Rohde & Schwarz et Greenerwave accélèrent en champ proche la caractérisation des antennes réseau à balayage dans la bande Ku

Dans un contexte où les systèmes satellitaires reposent de plus en plus sur des antennes réseau à balayage électronique (ESA, Electronically Scanned Array), la caractérisation précise de leur diagramme de rayonnement devient un enjeu critique.

A ce niveau, le fournisseur allemand d'instruments de test et mesure Rohde & Schwarz et le français Greenerwave, spécialiste des technologies de contrôle des ondes électromagnétiques, ont démontré qu’une solution de mesure en champ proche peut répondre à cette difficulté, tout en combinant des mesures précises et rapides.

Concrètement, lors d’un essai conjoint, les deux sociétés estiment qu’elle ont réussi à mesurer le diagramme de rayonnement complet d’une antenne ESA en bande de fréquence Ku (12 à 18 GHz) de 50 cm d’ouverture en seulement 30 minutes. Et ce avec des résultats en accord avec les modèles de simulation.

Selon Rohde & Shwarz, traditionnellement, la caractérisation des antennes repose sur des mesures en champ lointain, nécessitant des chambres de grandes dimensions. Pour des antennes de taille significative, notamment en bande Ku ou Ka (26,5 à 40 GHz) ces installations deviennent rapidement complexes, coûteuses et difficiles à mettre en œuvre.

Les systèmes compacts de type CATR (Compact Antenna Test Range) proposent à ce niveau alternative, mais restent volumineux et exigent des procédures de mesure longues, avec des positionnements multi‑axes.

Toujours selon Rohde & Schwarz l’approche en champ proche, une alternative aux tests en champ lointain, permet de contourner ces contraintes, en réalisant des mesures précises dans des environnements beaucoup plus compacts.

Dans cette démonstration, Rohde & Schwarz a utilisé son système de test OTA (Over The Air) R&S TS8991, associé à un analyseur de réseau vectoriel de la gamme des ZNA. L’antenne testée, développée par Greenerwave, reposait de son côté sur une technologie RIS (Reconfigurable Intelligent Surface) assurant la formation de faisceau efficace avec une consommation réduite.

La mesure a couvert un hémisphère étendu jusqu’à 120° d’angle polaire, avec un pas de 1°, sur dix fréquences en bande Ku, le tout en 32 minutes grâce à des fonctions de déclenchement matériel optimisées.

Les résultats obtenus ont été comparés à des modèles numériques et à des mesures réalisées avec un un système CATR. Les écarts observés restent inférieurs à 1 dB, et généralement proches de 0,3 dB, confirmant la haute précision de l’approche en champ proche.

Rohde & Schwarz et Greenerwave indiquant que ces antennes ESA sont essentielles pour les communications satellitaires en orbites LEO, MEO et GEO, où un contrôle précis du faisceau est nécessaire. Avec la montée en fréquence et l’augmentation de la taille des antennes, les méthodes de test classiques montrent ici leurs limites.