Rohde & Schwarz et Greenerwave démontrent une caractérisation rapide et précise des antennes ESA en champ proche
Dans un contexte où les systèmes SATCOM reposent de plus en plus sur des antennes à réseau à balayage électronique (ESA), la caractérisation précise de leur diagramme de rayonnement devient un enjeu critique. Rohde & Schwarz et Greenerwave ont démontré qu’une solution de mesure en champ proche peut répondre efficacement à ce défi, en combinant précision et rapidité.
Lors d’un essai conjoint, les deux partenaires ont réussi à mesurer le diagramme de rayonnement complet d’une antenne ESA en bande Ku de 50 cm d’ouverture en seulement 30 minutes, avec des résultats en accord étroit avec les modèles de simulation.
Une alternative aux tests en champ lointain
Traditionnellement, la caractérisation des antennes repose sur des mesures en champ lointain, nécessitant des chambres de grandes dimensions. Pour des antennes de taille significative, notamment en bande Ku ou Ka, ces installations deviennent rapidement complexes, coûteuses et difficiles à mettre en œuvre.
Les systèmes compacts de type CATR (Compact Antenna Test Range) offrent une alternative, mais restent volumineux et exigent des procédures de mesure longues, avec des positionnements multi‑axes.
L’approche en champ proche permet de contourner ces contraintes, en réalisant des mesures précises dans des environnements beaucoup plus compacts.
Une campagne de test basée sur le système R&S TS8991
Pour cette démonstration, Rohde & Schwarz a utilisé son système de test OTA R&S TS8991, associé à un analyseur de réseau vectoriel R&S ZNA. L’antenne testée, développée par Greenerwave, repose sur une technologie RIS (Reconfigurable Intelligent Surface), permettant une formation de faisceau efficace avec une consommation réduite.
La mesure a couvert un hémisphère étendu jusqu’à 120° d’angle polaire, avec un pas de 1°, sur dix fréquences en bande Ku, le tout en 32 minutes grâce à des fonctions de déclenchement matériel optimisées.
Une précision validée par la simulation
Les résultats obtenus ont été comparés à des modèles numériques et à des mesures réalisées via un système CATR. Les écarts observés restent inférieurs à 1 dB, et généralement proches de 0,3 dB, confirmant la haute précision de l’approche en champ proche.
Les données mesurées peuvent ensuite être exploitées via des outils de simulation tels que CST Microwave Studio ou MATLAB, facilitant l’analyse et l’optimisation des antennes.
Une solution adaptée aux systèmes SATCOM modernes
Les antennes ESA sont essentielles pour les communications satellitaires en orbites LEO, MEO et GEO, où un contrôle précis du faisceau est nécessaire. Avec la montée en fréquence et l’augmentation de la taille des antennes, les méthodes de test classiques montrent leurs limites.
L’approche présentée permet de réduire les cycles de test, simplifier les infrastructures et diminuer les coûts, tout en maintenant un haut niveau de précision.
Pour les ingénieurs RF et les fabricants de systèmes SATCOM, cette démonstration met en évidence une évolution majeure dans les méthodes de test : la possibilité de caractériser rapidement des antennes complexes dans des environnements compacts, tout en conservant une précision élevée. Une avancée clé pour accompagner le développement des architectures satellite de nouvelle génération.
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