Résumé
L’étude concerne la réception d’ondes électromagnétiques à très basses fréquences, émises à partir d’une station terrestre, par des antennes immergées dans l’eau de mer. Dans un premier temps, un modèle équivalent simple permettant de décrire le champ électrique transmis sur l’interface air mer est développé. On montre que la théorie des ondes de surface et la théorie de l’optique géométrique permettent d’aboutir à une même description. Ensuite à l’aide d’un logiciel reposant sur une représentation intégrale du champ électrique et utilisant la méthode des moments, des simulations numériques sont effectuées pour trois types d’antennes différentes pour déterminer les paramètres essentiels permettant d’améliorer le niveau du signal. Enfin, dans la dernière partie, on s’attache à déterminer la résistance intrinsèque de l’antenne en utilisant un modèle basé sur l’approximation quasi statique. Une comparaison entre des mesures expérimentales, numériques et théoriques est effectuée.
Abstract
This study deals with the problem of receiving VLF electromagnetic fields with an electric underwater antenna. We show that a simple and closed-form expression for the E field into seawater is derived form two different models : the Surface Wave Theory and Fresnel Formulas can lead to the same physical description. Then, three configuration of immersed receiving antennas are investigated by means of computer simulations (scattered electric field and expected measured voltages) using an efie and the method of moments. In the last section, an equivalent circuit model of the underwater antenna is investigated, with a focus on two domi nant antenna parameters : the impedance and the voltage measured through the wires. A comparison between measurements, computer simulations and analytical model is made.
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AndrÉani-cornabÉ, C., Benhabiles-lacour, B., Depiesse, M. et al. Étude d’antennes sous-marines pour la réception de signaux électromagnétiques à très basses fréquences (3 à 30 kHz). Ann. Télécommun. 53, 302–310 (1998). https://doi.org/10.1007/BF02997686
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF02997686
Mots clés
- Antenne sous-marine
- Onde myriamétrique
- Antenne receptrice
- Interface air eau
- Simulation numérique
- Résultat expérimental
- Eau mer
- Représentation intégrale
- Antenne fil