Qu’est-ce qu’une chambre anéchoïque à ondes radio ?
Une chambre anéchoïque à ondes radio est un dispositif de blindage électromagnétique en forme de boîte. Elle est recouverte d’un matériau de blindage électromagnétique pour empêcher la transmission d’ondes électromagnétiques de l’extérieur vers l’intérieur et la fuite d’ondes électromagnétiques générées à l’intérieur vers l’extérieur sans réflexion.
Une chambre anéchoïque a une fonction similaire, mais comme son nom l’indique, il s’agit d’une pièce où les ondes électromagnétiques sont protégées et d’une installation de très grande taille. Une chambre anéchoïque, en revanche, est plus petite et moins coûteuse.
Les chambres anéchoïques radio couvrent les équipements de mesure liés à l’électromagnétisme et aux radiofréquences. Elles ont une forme de boîte qui peut contenir des objets de mesure. Certains produits sont également disponibles sous une forme portable.
Utilisations des chambres anéchoïques à ondes radio
Les chambres anéchoïques à ondes radio sont largement utilisées lorsqu’il s’agit d’évaluer des systèmes radio sans l’influence de rayonnements électromagnétiques externes. Elles sont aussi très utiles pour effectuer des mesures externes de rayonnements électromagnétiques à partir de signaux de fréquence non certifiés en cours de développement. Il convient d’être très attentif lors de la réalisation d’essais dans le cadre du développement de systèmes et de produits connexes utilisant la communication sans fil, tels que les réseaux mobiles, les réseaux locaux sans fil et la RFID.
En effet, au stade des essais, les produits en cours de développement n’ont pas encore obtenu la certification de conformité aux normes techniques : toute fuite d’ondes radio vers l’extérieur constitue une violation de la loi sur les radiocommunications. Une boîte anéchoïque est utilisée pour éviter cette situation. Inversement, elles sont également utilisées à des fins de mesure, où l’influence des ondes radio utilisées à l’extérieur est éliminée.
Le même objectif peut être atteint dans une chambre anéchoïque. Cependant, comme l’installation d’une chambre anéchoïque nécessite également une inscription très coûteuse, une boîte anéchoïque est plus facile à installer si l’objet à tester n’est pas très grand.
Principe des chambres anéchoïques à ondes radio
Le principe d’une chambre anéchoïque à ondes radio est le suivant : l’intérieur de la chambre anéchoïque est recouvert d’un matériau qui absorbe les ondes électromagnétiques, appelé absorbeur d’ondes radio, ce qui permet d’éliminer leur influence lors de l’évaluation. En plus de bloquer les ondes électromagnétiques de l’intérieur et de l’extérieur, une chambre anéchoïque doit également empêcher la réflexion des ondes électromagnétiques à l’intérieur lorsqu’elle est utilisée à des fins d’essai.
C’est pourquoi l’intérieur de la boîte anéchoïque est recouvert d’un absorbeur d’ondes radio. Les absorbeurs d’ondes radio sont constitués de ferrite cuite, de particules de ferrite ou de carbone malaxé dans de la résine d’uréthane, etc. Dans ce processus, un gradient de concentration de ferrite et de carbone est appliqué afin d’obtenir une absorption des ondes radio sur une large bande de fréquences.
Dans la pratique, cependant, il n’est pas pratique d’obtenir un gradient par peinture du point de vue des coûts de production. C’est pourquoi l’effet de plusieurs couches de matériau absorbant est obtenu en les transformant en une structure pyramidale et en les disposant en rangée.
Les parois intérieures d’une boîte anéchoïque ou d’une chambre anéchoïque ont donc cette forme géométrique tridimensionnelle. En modifiant la hauteur des sommets de la pyramide en fonction des propriétés de blindage de l’absorbeur d’ondes radio, il est possible de contrôler la fréquence des ondes électromagnétiques qui peuvent être absorbées, par exemple.
Autres informations sur les chambres anéchoïques à ondes radio
1. Bandes de fréquences couvertes par une chambre anéchoïque à ondes radio
La bande de fréquences qui peut être protégée par une chambre anéchoïque à ondes radio est généralement la bande basse des fréquences micro-ondes de 700 MHz à 6 GHz (Sub6GHz). Il existe également des modèles capables d’évaluer des fréquences jusqu’à environ 30 GHz dans la bande des ondes millimétriques.
Bien que les fréquences plus élevées soient relativement bien gérées, les longueurs d’onde plus grandes des fréquences plus basses exigent un niveau élevé de capacité technique afin de parvenir à la fois à la miniaturisation et à la compatibilité. La forme et le matériau de l’absorbeur radio interne sont conçus et, en combinant plusieurs absorbeurs, la gamme de fréquences de blindage de chaque entreprise est élargie.
2. Indicateurs de performance d’une chambre anéchoïque à ondes radio
Les indicateurs de performance typiques d’une chambre anéchoïque à ondes radio sont la fréquence, à laquelle les ondes radio peuvent être protégées, et l’ampleur de l’atténuation de la réflexion, c’est-à-dire le blindage des ondes électromagnétiques. À titre indicatif, un affaiblissement de la réflexion (valeur absolue) de 10 dB a peu d’effet, tandis qu’un affaiblissement de 20 dB offre un effet de blindage minimal.
La valeur moyenne se situe entre 30 et 60 dB, ce qui correspond exactement au niveau auquel les téléphones mobiles ne peuvent pas reconnaître le signal et sont considérés comme hors de portée. Par conséquent, une efficacité de blindage de 60 dB à la fréquence radio souhaitée est un indicateur de performance standard. Il n’est pas souhaitable non plus que les valeurs de distribution de l’atténuation de la réflexion, qui est l’indicateur de performance de l’efficacité du blindage, varient considérablement à l’intérieur de la boîte anéchoïque.
Chaque fabricant a fait des efforts ingénieux dans la disposition de l’absorbeur d’ondes radio. Ceci afin que l’antenne soit effectivement logée à l’intérieur de la boîte anéchoïque et que la distribution de l’atténuation par réflexion soit telle que les variations favorables soient supprimées sur la base de la distribution directionnelle des ondes radio.