Méthodologie d intégration d antennes sur systèmes complexes

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1 Méthodologie d intégration d antennes sur systèmes complexes Exemple d utilisation de CST Microwave Studio Workshop CST Rennes 20 mars 2012 IETA Grégory Landouer

2 Plan Présentation du contexte Démarche générale Intérêt de la simulation numérique Cas d application: intégration sur hélico DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 2 / 000

3 Présentation du contexte Prolifération des fonctions radioélectriques Dimension réduite des porteurs Tous types de porteurs concernés: Aéronefs Véhicules terrestres Navires... DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 3 / 000

4 Présentation du contexte A titre de comparaison: En 1980, un véhicule terrestre: 3 antennes En 2012, un véhicule terrestre: >12 antennes Exemple: GPS, brouilleurs, transmissions tactiques, goniométrie, SATCOM, etc. DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 4 / 000

5 Présentation du contexte Sur un aéronef: jusqu à plus de 30 antennes Cas du Boeing 737 Aéronefs militaires: y ajouter liaisons tactiques, guerre électronique, etc DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 5 / 000

6 Présentation du contexte Prise en compte nécessaire en phase amont Optimiser les placements antennaires Réduire le risque de perturbations radioélectriques Objectif: Assurer la cohabitation de l ensemble des fonctions radioélectriques sur le porteur DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 6 / 000

7 Plan Présentation du contexte Démarche générale Intérêt de la simulation numérique Cas d application: intégration sur hélico DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 7 / 000

8 Démarche généraleg La démarche ici présentée est: Suivie par la DGA Spécifiée aux industriels systémiers lors de l intégration de nouvelles antennes DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 8 / 000

9 Démarche généraleg DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 9 / 000

10 Démarche générale g Matrice des gênes Elaborer une matrice des gênes Etude préliminaire relative à chaque couple E/R Identifier les risques de perturbation par émission «co-canale», par un signal harmonique DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 10 / 000

11 Démarche générale g Etude complémentaire mentaire Etude complémentaire Analyse théorique Simulations Expérimentations Traduction de la perturbation en termes de performances opérationnelles (perte de portée, diminution du TEB, ) Proposition de solutions DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 11 / 000

12 Démarche générale g - Expérimentations Réalisations de mesures: de caractérisation de l environnement radioélectrique de découplage de désensibilisation de ROS (dans la bande et hors-bande) Prototypages DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 12 / 000

13 Plan Présentation du contexte Démarche générale Intérêt de la simulation numérique Cas d application: intégration sur hélico DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 13 / 000

14 Intérêt de la simulation numérique Possibilité d analyse en phase amont, alors que le système n existe pas encore Non-contrainte par le taux de disponibilité pour essais (très faible) des matériels Possibilité d analyses «non-invasives» (par exemple, sans percer la tôle d un aéronef) DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 14 / 000

15 Intérêt de la simulation numérique Quelques qualités du T-SOLVER CST MW Possibilité d utilisation de la majorité des CAO sans retraitement avant import (peu de contraintes géométriques avec la FDTD) Possibilité de raffinement du maillage sur les zones d intérêt Importante réduction du nombre de mailles Réduction du temps de calcul DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 15 / 000

16 Plan Présentation du contexte Démarche générale Intérêt de la simulation numérique Cas d application: intégration sur hélico DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 16 / 000

17 Cas d applicationd Système: Hélicoptère équipé de deux radios VHF Radios VHF sur la poutre de queue Objectif: Intégrer un récepteur en VHF Minimiser le risque de perturbation radio Problématique: Où placer la nouvelle antenne? DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 17 / 000

18 Cas d applicationd Modélisation: Antennes: Monopoles «quart d onde» Raffinement local du maillage DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 18 / 000

19 Cas d applicationd Maillage: DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 19 / 000

20 Cas d applicationd Confrontation du plan d implantation antennaire et de la cartographie de champs généré par CST Zône de placement optimale DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 20 / 000

21 Cas d applicationd Vérification de l allure du diagramme d antenne. DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 21 / 000

22 Cas d applicationd Estimation du découplage DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 22 / 000

23 Conclusion Ce projet démontre l intérêt de la simulation numérique comme outil d aide à la décision en phase amont. Elle a permis ici de déterminer une position judicieuse pour l implantation d un nouvel aérien en évitant des essais fastidieux DGA Maitrise de l Information 20/03/2012 Diapositive N 23 / 000