Study of the electromagnetic interactions between radar equipment under integrated and compact mature : design and validation - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2019

Study of the electromagnetic interactions between radar equipment under integrated and compact mature : design and validation

Etude des interactions électromagnétiques entre équipements radars sous mature intégrée compacte : conception et validation

Résumé

Metamaterials (MM) are artificially engineered sub wavelength materials that can provide exceptional electromagnetic properties. Their electromagnetic properties can be changed by changing their shapes. They have been used for the design of antennas, Radar Absorbers (RA), cloak devices and so on. In the aim of reducing electromagnetic interference in radomes of military vessels, in this thesis we have used Frequency Selective Surfaces, which are a family of MM, to design thin and broadband RA for the 1-10 GHz frequency band. The RA designed in this thesis have been studied for different polarizations (TE and TM) and for different incidence angles. The Radar Cross Section (RCS) of the developed RA have also been studied. These RA have been fabricated and an excellent agreement have been found between measured and simulated absorption results. In order to improve the cross-polarization absorption of our RA, a ‘chessboard’ configuration of the full structures have been proposed and studied. Furthermore, the theoretical to real thickness ratio of developed RA have been calculated and results suggest that their performances are high. Also, a theoretical study has enabled us to design conformal RA for cylindrical metallic bodies. These RA are in fact sectors of dielectrics conformed around the cylindrical target. It has been shown that the total scattering and shadow zones of cylindrical metallic bodies can be reduced. The fabrication, characterization and measurement of this concept will be a remarkable result of this thesis.
Des propriétés électromagnétiques (EM) intéressantes peuvent être réalisées avec des Métamatériaux (MM), qui sont des matériaux artificiels sub-longueur d’ondes. Les propriétés EM peuvent être modifiées en modifiant la géométrie des MM. Les MM sont utilisés entre autres pour la conception d’antennes miniatures, des Absorbants Radars (AR) et le contournement des Ondes Electromagnétiques (OEM). Dans cette thèse nous avons utilisé des Surfaces Sélectives en Fréquences (FSS), qui sont une famille des MM, pour la réalisation des AR fines couches large bande. Ces AR sont destinés à la réduction des interférences des OEM entre les équipements radars à l’intérieur des radomes des navires militaires pour la bande de 1-10 GHz (CEM). Les AR large bande développés dans cette thèse ont été étudiés pour différentes polarisations (TE et TM) et différentes angles d’attaque. La Signature Equivalente Radar (SER) des AR a également été étudié. Ces AR ont été fabriqués et les résultats de mesures d’absorption sont en accord avec les résultats de simulation. Afin d’améliorer les performances d’absorption en polarisation croisée, des structures d’AR en ‘échiquier’ ont été proposées. Des plus les performances de rapport d’épaisseur théorique et d’épaisseur réel des AR développés sont extrêmement intéressantes à l’état de l’art. Une étude théorique a permis de concevoir et proposer de nouvelles structures d’AR conformes couvrant une cible cylindrique métallique. Ces AR se présente sous la forme de juxtaposition de plusieurs diélectriques sectoriels. On a démontré que le rayonnement total pouvait être diminué et que les zones d’ombres causés par des objets cylindriques pouvaient également être diminuées. La validation expérimentale de ce concept constituera un résultat remarquable de la thèse.
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Dates et versions

tel-02503628 , version 1 (10-03-2020)
tel-02503628 , version 2 (11-03-2020)

Identifiants

  • HAL Id : tel-02503628 , version 2

Citer

Thtreswar Beeharry. Study of the electromagnetic interactions between radar equipment under integrated and compact mature : design and validation. Materials and structures in mechanics [physics.class-ph]. Université de Nanterre - Paris X, 2019. English. ⟨NNT : 2019PA100011⟩. ⟨tel-02503628v2⟩
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