CA3245860A1 - Integrated and compact smart transmission and reception system - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système (1,1 ',1 ") comprenant au moins deux modules d'émission réception destinés à être connectés à une sonde antennaire ou un dispositif sous test, le module (4) comprenant un sous module d'émission réception (411 ) connecté à un sous module de traitement et de communication (412), le sous module d'émission réception (411 ) comprenant deux sorties radiofréquences depuis lesquelles s'étendent deux câbles radiofréquences (43) pour connecter le module (4) à un élément rayonnant ou directement à un dispositif sous test, le sous module de traitement et de communication (412) étant configuré pour à partir d'au moins un protocole de communication générer des signaux de communication destinés à être communiqués au sous module d'émission réception (411 ) pour être transmis sur les câbles radiofréquences (43), le sous module d'émission réception (411 ), le sous module de traitement et de communication (412) sont logés dans un boitier (42).

Description

SYSTEME D'EMISSION ET RECEPTION INTELLIGENT INTEGRE ET COMPACT DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un systeme emetteur recepteur intelligent synchronise a un endroit quelconque de I'espace, permettant notamment de mettre en reseau plusieurs sondes (ou antennes) rayonnantes pour remission et/ou la reception de rayonnement electromagnetique dans Ie cadre d'une formation de faisceau ou de la caracterisation de dispositif rayonnant. L’invention concerne egalement la caracterisation d'un dispositif sous test. Dans ce cas, I'emetteur recepteur peut etre seul pour une caracterisation d'un dispositif cable, ou connecte a des sondes rayonnantes et mis reseau par liaison optique pour generer un scenario de communication hertzienne realiste vers ou depuis un dispositif communicant sous test. ETAT DE LA TECHNIQUE Un systeme d’emission reception multicapteurs pour caracteriser un dispositif rayonnant comprend habituellement plusieurs sondes (ou antennes) electromagnetiques rayonnantes disposees en forme d’arche. Cette disposition est avantageuse dans la mesure ou elle permet de remplacer un axe de deplacement mecanique par un axe de balayage electronique. Les documents WO2012/45877 ou WO2012/45879 decrivent de tels systemes. De tels systemes sont avantageux par rapport a un moyen de mesure conventionnel de type BCMA (Base Compacte de Mesure d’Antenne) ou du type mono capteur. Ces systemes constituent un moyen de mesure tres puissant et rapide. Toutefois, avec les systemes un ou multi capteurs conventionnel, les sondes sont passives et definitivement cablees pour une configuration de fonctionnement figee a I’installation. En outre, il est difficile de les positionner ou I’on veut dans I’espace compte tenu des difficultes inherentes au cablage. EXPOSE DE L’INVENTION L’invention resout Ie probleme de reconfiguration des systemes d’emission/reception pour la mesure ou la formation de faisceaux pour obtenir une grande souplesse d’utilisation. A cet effet, l’invention concerne un systeme d’emission reception comprenant au moins deux modules destines a etre connectes a une sonde antennaire ou un dispositif sous test, comprenant chacun un sous module d’emission reception connecte a un sous5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 2 module de traitement et de communication, Ie sous module d’emission reception comprenant deux sorties radiofrequences depuis lesquelles s’etendent deux cables radiofrequences pour connecter Ie module a un element rayonnant ou directement a un dispositif sous test, Ie sous module de traitement et de communication etant configure pour a partir d’au moins un protocole de communication generer des signaux de communication destines a etre communiques au sous module d’emission reception pour etre transmis sur les cables radiofrequences, Ie sous module d’emission reception, Ie sous module de traitement et de communication sont loges dans un boitier de preference blinde pour etre impermeable aux rayonnements electromagnetiques, les modules etant, en outre, connectes entre eux en serie au moyen d’une liaison optique. L’invention est avantageusement completee par les caracteristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - chaque module est associe a une antenne bipolarisee connectee au sous module d’emission reception par I’intermediaire des cables radiofrequences ; - les cables radiofrequences presentent une longueur la plus courte possible permettant Ie raccordement des elements avec des connectiques radiofrequences tout en limitant les pertes associees. - Ie systeme d’emission reception comprend unite de contrble configuree pour communiquer au module un protocole de communication, I’unite de contrble etant connecte au module par I’intermediaire d’une liaison dediee adaptee aux signaux, la liaison etant une liaison Ethernet ou une liaison optique. - les modules sont connectes entre eux en serie au moyen d’une liaison optique, Ie systeme comprenant une unite de contrble connectee au premier module de la serie de modules par I’intermediaire d’une liaison dediee et configuree pour contrbler les modules et pour les synchroniser entre eux, I’unite de contrble pouvant contrbler une ou plusieurs chames de modules. - I’unite de contrble est configuree pour contrbler les modules et pour les synchroniser entre eux de maniere a generer un environnement electromagnetique. - les modules sont disposes sur un support en forme d’arceau, disque ou sphere, Ie support etant destine a etre positionne autour d’un dispositif sous test ; - I’unite de contrble est configuree pour configurer chaque module en fonction d’un environnement de mesure defini. L’invention propose done un systeme reconfigurable permettant de reconfigurer completement a la demande Ie systeme d’emission reception. L’invention permet de generer un scenario dedie a un endroit quelconque de I’espace.5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 3 Dans Ie cas de plusieurs systemes en reseau les differents systemes sont distribues dans I'espace en les synchronisant entre eux a des positions dediees. II est done possible de controler exactement leur comportement dans Ie temps et I’espace. Chaque systeme est avantageusement de petite taille et done compact ce qui permet de Ie disposer a un endroit quelconque de I’espace. Egalement, les dimensions conduisent a une concentration technologique autorisant une distribution en grand nombre des systemes. Pour les applications basses frequences, I’invention permet de creer des systemes de mesures compacts et faciles a controler et a etalonner. II est par exemple possible de generer une onde plane a courte distance avec un mur de systemes d’emission/reception. La synchronisation des differents systemes permet d’avoir des traitements parallelises ce qui permet une augmentation de la rapidite. Ainsi, des traitements specifiques peuvent etre realises de fagon deportee ou distribues sur I'ensemble des differents systemes. Chaque systeme peut communiquer directement avec un ordinateur via des liaisons USB I Ethernet. Outre la capacite de realiser des mesures en communication OTA (en anglais, Over The Air) e’est-a-dire tout type de communication sans fil, I’invention peut etre egalement utilisee comme un instrument de mesure de type analyseur de reseau vectoriel, analyseur de spectre, analyseur de signal vectoriel. L’aspect modulaire de I’architecture du systeme permet de cascader des blocs pour ajouter des fonctionnalites telles que la conversion de frequences vers des frequences plus hautes, ou plus basses, les mesures de RCS (en anglais, Radar Cross Section), ou de parametres S (en anglais, Scattering Parameters). Le systeme selon I’invention est destine a equiper par exemple les systemes de mesure radiofrequence multicapteurs (notamment les bases de mesure en champ proche spherique). Le systeme selon I’invention peut etre utilise pour generer des diagrammes de rayonnements reconfigurables a volonte en reception comme a 1'emission, notamment pour la synthese d'onde plane ou la formation de faisceaux, par leur mise en reseau. La gamme de frequences visee du spectre des radiofrequences s'etend de quelques megahertz a quelques centaines de gigahertz. En particulier, I’invention permet de tester et done caracteriser des dispositifs communicants aux frequences 5G. L’invention permet de tester une ou plusieurs antennes alimentees au moyen de cables ou bien munies directement de leur source ou bien de leurs recepteurs integres et pouvant fonctionner en emission et/ou en reception. L’invention permet de connaitre la reponse de I’antenne et de I’emetteur/recepteur integre d’un telephone portable a des rayonnements electromagnetiques exterieurs.5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 4 L’invention permet de connaitre la reponse d’une antenne GNSS (en anglais, Global Navigation Satellite System) avec son recepteur embarque a des interferences electromagnetiques exterieures. L’invention permet de mesurer Ie diagramme de rayonnement d’une antenne radar dans plusieurs directions de I’espace. L’invention permet de mesurer la sensibilite d’un telephone portable dans plusieurs directions de I’espace et egalement permettre de generer des scenarios de propagation d’ondes correspondant a un environnement tel qu’un batiment, un vehicule, et/ou une zone urbaine ou rurale. Le fait de pouvoir synchroniser tous les systemes permet de tester des dispositifs fonctionnant a des frequences elevees. En effet, en technologie 5G, II faut faire passer plusieurs centaines de MHz (par exemple 200 MHz) de bande passante dans chaque canal 5G MIMO. Cela veut dire la possibilite d’analyser 200 millions d’informations en une seconde. Pour cela, tous les systemes doivent etre synchronises entre eux. De telles performances ne sont pas possibles avec les systemes actuels qui atteignent rarement les 200 MHz de bande passante et ce sont des systemes qui plus est de grandes dimensions. D’une faQon generale, tout systeme communicant peut etre caracterise et mis en situation de communication dans un scenario realiste au moyen de l’invention comportant une instrumentation integree. Toute une batterie de tests peut ainsi etre effectuee grace au caractere reconfigurable a volonte du systeme de l’invention. PRESENTATION DES FIGURES D’autres caracteristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit etre lue en regard des dessins annexes sur lesquels : - la figure 1 illustre un systeme d’emission reception selon un premier mode de realisation ; - la figure 2 illustre un systeme d’emission reception selon un deuxieme mode de realisation ; - la figure 3 illustre schematiquement un module d’un systeme d’emission reception selon l’invention ; - la figure 4 illustre une antenne d’une sonde selon l’invention ; - la figure 5 illustre un systeme d’emission reception selon un troisieme mode de realisation ; - la figure 6 illustre un systeme d’emission reception selon un quatrieme mode de realisation ;5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 5 - la figure 7 illustre un systeme d’emission reception selon un cinquieme mode de realisation ; - les figures 8a et 8b illustrent schematiquement la mesure d’un dispositif communicant dans un systeme MIMO classique dont la configuration cablee est figee, en regard d’un systeme MIMO obtenu au moyen du systeme selon I’invention. DESCRIPTION DETAILLEE Principe general La figure 1 illustre un systeme d’emission reception 1 destine a etre en communication avec un dispositif 2 par exemple un dispositif sous test (en anglais, Device Under Test, DUT) selon un premier mode de realisation. Selon ce premier mode de realisation, Ie systeme 1 comprend un module 4 d’emission reception connecte directement au dispositif 2. La figure 2 illustre un systeme d’emission reception 1’ destine a etre en communication avec un dispositif 2’ selon un deuxieme mode de realisation. Selon ce deuxieme mode de realisation, Ie systeme T comprend un module 4 connecte au dispositif 2’ par une liaison sans fil par I’intermediaire d’une antenne 41 ou sonde. II peut s’agir ici aussi d’un dispositif sous test 2’. Comme illustre sur la figure 3, Ie module 4 comprend un sous module d’emission reception 411 connecte a un sous module de traitement et de communication 412, Ie sous module d’emission reception 411 comprenant deux sorties radiofrequences RF1, RF2 depuis lesquelles s’etendent deux cables radiofrequences 43 pour connecter Ie module 4 directement a un dispositif 2 ou bien a une antenne 41. Le sous module d’emission reception 411 et Ie sous module de traitement et de communication 412 sont avantageusement loges dans un boitier 42 de preference blinde pour etre impermeable aux rayonnements electromagnetiques. Le boitier 42 est de petite taille, aussi petit que possible pour loger convenablement les differents elements. Le sous module de traitement et de communication 412 est configure pour, a partir d’au moins un protocole de communication, generer des signaux de communication destines a etre communiques au sous module d’emission reception 411 pour etre transmis sur les cables radiofrequences 43. Un protocole de communication est typiquement un parmi des protocoles de communication 5G, 4G, Wi-Fi, Bluetooth™ ou plus generalement une specification de plusieurs regies pour un type de communication particulier. Les cables radiofrequences 43 sont de longueur la plus faible possible. Ils ne depassent en general pas, par exemple, 10 cm. Mais la longueur des cables radiofrequences5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 6 43 peut etre adaptee selon la contrainte frequentielle ou d’integration. L’interet est de pouvoir positionner Ie module 4 Ie plus pres possible du dispositif 2 auquel il doit se raccorder, ou si connecte a une antenne 41, de limiter les pertes dues a son cablage. Le sous module 412 de traitement et communication comprend un etage 413 pour Ie traitement des signaux et un etage 414 pour la gestion de la communication. L’etage 413 de traitement comprend par exemple un processeur et un ou plusieurs FPGAs (en anglais, FieldProgrammable Gate Array) et permet de traiter et d'etalonner les signaux d’une part, mais aussi de configurer la forme de I’onde electromagnetique (effet d'attenuation, de dephasage, fading, Doppler, ou effet de retard temporel). II est ainsi possible de generer des chirps pour des applications radar par exemple. II est egalement possible de generer des signaux modules complexes (par exemple signaux 2G, 3G, 4G, 5G, Wi-Fi, radar etc.). Parmi les traitements des signaux possibles par le module 412, on a I’ajustement du gain, de la phase, le filtrage, le decalage temporel, I’ajout de bruit aleatoire, la simulation de I’effet Doppler, etc. L’etage de communication 413 est configure pour la gestion de la communication et est en liaison avec differentes interfaces: USB 415, optique 416, Ethernet 417 selon la communication souhaitee. L’interface USB permet de connecter le module 4 a un systeme de mesure 12 ou bien directement a un ordinateur pour la programmation du FPGA et pour son debogage, l’interface optique 416 a un lien optique et l’interface Ethernet a une unite de controle 11 de type ordinateur par exemple. L’interface optique 416 permet notamment la communication entre deux modules. En outre, le sous module 412 comprend une interface 418 pour I’alimentation electrique des sous modules 411, 412. Le sous module 411 comprend une interface 419 pour etre connectee au sous module 412. Selon cet exemple, les sous modules 411, 412 sont sur des cartes electroniques distinctes pour une meilleure integration dans le systeme, mais ces sous-modules peuvent tres bien etre integres sur une seule carte. Chaque module 4 comprend done un emetteur/recepteur numerique comprenant plusieurs canaux (par exemple deux canaux) et une fonction emulateur de canal directement implementee permettant de generer des protocoles de communication evolues. Le module 4 est reversible dans le sens ou il peut emettre un signal (sens Tx), comme en recevoir (sens Rx). En reception (Rx), le module 4 peut mesurer un signal et realiser des traitements sur ce signal. En emission (Tx), le module genere le signal souhaite. De ce fait chaque module 4 est reconfigurable a volonte ce qui permet une grande souplesse dans son utilisation. Egalement, la consommation du systeme est relativement faible devant les equipements classiques equipant un systeme multi capteurs a I’architecture conventionnelle5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 7 comportant des modules passifs. Ilya done un gain de puissance dans Ie bilan de liaison qui permet de travailleravec des signaux a niveaux plus faibles et une consommation energetique reduite d’autant. La consommation varie selon I’application choisie qui necessite une puissance de calcul plus ou moins importante. Le systeme de I’invention permet une consommation flexible selon le type d’utilisation. Compte tenu du simple cablage, les applications possibles sont multiples. Chaque module est capable de recevoir et transmettre un signal CW ou complexe. En outre, compte tenu du fait que le sous module d’emission/reception 411 est au plus pres de I’antenne tous les traitements radio et notamment le passage en bande de base se fait a cet endroit et le lien radiofrequence cable habituellement source de perte n’est ici plus une contrainte. Egalement, les traitements etant effectues au niveau de chaque module, celui-ci devient parfait grace a I’etalonnage applique en local. En outre, lorsque les modules sont etalonnes, les donnees d’etalonnage peuvent etre stockees au niveau du sous module de traitement et de communication et non sur un dispositif externe comme e’est le cas avec les systemes conventionnels. La faible utilisation des liaisons radiofrequences cablees permet d’utiliser le systeme pour mesurer des dispositifs de test 2 de grandes dimensions : avion, satellite ou encore automobile. Le protocole de communication est fourni au module (en particulier a I’etage 413) par I’intermediaire d’une unite de controle 10. L’unite de contrble 10 peut selon les cas comprendre uniquement un ordinateur 11 qui envoie le protocole au module par une liaison 3a dediee type Ethernet. Toutefois pour permettre d’envoyer au module 4 des signaux qui ne sont pas supportes par une liaison Ethernet (bande passante, debits) l’unite de controle 10 comprend outre I’ordinateur 11 un boitier 12 permettant de genererdes signaux qui ne sont pas supportes par une liaison Ethernet. Le boitier 12 est en liaison avec I’ordinateur 11 qui le pilote. Un tel boitier est un boitier CRPI (en anglais Common Public Radio Interface). Le module 4 est dans ce cas reliee au boitier 12 par I’intermediaire d’une liaison optique 3b. Egalement, l’unite de controle 10 peut aussi comprendre un analyseur de spectre 14 connecte a I’ordinateur 11. Dans ce dernier cas le boitier 12 est avantageusement connecte a un systeme de mesure radio 13 (en anglais, Radio Communication Tester, RCT). Ainsi, le boitier 12 a le role de faire I’interface egalement avec les appareils de mesures classiques (emulateur de reseau, generateur de signaux complexe, etc.). L’ordinateur 11 permet done de gerer le parametrage du module 4 a distance et s’agit plus generalement d’un dispositif comprenant une interface utilisateur, un processeur et une liaison Ethernet. L’ordinateur 11 permet egalement d’identifier un dysfonctionnement du5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 8 module 4. Comme on I’aura compris, toute I’intelligence du module est positionnee au plus pres du dispositif sous test 2. Selon Ie deuxieme mode de realisation, illustre sur la figure 2, Ie module 4 est connecte a un dispositif sous test 2’ par I’intermediaire d’une antenne 41 qui est une antenne passive 41 bipolarisee, Ie dispositif sous test 2’ etant alors un dispositif rayonnant, un telephone mobile, une tablette, un objet connecte. Comme illustre sur la figure 4, I’antenne passive 41 est avantageusement un assemblage de deux elements rayonnants 41a, 41b selon un assemblage en forme de croix, chaque element de la croix correspondant a une polarisation pour Ie rayonnement de I’antenne 41. L’antenne passive 41 presente des dimensions qui dependent des frequences souhaitees en relation avec Ie dispositif sous test 2’. L'interet du positionnement orthogonal de deux antennes polarisees lineairement est de connaTtre parfaitement Ie vecteur d'onde dans Ie plan des antennes, et done de connaTtre Ie champ electrique precisement a cet endroit. Les dimensions sont fonction des bandes de frequences couvertes par I’antenne. Par exemple : 0,4-6 GHz, 6-18 GHz, 18-50 GHz. Plus la bande de frequences est haute, plus les dimensions sont petites. Plus la bande de frequences est basse, plus les dimensions sont grandes. L’antenne passive 41 est en liaison avec Ie sous module 411 d’emission reception par I’intermediaire de deux liaisons radiofrequences 43 (une pour chaque polarisation et done chaque element rayonnant 41a, 41b de l’antenne 41). Ces liaisons radiofrequences doivent etre les plus courtes possibles. En particulier, l’antenne passive 41 est a une distance de quelques centimetres environ du boitier42. On retiendra ici que cette distance est tres petite et que I’on cherche a avoir la liaison cablee la plus courte possible pour s'affranchir au maximum des pertes des liaisons cablees inherentes aux frequences elevees. Dans Ie cas illustre ici, les pertes sont limitees. En effet, les pertes (e’est-a-dire qui provoquent une attenuation du signal) des cables croissent de fagon importante avec la frequence et deviennent redhibitoires au-dela de 20 GHz environ. Une liaison cablee est done acceptable sur quelques centimetres, mais pas sur plusieurs metres. Ainsi, on evite ici I’utilisation d’amplificateurs pour compenser les pertes du signal et Ie budget global en termes de consommation d’energie et facteur de bruit est done meilleur qu’avec des systemes ou I’electronique et I’intelligence est loin derriere les cables radiofrequences. Ainsi, comme indique, Ie module 4 comprend un sous module d’emission reception 411 connecte a un sous module de traitement et de communication 412, Ie sous module d’emission reception 411 comprenant deux sorties radiofrequences RF1, RF2 depuis lesquelles s’etendent deux cables radiofrequences 43 pour connecter Ie module 4 a un element rayonnant 41 ou directement au dispositif sous test 2.5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 9 Cas de plusieurs sondes positionnees dans I’espace La figure 5 illustre un systeme T d’emission reception selon un troisieme mode de realisation comprenant plusieurs modules 4, ici trois modules 4 identiques a celui deja decrit. Un dispositif sous test 2’ est ici positionne sur un support 5. Un tel support 5 est mobile autour d’un axe de rotation de maniere a pouvoir positionner Ie dispositif sous test 2 de differentes manieres en fonction des mesures souhaitees. On precise que I’on peut utiliser une matrice de modules repartie dans un plan. Dans ce cas, Ie systeme d’emission reception est utilise pour faire la formation de faisceaux et non pour tester un dispositif sous test. Plusieurs modules avec antennes rayonnantes peuvent etre disposes sur un meme plan 2D pour constituer un reseau (de forme rectangulaire, ou rond en general) et dans ce cas II est possible de former un faisceau particulier pointant une ou plusieurs directions de I'espace pour emettre ou recevoir les signaux (Tx/Rx). Les modules 4 sont de petites tallies et peuvent etre positionnes n’importe ou dans I’espace et en particulier autour du dispositif sous test. Les modules 4 sont connectes entre eux en serie par un lien 6 haut debit, de preference un lien optique. En particulier, chaque module 4 est relie en serie a son voisin par Ie lien optique 6 (en anglais « Daisy Chain ») et la liaison peut etre dans les deux sens, c’est-a-dire qu’un module peut communiquer avec ses voisins dans les deux sens. Les modules 4 sont alimentes au moyen d’un cable d’alimentation en liaison avec une alimentation electrique (non representes). Le cable d’alimentation relie deux a deux chaque module de la meme maniere que le lien optique 6. Ainsi, le systeme de mesure 1’ comprend essentiellement une liaison optique 6 et un cable d’alimentation electrique. La liaison entre deux modules 4 est configuree pour vehiculer des donnees numeriques pour cette communication deux a deux. De plus, le cablage des modules 4 est simple et permet un debit consequent des donnees sur la liaison optique. Afin de faire fonctionnertous les modules, le systeme 1’ comprend ici encore une unite de controle 10 configuree pour controler les modules 4 autour ou a proximite du dispositif sous test 2’ et pour les synchroniser entre eux. En particulier, I’unite de controle 10 communique avec tous les autres modules 4 par rintermediaire du premier module de la serie de modules 4 en etant connecte a ce module par une liaison dediee 3a, 3b (Ethernet ou optique selon le type de signaux). La encore les liaisons radiofrequences sont quasi inexistantes. L’unite de controle 10 est conforme a celle decrite en relation avec la figure 1. Grace a la liaison 3a, 3b entre I’unite de controle 10 et le premier module de la serie de modules 4, I’unite de controle 10 permet de synchroniser I’ensemble des autres modules et est capable d’identifier ce que fait chaque module 4 a chaque instant.5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 10 Ceci est important dans la mesure ou les mesures et I’environnement souhaite pour Ie test necessitent un controle en temps reel. Ainsi, on obtient une grande souplesse d’utilisation puisque chaque module est parametrable et reconfigurable a distance par I’intermediaire de I’unite de controle 10. En particulier, II est possible d’envoyer des donnees identiques (par exemple en bande de base) a tous les modules 4 et d’avoir des traitements particuliers pour chaque module 4. Ces traitements contribuent a generer un environnement electromagnetique particulier (par I’ajustement du gain, de la phase, Ie filtrage, Ie decalage temporel, I’ajout de bruit aleatoire, la simulation de I’effet Doppler, etc.). Egalement, il est possible de generer differents scenarios de propagation », ou « modelisation du canal de propagation ». Le but est d’implementerdes scenarios d’utilisations reels dans un environnement controle. Par exemple un scenario d’utilisation d’un telephone dans un bureau, ou dans une voiture, ou dans un train, etc. L’unite de controle 10 permet egalement d’identifier un dysfonctionnement d’un des modules par un autodiagnostic. Le sous module 412 de traitement et de communication supporte le protocole de communication CRPI (en anglais, Common Public Radio Interface) qui permet a un module 4 de communiquer avec ses voisins. Compte tenu que les modules sont reconfigurables a volonte, chaque module 4 offre la possibilite de traitements embarques, dont notamment la correction des erreurs liees a I’imperfection antennaire des modules (orthomodes). Les traitements embarques entre couples de modules 4 (ou multiplets de sondes) pour realiser des mesures de parametres de transmission sont egalement possibles. Comme deja mentionne, avantageusement, on constate que les seules liaisons radiofrequences existantes sont celles qui relient le sous module 411a l’antenne 41 constituee d’elements rayonnants transducteurs. Ces liaisons sont tres courtes et les pertes associees sont done tres faibles, ce qui ne constitue plus un frein pour une utilisation aux frequences les plus hautes du spectre de la 5G. En outre, la faible presence des liaisons radiofrequences resout le probleme des pertes de liaisons cruciales aux frequences elevees (ordre de grandeur > 20 GHz). Cas de ulusieurs modules positionnes sur une arche La figure 6 illustre un systeme d’emission reception 1” selon un quatrieme mode de realisation pour la mesure du rayonnement electromagnetique d’un dispositif rayonnant 2”. Le dispositif sous test 2” est avantageusement positionne sur un support 5. Les modules 4 sont repartis sur une structure support 7 qui sur la figure 6 est en forme d’arceau mais d’autres formes sont possibles. Une repartition selon une structure matricielle5 10 15 20 25 30 35 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 11 ou spherique est par exemple possible. La forme du support 7 depend du contexte de mesure souhaite. L’interet de les disposer sur un arceau permet de reconstituer, par rotation de I'axe du support 5, la carte 3D du rayonnement electromagnetique du dispositif sous test 2”. Typiquement, la repartition des modules et done des antennes sur I’arceau est reguliere pour faire de la caracterisation 3D (Ie dispositif sous test peut etre passif). Uniquementdans les cas de scenarios de communications particuliers seuls certains modules sont actives, et dans ce cas Ie dispositif sous test est necessairement un dispositif communicant actif (ou autonome Tx/Rx). Ces modules peuvent etre positionnes sur une sphere (par exemple quinze modules repartis de fapon discretes), et sont dans ce cas positionnes dans I'espace (avec synchronisation et liberte du positionnement sans contraintes liees aux pertes de liaisons) comme presente en figure 5. Le support 5 est mobile et permet de pouvoir realiser des coupes verticales successives de rayonnement de fapon a couvrir toute la sphere entourant le dispositif sous test 2” et ainsi obtenir un rayonnement 3D complet. Selon ce quatrieme mode de realisation, le dispositif rayonnant 2” sous test est une antenne que I’on souhaite caracteriser en emission et en reception. Le dispositif sous test 2” est connecte a I’unite de controle par I’intermediaire d’une liaison cablee radiofrequence 8 tandis que la serie de modules 4 est connectee au controleur 10 par I’intermediaire d’une liaison optique ou Ethernet selon les signaux utilises pour caracteriser I’antenne. Avantageusement, il s’agirait d’une liaison optique pour tester des antennes 5G notamment. En tout etat de cause, comme deja discute, les modules 4 sont relies entre eux par I’intermediaire d’une liaison optique 6 (voir aussi la figure 5 et la description associee). La figure 7 illustre un systeme d’emission reception T” selon un cinquieme mode de realisation pour la mesure du rayonnement electromagnetique d’un dispositif rayonnant 2’. La encore un tel dispositif sous test 2’ est positionne sur un support 5 et est ici un dispositif communicant comme un telephone portable. Dans ce cas, le systeme comprend une antenne relais A pour simuler une communication avec une station de base dans le sens descendant (en anglais, downlink) et les modules 4 sont utilises pour capter les ondes emises par le dispositif sous test 2’ dans le sens montant (en anglais, uplink). Les roles sont inverses dans le sens de communication. L’utilisation de cette antenne relais A est une possibilite lorsqu’il s’agit de tester un objet communicant, car une communication duplex integrale est egalement possible avec les modules 4. L’antenne relais A est connectee au controleur 10 par I’intermediaire d’une liaison cablee radiofrequence 8. Dans le cas d’utilisation d’un support comme illustre sur les figures 6 et 7 le boitier 42 est loge dans la structure support 7 autour du dispositif sous test 2’. Ceci est different des5 10 15 20 WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 12 solutions multi capteurs connues selon lesquelles, chaque antenne est connectee a une baie par des liens radiofrequences necessairement plus importants que dans la solution decrite ici, la baie ne pouvant pas etre positionnee au plus pres des modules 4. L’invention est aussi avantageusement utilisee pour la simulation MIMO (en anglais Multiple Input Multiple Output) OTA (en anglais, Over The Air) qui utilise habituellement un emulateur de canal centralise. Ici grace a l’invention une telle simulation est facilitee grace a I’architecture du systeme de l’invention : plus de flexibilite et un cablage facile, puissance informatique decentralisee, architecture evolutive. Sur la figure 8a Ie dispositif sous test 2’ (un telephone portable) est place dans une chambre anechoide CA autour d’antennes A connectes a une baie 20 et une unite de controle 10. Les antennes A et la baie 20 permettant de simuler un environnement MIMO. On constate sur cette figure Ie cablage complexe de chaque antenne A. A la difference, sur la figure 8b, Ie dispositif sous test 2’ est place au centre des modules 4 du systeme selon l’invention avec un cablage simplifie au moyen notamment d’une liaison optique 6 vers I’unite de controle 10. On voit sur ces deux exemples I’interet du module selon l’invention. Dans Ie cadre de la generation d'onde plane a partir du systeme selon l’invention, il est possible de migrer vers chaque sonde tout Ie traitement des donnees l&Q en bande de base. Selon les exigences de la 5G, Ie systeme de l’invention permet de tester des equipements RF rayonnants ou communicants sur une large gamme de frequences (jusqu'a des dizaines de gigahertz), avec une large bande passante de plusieurs centaines de MHz, et de simuler de nombreuses conditions de tests telles que Ie multi trajet, I’effet Doppler, Ie bruit.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS 1. Systeme d’emission reception (1,1’,1”) caracterise en ce qu’il comprend : au moins deux modules (4) d’emission reception, chaque module (4) etant destine a etre connecte a une sonde antennaire ou un dispositif sous test (2,2’,2”), et comprenant un sous module d’emission reception (411) connecte a un sous module de traitement et de communication (412), Ie sous module d’emission reception (411) comprenant deux sorties radiofrequences (RF1,RF2) depuis lesquelles s’etendent deux cables radiofrequences (43) pour connecter Ie module (4) a un element rayonnant (41) ou directement a un dispositif sous test, Ie sous module de traitement et de communication (412) etant configure pour a partir d’au moins un protocole de communication generer des signaux de communication destines a etre communiques au sous module d’emission reception (411) pour etre transmis sur les cables radiofrequences (43), Ie sous module d’emission reception (411), Ie sous module de traitement et de communication (412) sont loges dans un boitier (42) blinde pour etre impermeable aux rayonnements electromagnetiques, les modules (4) etant, en outre, connectes entre eux en serie au moyen d’une liaison optique (6).
2. 2. Systeme d’emission reception (1,1’,1”) selon la revendication precedente, dans lequel chaque module (4) est associe a une antenne (41) bipolarisee connectee au sous module d’emission reception par I’intermediaire des cables radiofrequences (43).
3. 3. Systeme d’emission reception (1,1’,1”) selon I’une quelconque des revendications precedentes, dans lequel les cables radiofrequences (43) presentent une longueur inferieure a 10 cm.
4. 4. Systeme d’emission reception (1,1’,1”) selon I’une quelconque des revendications precedentes, comprenant une unite de contrble (10) configuree pour communiquer au module (4) Ie protocole de communication, I’unite de contrble (10) etant connecte au module (4) par I’intermediaire d’une liaison dediee adaptee aux signaux, la liaison etant une liaison Ethernet (3a) ou une liaison optique (3b).
5. 5. Systeme d’emission reception selon I’une quelconque des revendications precedentes, comprenant une unite de contrble (10) connectee au premier module de la serie de modules par I’intermediaire d’une liaison dediee (3a, 3b) et est configuree pour contrbler les modules et pour les synchroniser entre eux, I’unite de contrble (10) pouvant contrbler une ou plusieurs chaTnes de modules (4).WO 2023/180659 PCT/FR2023/050385 14
6. 6. Systeme d’emission reception (1,1’,1”) selon la revendication 5 , dans lequel I’unite de controle (10) est configuree pour controler les modules (4) et pour les synchroniser entre eux de maniere a generer un environnement electromagnetique. 5
7. 7. Systeme d’emission reception (1,1’,1”) selon la revendication 6, dans lequel les modules (4) sont disposes sur un support (7) en forme d’arceau, disque ou sphere, Ie support (7) etant destine a etre positionne autour d’un dispositif sous test. 10
8. 8. Systeme d’emission reception (1,1’,1”) selon I’une quelconque des revendications 6 a 7, dans lequel I’unite de controle (10) est configuree pour configurer chaque module (4) en fonction d’un environnement de mesure defini.