1.1.1 - Principe et généralités

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INTRODUCTION………………………………………………………………………
CHAPITRE 1 : Présentation de l’étude……………………………………………….
1.1 - Le Radar Ultra Large Bande (ULB)……………………………………….
1.1.1 - Principe et généralités………………………………………………..
1.1.2 - Définition d’un spectre ULB…………………………………………
1.1.3 - Avantages des radars ULB…………………………………………..
1.2 - Démonstrateur PULSAR du CELAR pour la détection de mines………
1.2.1 - Principe et structure du démonstrateur PULSAR……………………
1.2.2 - Limitations actuelles du dispositif……………………………………
1.3 - Objectifs du travail de thèse……………………………………………….
1.3.1 - Réalisation d’un générateur d’impulsions HT ultra brèves de forme
réglable………………………………………………………………
1.3.2 - Réalisation d’un dispositif d’adaptation d’impédance couvrant la
bande 30 kHz - 3 GHz……………..………………………………..
1.3.3 - Evaluation des performances du dispositif complet………………….
1.4 - Les outils expérimentaux nécessaires pour l’ULB………………………..
1.4.1 - Les générateurs haute tension……………………………………….
1.4.1.1 - Principe général de la commutation électrique de puissance…..
1.4.1.2 - Les différentes technologies de commutateurs à fermeture…….
1.4.1.2.1 - Les éclateurs solides ou liquides
1.4.1.2.2 - Les semi-conducteurs
1.4.1.2.3 - Les commutateurs à gaz (ou dans le vide)
1.4.1.3 - Paramètres électriques à optimiser pour l’ULB………………..
1.4.1.3.1 - Temps de montée et largeur d’impulsion
1.4.1.3.2 - Jitter
1.4.1.3.3 - Fréquence de répétition
1.4.1.4 - Principales applications des générateurs d’impulsions ultra
brèves……………………………………………………………
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1.4.1.4.1 - Réalisations à base de dispositifs à semi-conducteurs
1.4.1.4.2 - Réalisations utilisant des commutateurs à gaz
1.4.2 - L’alimentation du générateur………………………………………..
1.4.3 - Les dispositifs d’adaptation d’impédances : les baluns………..……
1.4.4 - Les antennes ULB……………………………………………………
1.4.4.1 - Impédance d’entrée de l’antenne……………………………….
1.4.4.2 - Définition du gain……………………………………………….
1.4.4.3 - Coefficient de dispersion………………………………………..
1.4.5 - Les oscilloscopes……………………………………………………..
1.4.5.1 - Les oscilloscopes à échantillonnage direct……………………..
1.4.5.2 - Les oscilloscopes séquentiels…………………………………..
1.5 - Conclusion du chapitre…………………………………………………….
CHAPITRE 2 : Générateur d’impulsions HT ultra brèves…………………………
2.1 - Technologie utilisée : commutateur à gaz pressurisé……………………
2.1.1 - Description du générateur……………………………………………
2.1.1.1 - Principe…………………………………………………….……
2.1.1.2 - Technologie……………………………………………….…….
2.1.2 - Eclateur pressurisé à structure de ligne de transmission………..……
2.1.3 - Choix du gaz…………………………………………………………
2.1.4 - Processus physiques pendant la décharge……………………………
2.2 - Moyens de mesure : diviseurs pour les expériences de haute tension……...
2.2.1 - Principe de fonctionnement des atténuateurs HT…………………….
2.2.2 - Réalisations et caractérisations d’atténuateurs de tension 50 ……..
2.3 - Paramétrages et performances réalisés……………………………………
2.3.1 - Dispositif expérimental………………………………………………
2.3.2 - Influence de la pression et de la distance inter électrodes sur la
tension de sortie……………………………………………………..
2.3.3 - Etude de la durée des impulsions…………………………………….
2.3.4 - Etude du temps de montée……………………………..……………
2.3.4.1 - Détermination expérimentale………..…………………………
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2.3.4.2 - Etude du temps de montée en fonction du champ électrique
dans le commutateur…………………………………………….
2.3.4.3 - Etude du temps de montée en fonction de la distance inter-
électrodes…………………………………………………..……
2.3.5 - Etude de la fréquence de répétition…………………………………..
2.4 - Modélisation sur logiciel SPICE……………………………………………
2.4.1 - Description……………………………………………….………….
2.4.2 - Résultats………………………..……………………………………
2.4.2.1 - Comparaisons manipulations / simulations…………………….
2.4.2.2 - Analyses statistiques de Monte Carlo…………………………..
2.5 - Conclusion du chapitre……………………………………………………..
CHAPITRE 3 : Transformateur à lignes de transmission (TLT)……………………
3.1 - Position du problème………………………………………………………..
3.1.1 - Principe de fonctionnement d’un TLT……………………………….
3.1.2 - Etat de l’art…………………………………………………………..
3.1.2.1 - Optimisation du gain en tension………………………………..
3.1.2.2 - Réalisation d’adaptateurs d’impédances………………………..
3.1.3 - Technologie utilisée………………………………………………….
3.2 - Optimisation du gain en tension……………………………………………
3.2.1 - Dispositif expérimental………………………………………………
3.2.2 - TLT à 4 étages sans ferrite…………………………………………..
3.2.2.1 - Analyse des courants secondaires………………………………
3.2.2.2 - Mesure du gain en tension………………………………………
3.2.2.3 - Modélisation des lignes secondaires de propagation……………
3.2.2.4 - Simulation du TLT sans ferrite…………………………………
3.2.3 - Les ferrites dans les applications haute tension……………………..
3.2.3.1 - Présentation des ferrites…………………………………………
3.2.3.2 - Utilisation des ferrites dans le domaine de la haute tension…….
3.2.3.3 - Choix des matériaux ferrites pour notre application……………
3.2.3.4 - Ferrites dans le cadre de notre application : simulation
expérimentale……………………………………………………
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