Appuyer sur pour démarrer l'animation.

 

Le GyroScanField permet également de visionner directement des émissions périodiques ou transitoires. Sur l'animation précédente et sur la figure 01 ci-dessus représentant le rayonnement 3D du téléphone portable sous test, on met aisément en évidence les burst d'émission GSM.
Connaissant la vitesse de rotation de l'anneau (600 tr/mn) ainsi que la distance parcourue par chaque capteur pour un tour (125 cm au centre), il devient aisé de vérifier optiquement la durée d'un burst.
Dans notre cas, nous mesurons 4.6 ms ce qui correspond au temps entre deux salves GSM

Figure 01

 

---

 

:: Etude.

 

1°/ Objectif :

Ce nouveau système de mesure et de visualisation permet d’obtenir une représentation optique globale, en 3D, du rayonnement électromagnétique (de quelques centaines de MHz à quelques GHz) d’un objet sous test constitué d'un système électrique ou électronique en fonctionnement, disposé dans son volume de mesure.

 

 

 

 

Visualisation de l'amplitude du rayonnement électromagnétique rayonnée
autour d'un radiotéléphone cellulaire en communication

 

2°/ Ce qui existe :

Aujourd’hui, il existe plusieurs systèmes permettant de mesurer le diagramme de rayonnement d’un objet sous test. Dans certains dispositifs, un capteur tourne autour de l’objet (figure 01), ou de façon duale, l'objet se trouve disposé sur un plateau tournant et les capteurs sont fixes.
Ces capteurs sont sensibles à l’environnement électromagnétique dans lequel ils sont placés et génèrent en sortie une information électrique représentative des caractéristiques de ce champ électromagnétique incident.

       
Figure 01

Ces données provenant des capteurs sont ensuite traitées et visualisées, souvent en temps différé, sur un calculateur, selon une représentation en 2D ou 3D (figures 02 et 03).

   
Figure 02                                   Figure 03

Une autre approche également exploitée actuellement (ex procédé EMIR de l’ONERA) consiste à utiliser un film de matériau légèrement conducteur qui s’échauffe par échange d’énergie entre le champ électromagnétique incident et ce matériau à pertes présent dans cet environnement. Une caméra thermique transpose et visualise ensuite, dans le domaine du rayonnement optique, cette élévation et ce gradient de température afin d’apporter une information visuelle semi-directe de la répartition en 2D du champ électromagnétique sur ce film.

 

3°/ Objet du dispositif Gyroscanfield :

Le dispositif de mesure permet d'obtenir directement, par simple visualisation optique le rayonnement électromagnétique d’un objet sous test (Figure 04) disposé à l'intérieur d'une sphère virtuelle de mesure. La dynamique et la sensibilité de mesure peuvent être reglées séparément de même que la bande de fréquences utiles ou la polarisation des signaux mesurés.

Figure 04

4°/ Principe :

Le principe utilisé consiste à mettre en évidence, détecter, puis afficher optiquement une couleur associée à un paramètre radioélectrique mesuré. Un capteur élémentaire compact réalise cette fonction. Un anneau sur lequel sont fixés mécaniquement plusieurs capteurs similaires faiblement espacés, faiblement couplés permet la visualisation de l'évolution du paramètre mesuré sur le pourtour de l'anneau. Celui-ci est mis en rotation autour de l'objet sous test (figure 04). A partir d’une vitesse de rotation suffisamment rapide, fonction de la persistance rétinienne humaine, (par exemple 25 rotations / seconde), le paramètre radioélectrique mesuré est visible en 3D sur la sphère virtuelle créée par la rotation de l'anneau.

 

Figure 05

L’anneau (figure 05) est composé de nombreux capteurs indépendants (figure 06) qui fournissent une information lumineuse en relation connue avec les paramètres radioéléctrique (fréquence, amplitude, polarisation…) du champ électromagnétique émis par l'objet sous test. Chaque capteur possède un temps de réponse, soit une capacité à représenter toutes variations des paramètres du champ électromagnétique incident, très faible vis à vis de la vitesse de rotation de l’anneau. De ce fait, on peut considérer que l’énergie lumineuse émise par le capteur est bien la représentation effective du paramètre radioélectrique émis par l'objet sous test, dans la direction de visualisation, quelle que soit la position instantanée de ce capteur.
L'anneau support comporte des pistes électriques permettant d’alimenter et de commander chaque capteur simultanément (figure 07). Un capteur d’angle de rotation permet une recopie sous forme d’un signal électrique de l’angle de rotation de l’anneau.

 

    
Figure 06                    Figure 07

 

Figure 08

La figure 08 montre les lignes d'alimentation et de commande des capteurs portée par l'anneau.

Un panneau de contrôle (figure 09) accessible directement sur l’équipement ou par télécommande permet d’agir simultanément sur l’ensemble des capteurs, ceci afin de régler globalement les filtres (bande passante), la sensibilité (gamme de champ électromagnétique à mesurer, seuil,…) et les caractéristique de l’affichage (longueur d’onde optique, saturation, contraste …).

Figure 09

Un afficheur indique la correspondance entre les valeurs mesurées et l’information optique observée. Le capteur d’angle de rotation de l’anneau permet de plus de commander l’extinction ou l’allumage de l’affichage optique de manière quasi-instantanée, concentrant ainsi l’observation à tout secteur particulier d’observation (figure 10).

 

        
Figure 10                                       Figure 11

 

L’objet sous test peut être disposé au centre du dispositif gyroscanfield mais également être orienté selon un diamètre de l’anneau de mesure de manière à tester, à titre d’exemples, des blindages de câbles ou des connecteurs (figure 11).