LESIA - Observatoire de Paris

Soutenance de thèse d’El Houssain AIT MANSOUR le vendredi 19 janvier 2018

jeudi 11 janvier 2018

La soutenance de thèse aura lieu vendredi 19 janvier 2018 à 14h00 dans la salle de conférence du Château, sur le site de Meudon.

Titre de la thèse

Numérisation rapide d’un système synchronisé en sortie d’antennes multi-réparties tel que le Radiohéliographe de Nançay.

Directeur de thèse

Karl-Ludwig KLEIN

Résumé

Le Radiohéliographe de Nançay est le seul instrument dédié à l’imagerie du soleil en ondes décimétriques-métriques. Il fonctionne sur le principe de l’interférométrie, en utilisant 47 antennes essentiellement réparties sur des axes est-ouest (3,2 km) et nord-sud (2,5 km). Cette étude a pour but d’explorer un nouveau concept de numérisation propre à la radioastronomie du futur, appliquée ici à l’interférométrie solaire. Elle porte sur la numérisation rapide d’un système synchronisé en sortie d’antennes. Ces aspects "numérisation rapide" et "synchronisation" sont d’une importance capitale pour les prochains radiotélescopes du futur. Ils permettent de simplifier les chaînes de réception radiofréquence et de diminuer la consommation électrique ainsi que les coûts d’entretien et de la maintenance. L’application à l’observation du soleil comporte cependant des contraintes originales, comme la grande dynamique des signaux, qui ne sont pas prises en compte actuellement dans les études en cours pour les radiotélescopes du futur. Le radiohéliographe actuel a une chaîne de réception analogique avec une numérisation centralisée. La commutation entre les différentes fréquences dans la bande 150-450 MHz est réalisée d’une façon analogique et temporelle. Ceci nécessite beaucoup de calibrations analogiques et oblige de figer la gamme des fréquences (10 fréquences de largeur 1 MHz). De plus, en interférométrie métrique, les très grandes longueurs de câbles coaxiales sont onéreuses. Les signaux transmis des antennes au récepteur sont toujours sources d’erreurs et des fluctuations importantes réduisent l’information radiofréquence. Toutefois, apporter une numérisation complète de la bande (300 MHz) permet d’avoir de la souplesse dans le traitement et l’analyse des données (résolution fréquentielle et la possibilité d’observer plusieurs bande simultanément, traitement des parasites). Ceci engendre la nécessité d’avoir une très grande précision des horloges (0,7 ps d’erreur de phase) pour cadencer des ADC (Analog-to-Digital-Converter) large bande (1 GHz d’horloge). L’objectif principal de la thèse est d’étudier la synchronisation pour l’application à un réseau d’antennes multi-réparties. Le saut technologique ainsi induit et les concepts étudiés sont un enjeu grandissant dans les grands projets européens et internationaux.