is classically carried out in an electromagnetic anechoic chamber, using a single antenna (operating in transmission and reception) when it is a question of measuring a monostatic SER or a pair of antennas (one operating in transmission and the other in reception) when it is a question of measuring a bistatic SER.
La mesure de SER est généralement effectuée dans une bande fréquentielle, ce qui permet, à partir de traitements à base de transformée de Fourier, de déterminer la réponse impulsionnelle de l’objet et/ou d’améliorer la qualité de la mesure.The SER measurement is generally carried out in a frequency band, which allows, from Fourier transform-based processing, to determine the impulse response of the object and/or to improve the quality of the measurement.
Plus précisément, on détermine à partir du signal transmis et du signal reçu par l’antenne de mesure, le coefficient (complexe) de rétrodiffusion de la cible placée au sein de la chambre anéchoïque, ce pour une pluralité de fréquences équidistribuées dans la bande de fréquence d’intérêt, le cas échéant pour deux polarisations distinctes. Les mêmes mesures sont également effectuées dans la chambre anéchoïque vide, c’est-à-dire en absence de la cible. On soustrait ensuite le coefficient de rétrodiffusion de la chambre vide
De la même façon, on détermine, dans une phase de calibration, le coefficient de rétrodiffusion complexe d’un objet étalon à ces mêmes fréquences,
Il convient de noter que phase de calibration peut intervenir avant ou après la phase de mesure de la cible.It should be noted that the calibration phase can occur before or after the target measurement phase.
Connaissant la réponse théorique de l’étalon,
En définitive l’estimation de la SER de la cible à la fréquence
La soustraction de la réponse de la chambre anéchoïque vide permet de s’affranchir de la signature intrinsèque de la chambre anéchoïque. Le rapport entre la différence de mesures figurant au numérateur et de la différence de mesures figurant au dénominateur permet de s’affranchir de la fonction de transfert du système de mesure.Subtracting the response of the empty anechoic chamber allows us to overcome the intrinsic signature of the anechoic chamber. The ratio between the difference in measurements in the numerator and the difference in measurements in the denominator allows us to overcome the transfer function of the measurement system.
Les étalons couramment utilisés pour les mesures en chambre anéchoïque sont des objets de géométrie bien définie et parfaitement conducteurs (PEC) dont la SER peut être déterminée par calcul (série de Mie par exemple), généralement des sphères ou des plaques métalliques. Les sphères métalliques présentent l’avantage d’une SER isotrope alors que celle d’une plaque métallique dépend de son orientation dans l’espace. Une erreur d’orientation d’une plaque métallique dans la chambre peut conduire à un biais de mesure important.The standards commonly used for measurements in anechoic chambers are well-defined, perfectly conducting (PEC) geometry objects whose SER can be determined by calculation (e.g. Mie series), generally metal spheres or plates. Metal spheres have the advantage of an isotropic SER while that of a metal plate depends on its orientation in space. An orientation error of a metal plate in the chamber can lead to a significant measurement bias.
Les campagnes de mesure de SER pouvant être particulièrement longues pour des cibles de grande taille, il est nécessaire de compenser les dérives de la chaine d’acquisition ainsi que l’évolution des caractéristiques de la chambre en procédant régulièrement à une phase de calibration telle que décrite plus haut. Dans un tel cas, il convient de retirer la cible de la chambre et de la remplacer par un étalon pour procéder à la calibration. Cette opération de manutention est particulièrement complexe à mettre en œuvre pour les cibles lourdes et volumineuses : elle peut conduire à une dégradation de la configuration la chambre anéchoïque ou du positionneur.Since SER measurement campaigns can be particularly long for large targets, it is necessary to compensate for drifts in the acquisition chain as well as changes in the chamber characteristics by regularly carrying out a calibration phase as described above. In such a case, the target should be removed from the chamber and replaced with a standard to carry out the calibration. This handling operation is particularly complex to implement for heavy and bulky targets: it can lead to a degradation of the anechoic chamber configuration or the positioner.
En outre, comme rappelé précédemment, il est nécessaire d’effectuer fréquemment une mesure SER de la chambre vide (procédure de qualification de chambre). Cela suppose d’ouvrir à chaque fois la chambre et de retirer au moyen d’une nacelle la cible ou la sphère étalon (ou une sphère métallique ayant déjà fait l’objet d’une calibration par rapport à la sphère étalon). Là encore, les opérations de manutention sont longues, complexes, en particulier pour des chambres de grandes dimensions, et peuvent endommager son revêtement absorbant.In addition, as previously mentioned, it is necessary to frequently perform a SER measurement of the empty chamber (chamber qualification procedure). This involves opening the chamber each time and removing the target or the standard sphere (or a metal sphere that has already been calibrated with respect to the standard sphere) using a nacelle. Here again, the handling operations are long and complex, particularly for large chambers, and can damage its absorbent coating.
L’objet de la présente invention est par conséquent de proposer une procédure de calibration d’un système de mesure de SER, notamment pour cibles de grande taille, qui ne présente pas les inconvénients précités, en particulier qui soit rapide et ne nécessite pas ou peu d’opérations de manutention. Un autre objet de la présente invention est de proposer un étalon qui permette de mettre en œuvre une telle procédure de calibration.The object of the present invention is therefore to propose a procedure for calibrating a SER measurement system, in particular for large targets, which does not have the aforementioned drawbacks, in particular which is rapid and requires little or no handling operations. Another object of the present invention is to propose a standard which makes it possible to implement such a calibration procedure.
Selon un premier mode de réalisation, la présente invention est définie par un étalon pour calibration d’un système de mesure de surface équivalente radar dans une chambre anéchoïque, ledit étalon étant original en ce qu’il se présente sous la forme d’une sphère métallique creuse revêtue d’une couche d’absorbant électromagnétique dans la bande de fréquence de mesure, la paroi de la sphère comportant une première épargne dans laquelle est logée une antenne cornet et une second épargne dans laquelle est prévue une trappe d’accès pour accéder à l’intérieur de la sphère, ladite trappe d’accès étant réalisée en ou recouverte par ledit absorbant électromagnétique, la sphère métallique creuse embarquant un circuit de traitement comprenant un duplexeur relié par son port commun à l’antenne cornet, un amplificateur bas bruit pour amplifier le signal reçu du port de réception du duplexeur, un déphaseur pour déphaser le signal ainsi amplifié et un atténuateur pour atténuer le signal ainsi déphasé, le signal ainsi atténué étant fourni au port d’émission du duplexeur, l’atténuateur et le déphaseur étant programmables par le système de mesure, l’atténuation pouvant être programmée à une valeur maximale pour placer l’étalon dans un état absorbant, l’étalon étant dans un état actif sinon.According to a first embodiment, the present invention is defined by a standard for calibrating a radar equivalent surface measurement system in an anechoic chamber, said standard being original in that it is in the form of a hollow metal sphere coated with a layer of electromagnetic absorber in the measurement frequency band, the wall of the sphere comprising a first recess in which a horn antenna is housed and a second recess in which an access hatch is provided for accessing the interior of the sphere, said access hatch being made of or covered by said electromagnetic absorber, the hollow metal sphere carrying a processing circuit comprising a duplexer connected by its common port to the horn antenna, a low-noise amplifier for amplifying the signal received from the reception port of the duplexer, a phase shifter for phase-shifting the signal thus amplified and an attenuator for attenuating the signal thus phase-shifted, the signal thus attenuated being supplied to the transmission port of the duplexer, the attenuator and the phase shifter being programmable by the measurement system, the attenuation being able to be programmed to a maximum value to place the standard in an absorbing state, the standard being in an active state otherwise.
Selon un second mode de réalisation, l’invention est définie par un étalon pour calibration d’un système de mesure de surface équivalente radar dans une chambre anéchoïque, ledit étalon étant original en ce qu’il se présente sous la forme d’une sphère métallique creuse revêtue d’une couche d’absorbant électromagnétique dans la bande de fréquence de mesure, la paroi de la sphère comportant une première épargne dans laquelle est logée une antenne cornet bipolarisation et une second épargne dans laquelle est prévue une trappe d’accès pour accéder à l’intérieur de la sphère, ladite trappe d’accès étant réalisée en ou recouverte par ledit absorbant électromagnétique, la sphère métallique creuse embarquant un circuit de traitement comprenant : un premier duplexeur dont le port commun est relié à un premier port de l’antenne, associé à une polarisation verticale ; un second duplexeur dont le port commun est relié à un second port de l’antenne, associé à une polarisation horizontale ; un premier coupleur en quadrature recevant sur son entrée non déphasée le signal issu du port de réception du premier duplexeur et sur son entrée en quadrature le signal issu du port de réception du second duplexeur ; un amplificateur bas bruit pour amplifier le signal reçu du port de réception du duplexeur, un déphaseur pour déphaser le signal ainsi amplifié et un atténuateur pour atténuer le signal ainsi déphasé, le signal ainsi atténué étant fourni au port d’entrée d’un second coupleur en quadrature dont le port de sortie non déphasé est connecté au port d’émission du second duplexeur et le port de sortie en quadrature est connecté au port d’émission du premier duplexeur, l’atténuateur et le déphaseur étant programmables par le système de mesure, l’atténuation pouvant être programmée à une valeur maximale pour placer l’étalon dans un état absorbant, l’étalon étant dans un état actif sinon.According to a second embodiment, the invention is defined by a standard for calibrating a radar equivalent surface measurement system in an anechoic chamber, said standard being original in that it is in the form of a hollow metal sphere coated with a layer of electromagnetic absorber in the measurement frequency band, the wall of the sphere comprising a first recess in which a dual-polarization horn antenna is housed and a second recess in which an access hatch is provided for accessing the interior of the sphere, said access hatch being made of or covered by said electromagnetic absorber, the hollow metal sphere carrying a processing circuit comprising: a first duplexer whose common port is connected to a first port of the antenna, associated with a vertical polarization; a second duplexer whose common port is connected to a second port of the antenna, associated with a horizontal polarization; a first quadrature coupler receiving on its non-phase-shifted input the signal from the reception port of the first duplexer and on its quadrature input the signal from the reception port of the second duplexer; a low-noise amplifier for amplifying the signal received from the reception port of the duplexer, a phase shifter for shifting the signal thus amplified and an attenuator for attenuating the signal thus shifted, the signal thus attenuated being supplied to the input port of a second quadrature coupler whose non-phase-shifted output port is connected to the transmission port of the second duplexer and the quadrature output port is connected to the transmission port of the first duplexer, the attenuator and the phase shifter being programmable by the measurement system, the attenuation being able to be programmed to a maximum value to place the standard in an absorbing state, the standard being in an active state otherwise.
Quel que soit le mode de réalisation, la sphère creuse peut embarquer une centrale inertielle.Whatever the embodiment, the hollow sphere can carry an inertial unit.
La présente invention concerne également une méthode de mesure de surface équivalente radar d’une cible dans une chambre anéchoïque, au moyen d’un système de mesure comprenant une antenne de mesure couplée à un analyseur de réseau, ladite antenne de mesure étant destinée à émettre une onde en direction de la cible et à recevoir une onde rétrodiffusée, la mesure étant effectuée à une pluralité de fréquences
Avantageusement, la SER monostatique,
L’invention concerne encore une méthode de mesure de surface équivalente radar d’une cible dans une chambre anéchoïque, au moyen d’un système de mesure comprenant une antenne de mesure couplée à un analyseur de réseau, ladite antenne de mesure étant destinée à émettre une onde en direction de la cible et à recevoir une onde rétrodiffusée, la mesure étant effectuée à une pluralité de fréquences
Avantageusement, la SER monostatique,
De préférence, le coefficient de rétrodiffusion de la cible est mesuré deux fois, pour une pluralité d’orientations de ladite cible, une première fois avec l’étalon dans son état actif et une autre fois avec l’étalon dans son état absorbant.Preferably, the backscattering coefficient of the target is measured twice, for a plurality of orientations of said target, a first time with the standard in its active state and another time with the standard in its absorbing state.
Avantageusement, lors d’une mesure du coefficient de rétrodiffusion de l’étalon dans son état actif en présence de la cible dans la chambre,
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture d’un mode de réalisation préférentiel de l’invention, fait en référence aux figures jointes parmi lesquelles :Other features and advantages of the invention will appear on reading a preferred embodiment of the invention, made with reference to the attached figures among which:
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERSDETAILED DESCRIPTION OF SPECIFIC EMBODIMENTS
Nous considérons dans la suite un système de mesure de SER comprenant une chambre anéchoïque électromagnétique, un positionneur faiblement échogène placé au sein de cette chambre, une antenne de mesure permettant d’illuminer la cible et de recevoir le signal rétrodiffusé, et un analyseur de réseau, connecté à l’antenne de mesure et permettant de mesurer les coefficients de rétrodiffusion
L’idée à la base de la présente invention est de remplacer les étalons passifs, notamment les sphères métalliques mentionnées dans la partie introductive, par un étalon pouvant commuter de manière contrôlée entre un état actif, dans lequel il présente une SER de consigne dans une direction déterminée, et un état absorbant, dans lequel la SER monostatique et la SER bistatique de l’étalon sont négligeables, c’est-à-dire sensiblement inférieures à la SER monostatique de consigne, et ce dans toute la bande de fréquence de mesure. Un tel étalon sera désigné par la suite comme étalon à commutation d’état.The idea behind the present invention is to replace passive standards, in particular the metal spheres mentioned in the introductory part, with a standard that can switch in a controlled manner between an active state, in which it has a setpoint SER in a specific direction, and an absorbing state, in which the monostatic SER and the bistatic SER of the standard are negligible, i.e. substantially lower than the setpoint monostatic SER, and this throughout the measurement frequency band. Such a standard will be referred to hereinafter as a state-switching standard.
Plus précisément, comme représenté schématiquement sur les Figs. 1A, 1B et 1C, un tel étalon, 100, se présente sous la forme d’une sphère métallique creuse, 110, autrement dit d’une paroi métallique sphérique, revêtue d’une couche diélectrique absorbante dans la bande de fréquence de mesure. Une première épargne est prévue dans la paroi sphérique pour y loger une antenne cornet, 120. Avantageusement une seconde épargne (non représentée) est prévue dans la paroi sphérique, préférentiellement du côté opposé à la première épargne par rapport au centre de la sphère. Une trappe métallique (non représentée) revêtue d’une couche de matériau diélectrique absorbant, voire une trappe réalisée en ce matériau vient fermer cette seconde épargne de manière hermétique. La trappe d’accès peut être par exemple fixée par des vis sur un épaulement prévu le long du contour de cette seconde épargne, lesdites vis ayant un diamètre sensiblement plus faible que la longueur d’onde dans la bande de fréquence de mesure. Cette trappe permet d’accéder à l’intérieur de la sphère, notamment pour y loger un circuit de traitement détaillé plus loin ainsi qu’une source d’alimentation autonome (batterie). Ce circuit de traitement et cette batterie peuvent être disposés sur des platines isolantes, 130, par exemple sur des disques en matériau isolant fixés au sein de la sphère, comme représentés dans la vie éclatée en
La
Ce circuit, 200, comprend un duplexeur 210 dont la voie commune est connectée à l’antenne cornet précitée, 220. Le signal reçu sur le port de réception du duplexeur, est amplifié par un amplificateur bas bruit (LNA), 230, avant d’être déphasé dans un déphaseur (par exemple une ligne à retard), 240, et, le cas échéant, atténué dans un atténuateur, 250, puis finalement injecté dans le port d’émission du duplexeur.This circuit, 200, comprises a duplexer 210 whose common channel is connected to the aforementioned horn antenna, 220. The signal received on the reception port of the duplexer, is amplified by a low noise amplifier (LNA), 230, before being phase shifted in a phase shifter (for example a delay line), 240, and, if necessary, attenuated in an attenuator, 250, then finally injected into the transmission port of the duplexer.
Le déphaseur 240 et l’atténuateur 250 sont programmables et peuvent être commandés à distance par un module de contrôle du système de mesure, soit de manière filaire, soit (de préférence) par un signal radio auxiliaire (dans une bande de fréquence non absorbée par le diélectrique formant le couvercle de la second épargne), soit encore au moyen d’une modulation basse fréquence du signal de mesure.The phase shifter 240 and the attenuator 250 are programmable and can be controlled remotely by a control module of the measurement system, either by wire, or (preferably) by an auxiliary radio signal (in a frequency band not absorbed by the dielectric forming the cover of the second compartment), or by means of a low-frequency modulation of the measurement signal.
Lorsque l’atténuateur est programmé à sa valeur maximale d’atténuation, le circuit est rendu inactif et l’étalon est dans son état absorbant.When the attenuator is programmed to its maximum attenuation value, the circuit is made inactive and the standard is in its absorbing state.
Alternativement, un commutateur (non représenté) peut être prévu entre le port commun du duplexeur 210 et l’antenne 220, de manière à pouvoir rendre le circuit inactif. L’homme du métier comprendra que ce commutateur pourra être placé si besoin dans la boucle de traitement entre le port de réception et le port d’émission du duplexeur.Alternatively, a switch (not shown) may be provided between the common port of the duplexer 210 and the antenna 220, so as to be able to make the circuit inactive. Those skilled in the art will understand that this switch may be placed if necessary in the processing loop between the reception port and the transmission port of the duplexer.
La séparation entre l’onde reçue et l’onde émise peut être assurée par la ligne à retard si le signal de mesure est suffisamment bref.The separation between the received wave and the transmitted wave can be ensured by the delay line if the measurement signal is sufficiently brief.
Alternativement, cette séparation pourra être réalisée de manière spatiale au moyen d’antennes cornet distinctes en émission et en réception, auquel cas le duplexeur n’est plus nécessaire, l’antenne de réception étant connectée à l’entrée de l’amplificateur et l’antenne d’émission à la sortie de l’atténuateur. Un commutateur sur chaque antenne peut être prévu pour placer l’étalon dans un état actif ou dans un état absorbant.Alternatively, this separation may be achieved spatially by means of separate horn antennas for transmitting and receiving, in which case the duplexer is no longer necessary, the receiving antenna being connected to the input of the amplifier and the transmitting antenna to the output of the attenuator. A switch on each antenna may be provided to place the standard in an active state or in an absorbing state.
Alternativement encore, la séparation entre l’onde reçue et l’onde émise pourra être assurée par des polarisations croisées ou des sens de polarisation inverses dans le cas d’ondes polarisées circulairement.Alternatively, the separation between the received wave and the emitted wave can be ensured by crossed polarizations or reverse polarization directions in the case of circularly polarized waves.
La
L’antenne utilisée peut être une antenne cornet à bipolarisation, 220, avec un premier port (VV) associé à la composante de polarisation verticale et un second port (HH) associé à la composante de polarisation horizontale. Le premier port de l’antenne 220 est relié au port commun d’un premier duplexeur 211 et le second port de cette antenne est relié au port commun d’un second duplexeur 212.The antenna used may be a dual-polarization horn antenna, 220, with a first port (VV) associated with the vertical polarization component and a second port (HH) associated with the horizontal polarization component. The first port of the antenna 220 is connected to the common port of a first duplexer 211 and the second port of this antenna is connected to the common port of a second duplexer 212.
Un premier coupleur en quadrature, 215, reçoit sur son entrée non déphasée le signal issu du port de réception du premier duplexeur, 211, et sur son entrée en quadrature, 211, le signal issu du port de réception du second duplexeur, 212. La sortie du premier coupleur est connectée à l’entrée de l’amplificateur bas bruit, 230.A first quadrature coupler, 215, receives on its non-phase-shifted input the signal from the reception port of the first duplexer, 211, and on its quadrature input, 211, the signal from the reception port of the second duplexer, 212. The output of the first coupler is connected to the input of the low-noise amplifier, 230.
De manière symétrique, un second coupleur en quadrature, 216, reçoit sur son entrée le signal en sortie de l’atténuateur, 250, et fournit un signal non déphasé au port d’émission du second duplexeur, 212, ainsi qu’un signal en quadrature au port d’émission du premier duplexeur, 211.Symmetrically, a second quadrature coupler, 216, receives on its input the output signal of the attenuator, 250, and provides a non-phase-shifted signal to the transmission port of the second duplexer, 212, as well as a quadrature signal to the transmission port of the first duplexer, 211.
La boucle de traitement constituée par l’amplificateur bas bruit, 230, le déphaseur, 240, et l’atténuateur, 250, est identique à celle déjà décrite en relation avec l’exemple de la
Quel que soit l’exemple de réalisation envisagé, le circuit de traitement permet de placer l’étalon dans un état absorbant ou dans un état actif. En outre, dans l’état actif, la programmation de l’atténuateur et du déphaseur permet de reproduire l’effet d’un contributeur de SER souhaité avec une voire plusieurs valeur(s) de SER de consigne. Cette valeur de SER peut être obtenue dans une phase d’étalonnage préalable par rapport à un étalon passif conventionnel, par exemple une sphère métallique. Qui plus est, l’étalon à commutation d’état peut également embarquer un dispositif de positionnement et/ou un dispositif de détermination d’attitude, activable à la demande, de manière à vérifier que sa position et son orientation par rapport à l’antenne de mesure sont inchangées. Enfin, l’étalon à commutation d’état peut être placé dans différentes orientations différentes, avec différentes atténuations et/ou déphasages de manière à permettre une grande variété d’étalonnage. Cette versatilité permet de qualifier la chambre anéchoïque en une seule passe avant d’introduire la cible dans la chambre anéchoïque.Regardless of the embodiment considered, the processing circuit allows the standard to be placed in an absorbing state or in an active state. Furthermore, in the active state, the programming of the attenuator and the phase shifter allows the effect of a desired SER contributor to be reproduced with one or more setpoint SER values. This SER value can be obtained in a prior calibration phase relative to a conventional passive standard, for example a metal sphere. Furthermore, the state-switching standard can also include a positioning device and/or an attitude determination device, which can be activated on demand, so as to verify that its position and orientation relative to the measurement antenna are unchanged. Finally, the state-switching standard can be placed in different different orientations, with different attenuations and/or phase shifts so as to allow a wide variety of calibrations. This versatility allows the anechoic chamber to be qualified in a single pass before introducing the target into the anechoic chamber.
La présence d’un amplificateur, 230, au sein du circuit de traitement permet d’obtenir des valeurs de SER bien supérieures à celles d’un étalon passif, par exemple d’une sphère métallique, de mêmes dimensions.The presence of an amplifier, 230, within the processing circuit makes it possible to obtain SER values much higher than those of a passive standard, for example a metal sphere, of the same dimensions.
La grande directivité du diagramme de rayonnement de l’antenne intégrée dans l’étalon à commutation d’état permet d’éviter les échos parasites sur les parois de la chambre et, de manière plus générale, sur l’environnement du système de mesure.The high directivity of the radiation pattern of the antenna integrated in the state-switching standard makes it possible to avoid parasitic echoes on the walls of the chamber and, more generally, on the environment of the measurement system.
Enfin, de manière essentielle, le fait de pouvoir placer aisément l’étalon à commutation d’état dans un état absorbant permet de le laisser dans la chambre anéchoïque lors des mesures de SER de la cible, sans risque de couplage avec cette dernière. Les opérations de manutention de la cible s’en trouvent considérablement réduites, notamment lorsque cette dernière est de grande taille.Finally, and most importantly, the fact that the state-switching standard can be easily placed in an absorbing state allows it to be left in the anechoic chamber during target SER measurements, without the risk of coupling with the target. This considerably reduces the target handling operations, particularly when the target is large.
La
On suppose que l’étalon à commutation d’état a été préalablement calibré par rapport à un étalon passif, tel qu’une sphère métallique par exemple. Plus précisément, la SER monostatique due à la composante active de l’étalon à commutation d’état est déterminée par référence à cet étalon passif, dans la bande de fréquence de mesure,
Dans une première étape, 310, la chambre anéchoïque est vide et l’on mesure le coefficient de rétrodiffusion
Dans une seconde étape, 320, on introduit dans la chambre la cible dont la SER est à mesurer ainsi que l’étalon à commutation d’état.In a second step, 320, the target whose SER is to be measured is introduced into the chamber as well as the state switching standard.
On effectue ensuite une campagne de mesures en sélectionnant tour à tour les fréquences
Lors de cette campagne, l’antenne de mesure reste fixe par rapport à la chambre et est suffisamment peu directive pour illuminer à la fois la cible et l’étalon à commutation d’état.During this campaign, the measurement antenna remains fixed relative to the chamber and is sufficiently non-directive to illuminate both the target and the state-switching standard.
Pour chaque fréquence, il est procédé comme suit :For each frequency, the following procedure is followed:
On place d’abord l’étalon à commutation d’état dans son état absorbant en 340 et on mesure en 350 le coefficient de rétrodiffusion relatif à l’ensemble chambre anéchoïque, cible et étalon en état absorbant, noté
On commute ensuite l’étalon à commutation d’état dans son état actif en 360 et l’on effectue à nouveau une mesure du coefficient de rétrodiffusion en 370, toutes choses étant égales par ailleurs. Le coefficient de rétrodiffusion ainsi mesuré est relatif à l’ensemble chambre anéchoïque, cible et étalon dans son état actif, noté
La différence
Enfin, on calcule en 380, la SER monostatique de la cible,
Lorsque la campagne de mesures de SER est terminée, 390, la méthode de mesure de SER s’arrête en 395. A défaut, le procédé de mesure se poursuit en 330 en sélectionnant une nouvelle fréquence de mesure. Cette campagne peut être ensuite répétée en sélectionnant une nouvelle orientation de la cible.When the SER measurement campaign is completed, 390, the SER measurement method stops at 395. Otherwise, the measurement process continues at 330 by selecting a new measurement frequency. This campaign can then be repeated by selecting a new target orientation.
Dans la description de la Fig. 3, on a supposé que l’on plaçait d’abord l’étalon dans son état absorbant pour effectuer une première mesure de rétrodiffusion,
Selon une variante, la campagne de mesures pourra être réalisée en plaçant l’étalon d’abord dans son état absorbant, et en sélectionnant tour à tour à tour les différentes fréquences
Selon encore une autre variante, l’étalon à commutation d’état est laissé à demeure dans la chambre anéchoïque, l’étape 310 consiste alors à mesurer le coefficient de rétrodiffusion de la chambre comportant l’étalon dans son état absorbant, à savoir
On notera enfin que, quelle que soit la variante envisagée, lors de la mesure du coefficient de rétrodiffusion de l’étalon dans son état actif en présence de la cible dans la chambre,
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