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Thèses Soutenues

 

  Titre de la thèse
Contribution à l'étude du rayonnement des conducteurs filaires
     
  Auteur(s) Mohamed CHAABAN
     
  Laboratoires

 

     
  Thèse en cotutelle L'UNIVERSITÉ LIBANAISE
ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIE
L'UNIVERSITÉ BLAISE PASCAL - CLERMONT II
ÉCOLE DOCTORALE SCIENCES POUR L'INGÉNIEUR
     
  Résumé.pdf
     
  Titre Contribution à l'étude du rayonnement des conducteurs filaires
     
  Titre en englais
 
CONTRIBUTION TO THE STUDY OF THE RADIATION FROM THIN-WIRE STRUCTURES
     
  Date de soutenance

31 mai 2011

     
  Résumé

Le travail de recherche proposé dans ce manuscrit consiste à modéliser le rayonnement électromagnétique de conducteurs filaires. En effet l'estimation du rayonnement est un enjeu majeur et l'utilisation de modèles exacts nous semble nécessaire. On propose donc dans ce mémoire une approche analytique qui permet de quantifier les niveaux de champs électromagnétiques rayonnés par les systèmes filaires.
Dans un premier temps nous proposons un modèle analytique du calcul du champ électromagnétique rayonné par un système filaire basé sur un développement approfondi des équations de Maxwell. Ce formalisme est issu de la formulation intégrale du potentiel vecteur émis par une antenne filaire dont on supposera connu la distribution de courant. Le modèle analytique ainsi obtenu permet d'estimer aisément les champs sans avoir besoin de discrétiser ni le support de transmission ni l'espace d'observation.
Pour enrichir notre modèle nous avons ensuite envisagé les cas où la distribution du courant le long des conducteurs était issu, soit de la théorie des lignes soit d'une simulation numérique basée sur la théorie des antennes, soit de mesures.
Dans le cas où c'est la théorie des lignes qui est à la base de la détermination des courants distribués, nous proposons un formalisme analytique du champ électromagnétique rayonné basé uniquement sur la seule connaissance des courants et de leurs dérivées aux extrémités des conducteurs. Nous avons également montré que ce formalisme s'extrapole aisément au cas d'un réseau multifilaire.
Dans le cas où la théorie des antennes ou des mesures sont à la base de la connaissance des courants distribués, on identifie ce courant par quelques pôles et résidus grâce à la méthode d'identification Matrix Pencil (MP). Le champ électromagnétique rayonné s'exprime alors par une série finie de termes intégrales. Ce formalisme reste analytique et présente l'avantage d'être adapté aux approches paramétriques et d'optimisations.
Nos travaux de recherche ouvrent des perspectives de reconstruction de la distribution du courant par Matrix Pencil à partir de la connaissance du courant et de ses premières dérivées spatials aux seules extrémités des conducteurs.
Le champ électromagnétique rayonné sera alors déduit de notre modèle.

     
  Résumé en anglais

The research presented in this thesis is focused on the modelling of electromagnetic radiation from thin-wire configuration. The radiation assessment is one of the most important issues which strongly requires an accurate modelling. In this work, an analytic approach to evaluate electromagnetic field radiated from thin-wire structures is proposed.
In the first part, we propose an analytical model for calculation of the electromagnetic fields from wire structure derived from the Maxwell equations. This formalism arises from the integral formulation of the magnetic vector potential due to a known current distribution along a wire antenna. The analytical model enables one to readily calculate the fields without requirement of wire structure discretization or involving the propagation effect over the domain of interest.
In order to improve the model, we subsequently analyze cases where the current distribution along the conductors is known, either obtained by using the transmission line theory, by numerical simulations based on the antenna theory, or by measurements.
On the basis of the known current and its derivative at the ends of a two-wire configuration, obtained by using the transmission line theory, the proposed approach yields an analytical formalism for determination of the radiated electromagnetic field. This analytical formalism is readily extended to multiple wires structures, as well.
Once the current distribution is determined by using the antenna theory, the proposed method extracts the corresponding poles and residues by using the Matrix Pencil Method (MPM). In this case, the radiated electromagnetic field is formulated just by few integral terms. The main advantage of the analytical formulation within the framework
of the proposal approach is that the method is very suitable for parametric and optimisation studies.
This research should be considered as an opener to the subject related to reconstruction of the current distribution by using the Matrix Pencil method (MPM) only based on the current and its first derivative at the wire structure ends. Consequently the radiated electromagnetic field may be subsequently readily calculated by using the proposed analytical model.

     
  Organisme de delivrance L'UNIVERSITÉ LIBANAISE
ET
L'UNIVERSITÉ BLAISE PASCAL - CLERMONT II
     
  Ecole doctorale ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIE
ET
ÉCOLE DOCTORALE SCIENCES POUR L'INGÉNIEUR
     
  Langue Francais
     
  Directeur de thèse
 
Pr. Khalil EL KHAMLICHI DRISS
Pr. Ali ISMAIL
     
  Composition du Jury

Président : F.RACHIDI, Membres : M.RUBINSTEIN, K.EL-KHAMLICHI DRISSI, A.ISMAIL, C.PASQUIER, G.BOUSALEH.

     
  Mots clés Rayonnement électromagnétique, Théorie des lignes, Théorie des antennes, Identification par Matrix-Pencil.
     
  Mots clés en anglais Electromagnetic radiation, Transmission line theory, Antenna theory, Identification by Matrix-Pencil.