Thèse soutenue

Modélisation et caractérisation des antennes acoustiques

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Auteur / Autrice : Rachid Talbi
Direction : Jean-Michel Rouvaen
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Valenciennes

Résumé

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L'objectif poursuivi dans ce travail est de créer un outil efficace d'aide à la conception des antennes (à une et a deux dimensions) ultrasonores haute fréquence. Dans un premier temps, des méthodes classiques de caractérisation de ces antennes ont été présentées et discutées. La qualité des images ultrasonores obtenues dépend fortement des caractéristiques des transducteurs élémentaires utilises. Dans la seconde partie, l'effet de l'amortisseur a été analysé en le considérant comme une ligne de transmission présentant des pertes. Il a été montré qu'il est possible de restreindre le maillage de l'amortisseur en maintenant le produit de l'épaisseur Tb et de la tangente de l'angle de pertes tg de l'amortisseur constant. Pour tenir compte des phénomènes d'interactions mécaniques et acoustiques, un modèle original a été développé pour calculer la directivité d'une barrette linéaire focalisante constituée de N éléments. Il a été montré que l'intensité d'une barrette est le produit du diagramme du rayonnement en champ lointain d'un transducteur actif monte entre transducteurs passifs et d'un facteur représentant le déphasage entre transducteurs élémentaires. En utilisant la méthode des éléments finis (NEF) il a été montré que les interactions acoustiques peuvent être négligées. La modélisation des antennes a deux dimensions (mosaïques) par la MEF nécessite un maillage d'un domaine fluide important. A cet effet, une autre méthode basée sur la décomposition spectrale de la source (DS) et l'utilisation de la transformée de Fourier discrète (TFD) a été utilisée pour le calcul du champ lointain. Les erreurs dues à l'utilisation de la TFD et à la discrétisation (repliement spectral, repliement spatial, déplacement de phase) ont été mis en évidence. Des règles de choix pour fixer les paramètres utilisés dans l'implémentation de la méthode DS pour le calcul du champ lointain ont été obtenues. Un couplage de la MEF et de la DS pourra donc être envisagé pour la modélisation des barrettes ultrasonores amorties et adaptées.