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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 7/1-4 - 2007  - pp.7-9
TITRE
Avant-propos

RÉSUMÉ
L’étendue de la mesure centrée sur l’électromagnétisme dépasse largement la métrologie classique caractérisant les champs électromagnétiques. Elle peut s’appliquer à des domaines aussi variés que les nanotechnologies, les télécommunications, la météorologie, la géolocalisation, la radioastronomie, la santé, la biologie, etc. La mesure doit suivre l’évolution des technologies. On peut noter, par exemple, le fort développement des techniques radio et optiques. Il faut apprendre à caractériser ces ondes ou ces faisceaux d’ondes de plus en plus performants et se propageant dans des milieux de plus en plus complexes. Ces ondes maîtrisées deviennent aussi un outil formidable comme outil pour la mesure, elles permettent dorénavant d’envisager des mesures ultraperformantes portant sur le temps, la distance, la caractérisation spectroscopique… Face à la multiplicité des émissions radio volontaires ajoutées aux multiples autres sources que nous appelons bruits électromagnétiques, il y a naturellement des exigences de plus en plus pressantes en matière de sécurité et d’environnement vues au travers de normes et de seuils de plus en plus sévères conduisant à développer une métrologie en électromagnétisme vers plus d’exactitude et des méthodes de mesures toujours améliorées. La mesure a une exigence sociétale et cela aboutit à l’établissement puis le respect de recommandations et de normes destinées à l’information de la société et aussi à préserver la santé de la population. Les spécialistes doivent encourager le développement d’une véritable culture métrologique. Cette culture doit donner au professionnel mais aussi au citoyen la capacité d’analyse suffisante pour faire le tri dans la quantité très élevée de données chiffrées qu’on lui propose aujourd’hui. Science et technique de la mesure en électromagnétisme est un domaine très large. Nous avons dû faire quelques choix pour limiter l’étendue de ce volume, mais tout en considérant les multiples facettes du thème abordé. Ainsi nous balaierons l’ensemble du spectre électromagnétique, de quelques hertz au térahertz puis à l’optique, nous considérerons des distances allant du nanomètre à l’année-lumière, puis nous étendrons vers les différentes techniques de mesure utilisant les ondes électromagnétiques pour différentes applications. La mesure de la compatibilité électromagnétique des systèmes électroniques est fondamentale. Philippe Besnier et al. font le point sur les enjeux actuels de ce type de mesure au moment où elle joue un rôle de plus en plus important dans la mise au point et l’homologation des systèmes électroniques dont la complexité ne fait que croître dans nombre de produits industriels. Les principes, les particularités et les limites de certaines procédures actuelles sont présentés tout en insistant sur la mesure d’émissivité rayonnée et d’immunité rayonnée. Le développement de deux méthodes de mesure apparues récemment sont présentées car elles offrent de nouvelles perspectives pour la mesure de compatibilité électromagnétique : la chambre réverbérante à brassage de mode et la mesure dite en champ proche. Les mesures in-situ des champs électromagnétiques restent un problème difficile et il était nécessaire de donner une métrologie fiable et acceptée par tous. Frédéric Couturier de l’Agence Nationale des Fréquences développe les techniques de mesures des champs pour les différentes stations radio émettrices fixes, mesures insitu devant toujours s’effectuer au point le plus exposé du lieu considéré. La mesure des champs s’inscrit dans le cadre des vérifications des niveaux des champs pour le respect des limitations des niveaux de champs imposées sur le territoire. Pour les communications radiomobiles, le canal de propagation des ondes dépend de l’environnement qu’il soit urbain, rural, montagneux… Hervé Sizun présente les techniques de mesure pour les communications radiomobiles et notamment les choix des méthodes en fonction des applications visées et des besoins d’analyse et de modélisation. Parmi les techniques utiles et spécifiques à la mobilité, on verra les mesures en bande étroite, les mesures de la réponse impulsionnelle, les mesures des angles d’arrivée et des débits de transmission. Avec l’explosion de la téléphonie mobile dans le monde, la dosimétrie des interactions des ondes radioélectriques avec les tissus biologiques a connu des progrès importants ces dernières années. Mais la mesure directe des puissances absorbées par les tissus, est limitée par l’hétérogénéité des tissus et par l’aspect intrusif de cette approche. Tenant compte des progrès importants dans le domaine des simulateurs électromagnétiques une approche hybride associant mesures et simulation a été développée par Joe Wiart et Man-Faï Wong et est appliquée à la dosimétrie des interactions dans la tête des utilisateurs de téléphones portables. Cette approche hybride reste néanmoins confrontée à la variabilité de la morphologie et à la représentativité des modèles numériques utilisés. En radioastronomie des nouvelles techniques d’observation apparaissent. Ainsi, Philippe Zarka présente une technique d’interférométrie décamétrique à longue base à basses fréquences. Les observations de Jupiter menées simultanément à Nançay et en Hollande (à 700 km de distance), confirment cette faisabilité et la fiabilité de la méthode proposée. Pour les datations ultra-précises des pulsars millisecondes, Ismael Cognard présente des instrumentations spécifiques à 1,4 GHz pour des datations ultraprécises des impulsions radio. Un tour d’horizon des techniques utilisées pour atteindre des précisions de datation de quelques centaines de nanosecondes est proposé accompagné de résultats obtenus à partir du radiotélescope de Nançay.

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