Conception et caractérisation dune chambre réverbérante à brassage de modes en ondes millimétriques.

International audienceCette communication porte sur la conception, la réalisation et la caractérisation d'une chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) en ondes millimétriques. A partir d'une étude initiale du comportement statistique du champ électrique en très hautes fréquences basée sur l'utilisation d'un modèle de simulation par la théorie des images, nous avons élaboré un prototype d'une cage d'expérimentation compacte de dimensions internes 423mm×412mm×383mm. Cette cage offre une possibilité d'exploitation en bande Ka (26.5-40GHz), en bande U (40-60GHz) et en bande V (50-75GHz). La mesure de l'efficacité de blindage à 40GHz, la caractérisation statistique de la cage dans la bande 1-20GHz ainsi que dans la bande millimétrique 58.5-61.5 GHz sont présentées dans ce papier

Conception et caractérisation dune chambre réverbérante à brassage de modes en ondes millimétriques.

International audienceCette communication porte sur la conception, la réalisation et la caractérisation d'une chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) en ondes millimétriques. A partir d'une étude initiale du comportement statistique du champ électrique en très hautes fréquences basée sur l'utilisation d'un modèle de simulation par la théorie des images, nous avons élaboré un prototype d'une cage d'expérimentation compacte de dimensions internes 423mm×412mm×383mm. Cette cage offre une possibilité d'exploitation en bande Ka (26.5-40GHz), en bande U (40-60GHz) et en bande V (50-75GHz). La mesure de l'efficacité de blindage à 40GHz, la caractérisation statistique de la cage dans la bande 1-20GHz ainsi que dans la bande millimétrique 58.5-61.5 GHz sont présentées dans ce papier

Synthèse Et Caractérisation De La Structure Du [{4-[(1HBenzo[D]Imidazol-1-Yl)Méthyl]- 1H-1,2,3-Triazol-1 Yl}(Benzamido)Méthyl]Phospho nate De Diéthyle Par La Spectroscopie RMN 1D Et 2D

Le composé [{4-[(1H-benzo[d]imidazol1-yl)méthyl]-1H-1,2,3-triazol-1- yl}(benzamido) méthyl] phosphonate de diéthyle ester synthétisé de façon régiosélective, par une réaction de cycloaddition dipolaire -1,3 entre l’αazidoamino méthylphosphonate de diéthyle et le 1-(prop-2-yn-1-yl)-1Hbenzo[d]imidazole. La réaction de cyclisation par Chimie click est réalisée dans un mélange de solvant eau/éthanol (50/50) en présence de sulfate de cuivre pentahydraté et de l’ascorbate de sodium en quantité catalytique. Le dérivé bihétérocyclique de l’analogue phosphonique de la glycine est ainsi obtenu avec un excellent rendement (90%), sous forme de solide blanc après chromatographie sur colonne de gel de silice (acétate d’éthyle/hexane : 1/1) et recristallisation dans un mélange éther/hexane. La caractérisation de la structure attribuée de l’isomère -1,4, a été réalisée par le biais de la spectroscopie RMN 1D et 2D ainsi que sur la base des données de la littérature concernant la réaction de cycloaddition par Chimie Click. La 2D Spectroscopie RMN a joué un rôle fondamentale grâce aux différentes corrélations observées entre les hydrogènes et les carbones adjacents et aussi entre les hydrogènes et les carbones lointains. The compound, diethyl [{4-[(1H-benzo[d]imidazol-1-yl)methyl]-1H1,2,3-triazol-1-yl} (benzamido)methyl]phosphonate, was prepared in a regioselective manner, through 1,3-dipolar cycloaddition reaction between αazidoaminomethyl phosphonate and 1-(prop-2-yn-1-yl)-1Hbenzo[d]imidazole. The cyclization reaction by click chemistry was carried out in a water/ethanol solvent mixture (50/50), in the presence of copper sulfate pentahydrate and sodium ascorbate in catalytic quantities. The biheterocyclic derivative of the phosphonic analog of glycine was obtained with an excellent yield (90%), as a white solid after chromatography on a silica gel column (ethyl acetate/hexane: 1/1) and recrystallization in an ether/hexane mixture. The characterization of the structure of the resulting 1,4-isomer was performed by 1D and 2D NMR spectroscopy as well as on the basis of data from the literature concerning the cycloaddition reaction by Chemistry Click. The 2D NMR Spectroscopy played a fundamental role through different correlations observed between the hydrogens and adjacent carbons and also between hydrogens and distant carbons

Design and calibration of a mm-wave personal exposure meter for 5G exposure assessment in indoor diffuse environments

For the first time, a mm-wave personal exposure meter (mm-PEM) for the 5th generation of mobile networks (5G) exposure assessment in indoor diffuse fields is presented. The design is based on simulations and on-phantom calibration measurements in a mm-wave reverberation chamber (RC) at 60 GHz. The mm-PEM consists of an array of nine antennas on the body. Using the mm-PEM, the incident power density (IPD) is measured in the unloaded RC, for the antenna(s) on the phantom and RC loaded with phantom. The uncertainty of the mm-PEM is then determined in terms of its response, which is defined as the ratio of antenna aperture for the above measurement scenarios. Using nine antennas, the designed meter has a response of 1.043 (0.17 dB) at 60 GHz, which is very close to 1 (0 dB), the desired ideal response value. The mm-PEM measured an IPD of 96.6 W m(-2) at 60 GHz in the RC, for an input power of 1 W. In addition, the average absorption cross-section of the phantom is determined as 225 cm(2), which is an excellent agreement with its physical dimensions

Study and design of reverberation chamber at millimeter waves : dosimetry application

De nos jours, on assiste à l'émergence massive de nouveaux systèmes électroniques exploitant des fréquences de plus en plus élevées, particulièrement en ondes millimétriques (30-300 GHz). Il apparaît de ce fait un besoin potentiel de développement de nouveaux moyens d'essai appropriés dans le domaine millimétrique. En particulier, l'étude de la biocompatibilité de ces systèmes est clairement identifiée comme une priorité de recherche en électromagnétisme. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse consiste à concevoir et à évaluer les propriétés d'une chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) en bande Ka (26,5-40 GHz), en bande U (40-60 GHz) et en bande V (50-75 GHz). L'application visée dans cette thèse concerne la mise en place d'outils dosimétriques par caméra infrarouge en chambre réverbérante et la réalisation d'essais préliminaires sur des fantômes diélectriques à 60 GHz. Dans un premier temps, nous avons analysé numériquement le comportement statistique du champ électrique dans une cavité pré-dimensionnée. Les simulations sont réalisées à l'aide d'un outil interne de modélisation du comportement d'une CRBM basé sur la théorie des images. A l'aide du test d'ajustement statistique d'Anderson-Darling, nous avons montré que le comportement de la chambre en ondes millimétriques est en adéquation avec le modèle de Hill (champ statistiquement homogène et isotrope dans le volume de l'enceinte) . Dans un second temps, nous avons réalisé un prototype de chambre réverbérante de dimensions internes : 42,3 x 41,2 x 38,3 cm3 . Un processus de brassage par saut de fréquence est utilisé pour l'obtention de l'uniformité statistique de la densité de puissance. La chambre est équipée d'un système de positionnement fin et précis permettant l'échantillonnage spatial de la puissance sur un axe à l'intérieur de la chambre. Les accès millimétriques ont également été étudiés de sorte à réduire d'éventuelles fuites significatives. Les liaisons entre la source millimétrique et l'antenne d'émission d'une part et celles entre l'antenne de réception et l'analyseur de spectre d'autre part sont assurées par des guides d'onde. Nous avons également mis en place l'ensemble des équipements nécessaires pour le fonctionnement de la chambre (source, analyseur de spectre, mélangeur). La chambre est caractérisée dans la bande 58,5-61,5 GHz. Les résultats obtenus sont satisfaisants en termes de coefficient de qualité et de comportement statistique de la puissance mesurée dans un volume de test donné. Dans un troisième temps, nous avons modélisé puis réalisé une interface intégrée sur une des parois de la chambre pour la mesure de température par caméra infrarouge. Des mesures préliminaires sont réalisées sur un fantôme constitué essentiellement d'eau. Les résultats expérimentaux et théoriques de l'évaluation du gradient de la température sur le fantôme sont très proches. Ceci confirme que la chambre réverbérante ainsi conçue permet de soumettre l'objet sous test à une illumination statistiquement uniforme et calibrée en puissance. Un tel dispositif est un atout précieux pour des tests de compatibilité électromagnétique d'équipements électroniques dans la bande 26,5-75 GHz. Cette CRBM pourrait également permettre de réal iser des essais préliminaires dans le cadre de l'étude des interactions des ondes avec la matière vivante en millimétrique.Nowadays, there is a massive emergence of new electronic systems operating at increasing frequencies, especially in the millimeter waves range (30-300 GHz). As a consequence, development of new appropriate test facilities in the millimeter waves range is needed. ln particular, the study of the biocompatibility of the se systems is cie arly identified as a research priority in electromagnetism. ln this context, this thesis deals with the design and the evaluation of a modestirred reverberation chamber (RC) properties in the Ka band (26.5-40 GHz), U band (40-60 GHz) and V band (50-75 GHz). The intended application in this thesis concerns the development of a dosimetric tool using an infrared camera in a reverberation chamber. Firstly, we numerically analyze the statistical behavior of the electric field in the test volume of such an RC. A numerical model based on image theory is used to simulate the cavity. With Anderson-Darling goodness-of-fit test, we show !hat the chamber behaves very weil at millimeter waves frequency in terms of statistical distribution of the field in the test volume. Secondly, a compact reverberation chamber is designed and built up, with the following internai dimensions 42.3 x 41.2 x 38.3 cm3 . The statistical uniformity of power density in the chamber volume is obtained by frequency stirring. The RC is associated with a positioning system for spatial sampling of power inside reverberation chamber. The interfaces are also studied in order to reduce any significant leakage. Waveguides are used in the transmission and reception chains to minimize losses. We have also set up ali the equipment necessary for carrying out measurements (source, spectrum analyzer, mixer). The RC is characterized in the 58.5-61.5 GHz range. The results are satisfactory in terms of the quality factor level and the statistical distribution of the power in the test volume. Thirdly, an interface is designed and integrated on one of the chamber walls for temperature measurement by an infrared camera. Preliminary measurements are performed on a phantom consisting essentially of water. Experimental results of the phantom temperature rise are in good agreement with theoretical predictions. This confirms thal the designed reverberation chamber allows to expose the deviee under test with a statistically uniform and calibrated power. Such a deviee is a valuable asse! for EMC testing of electronic equipments in the 26.5 to 60 GHz frequency range. This RC could also permit to conduct preliminary tests in the context of the millimeter waves interactions with being organisms

Étude des chambres réverbérantes à brassage de modes en ondes millimétriques : application à l’étude des interactions ondes-vivant

Nowadays, there is a massive emergence of new electronic systems operating at increasing frequencies, especially in the millimeter waves range (30-300 GHz). As a consequence, development of new appropriate test facilities in the millimeter waves range is needed. ln particular, the study of the biocompatibility of the se systems is cie arly identified as a research priority in electromagnetism. ln this context, this thesis deals with the design and the evaluation of a modestirred reverberation chamber (RC) properties in the Ka band (26.5-40 GHz), U band (40-60 GHz) and V band (50-75 GHz). The intended application in this thesis concerns the development of a dosimetric tool using an infrared camera in a reverberation chamber. Firstly, we numerically analyze the statistical behavior of the electric field in the test volume of such an RC. A numerical model based on image theory is used to simulate the cavity. With Anderson-Darling goodness-of-fit test, we show !hat the chamber behaves very weil at millimeter waves frequency in terms of statistical distribution of the field in the test volume. Secondly, a compact reverberation chamber is designed and built up, with the following internai dimensions 42.3 x 41.2 x 38.3 cm3 . The statistical uniformity of power density in the chamber volume is obtained by frequency stirring. The RC is associated with a positioning system for spatial sampling of power inside reverberation chamber. The interfaces are also studied in order to reduce any significant leakage. Waveguides are used in the transmission and reception chains to minimize losses. We have also set up ali the equipment necessary for carrying out measurements (source, spectrum analyzer, mixer). The RC is characterized in the 58.5-61.5 GHz range. The results are satisfactory in terms of the quality factor level and the statistical distribution of the power in the test volume. Thirdly, an interface is designed and integrated on one of the chamber walls for temperature measurement by an infrared camera. Preliminary measurements are performed on a phantom consisting essentially of water. Experimental results of the phantom temperature rise are in good agreement with theoretical predictions. This confirms thal the designed reverberation chamber allows to expose the deviee under test with a statistically uniform and calibrated power. Such a deviee is a valuable asse! for EMC testing of electronic equipments in the 26.5 to 60 GHz frequency range. This RC could also permit to conduct preliminary tests in the context of the millimeter waves interactions with being organisms.De nos jours, on assiste à l'émergence massive de nouveaux systèmes électroniques exploitant des fréquences de plus en plus élevées, particulièrement en ondes millimétriques (30-300 GHz). Il apparaît de ce fait un besoin potentiel de développement de nouveaux moyens d'essai appropriés dans le domaine millimétrique. En particulier, l'étude de la biocompatibilité de ces systèmes est clairement identifiée comme une priorité de recherche en électromagnétisme. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse consiste à concevoir et à évaluer les propriétés d'une chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) en bande Ka (26,5-40 GHz), en bande U (40-60 GHz) et en bande V (50-75 GHz). L'application visée dans cette thèse concerne la mise en place d'outils dosimétriques par caméra infrarouge en chambre réverbérante et la réalisation d'essais préliminaires sur des fantômes diélectriques à 60 GHz. Dans un premier temps, nous avons analysé numériquement le comportement statistique du champ électrique dans une cavité pré-dimensionnée. Les simulations sont réalisées à l'aide d'un outil interne de modélisation du comportement d'une CRBM basé sur la théorie des images. A l'aide du test d'ajustement statistique d'Anderson-Darling, nous avons montré que le comportement de la chambre en ondes millimétriques est en adéquation avec le modèle de Hill (champ statistiquement homogène et isotrope dans le volume de l'enceinte) . Dans un second temps, nous avons réalisé un prototype de chambre réverbérante de dimensions internes : 42,3 x 41,2 x 38,3 cm3 . Un processus de brassage par saut de fréquence est utilisé pour l'obtention de l'uniformité statistique de la densité de puissance. La chambre est équipée d'un système de positionnement fin et précis permettant l'échantillonnage spatial de la puissance sur un axe à l'intérieur de la chambre. Les accès millimétriques ont également été étudiés de sorte à réduire d'éventuelles fuites significatives. Les liaisons entre la source millimétrique et l'antenne d'émission d'une part et celles entre l'antenne de réception et l'analyseur de spectre d'autre part sont assurées par des guides d'onde. Nous avons également mis en place l'ensemble des équipements nécessaires pour le fonctionnement de la chambre (source, analyseur de spectre, mélangeur). La chambre est caractérisée dans la bande 58,5-61,5 GHz. Les résultats obtenus sont satisfaisants en termes de coefficient de qualité et de comportement statistique de la puissance mesurée dans un volume de test donné. Dans un troisième temps, nous avons modélisé puis réalisé une interface intégrée sur une des parois de la chambre pour la mesure de température par caméra infrarouge. Des mesures préliminaires sont réalisées sur un fantôme constitué essentiellement d'eau. Les résultats expérimentaux et théoriques de l'évaluation du gradient de la température sur le fantôme sont très proches. Ceci confirme que la chambre réverbérante ainsi conçue permet de soumettre l'objet sous test à une illumination statistiquement uniforme et calibrée en puissance. Un tel dispositif est un atout précieux pour des tests de compatibilité électromagnétique d'équipements électroniques dans la bande 26,5-75 GHz. Cette CRBM pourrait également permettre de réal iser des essais préliminaires dans le cadre de l'étude des interactions des ondes avec la matière vivante en millimétrique

Statistical Uncertainty Budget in a Reverberation Chamber

International audienc

Statistical Uncertainty Budget in a Reverberation Chamber

International audienc

Experimental Dosimetry in a Mode-Stirred Reverberation Chamber in the 60-GHz Band

International audienceThis paper aims at introducing a calibration procedure for experimental dosimetry in a millimeter wave reverberation chamber. The proposed procedure is based on surface temperature measurements performed on a parallelepiped phantom using an infrared camera. The temperature rise measurement is compared to the value predicted by an analytical model. The latter is based on heat transfer formulation using the statistically homogeneous and isotropic electromagnetic field generated in the reverberation chamber. Temperature measurements are performed, at 59.3 GHz, on a dielectric phantom constituted of distilled water with a concentration of 4% of agar. Good agreement is observed between experimental and theoretical models. The difference between the peak specific absorption rate values estimated by two different approaches is about 16