Comptes Rendus
no. 1
Focusing and amplification of electromagnetic waves by time reversal in an leaky reverberation chamber
[Focalisation et amplification d'ondes électromagnétiques par retournement temporel dans une chambre semi-réverbérante]
Matthieu Davy1  ; Julien de Rosny1  ; Jean-Christophe Joly2  ; Mathias Fink1
1 Institut Langevin, ESPCI ParisTech, CNRS UMR 7587, laboratoire ondes et acoustique, 10, rue Vauquelin, 75231 Paris cedex 05, France
2 Centre d'études de Gramat, 46500 Gramat, France
Comptes Rendus. Physique, Volume 11 (2010) no. 1, pp. 37-43.

Dans cet article, le renversement du temps est utilisé pour engendrer des impulsions micro-ondes de forte amplitude à partir d'un générateur d'ondes arbitraires. Nous utilisons une cavité réverbérante ouverte sur sa face avant et profitons des propriétés de compression d'impulsion du renversement temporel. Des impulsions de fortes amplitudes sont générées à l'extérieur de la cavité grâce à l'étalement temporel des signaux à l'intérieur. L'amplitude ainsi que la largeur de la tache focale des impulsions sont étudiées en fonction des différents paramètres expérimentaux. Un gain de 18 dB par rapport à une antenne directive de même ouverture est obtenu.

In this article, time reversal is used to generate high power microwave pulses from a low power arbitrary wave generator. We use a reverberation chamber with an aperture on the front face and we take advantage of the pulse compression property of time reversal. High amplitude peaks are generated outside the chamber thanks to the long spreading time of the signals inside. We study the amplitude of this peak and the width of the focal spot with respect to the different experimental parameters. A gain of 18 dB compared to a directive antenna of the same aperture is obtained.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2009.12.008
Keywords: Time reversal, Reverberation cavity, Focal spot, Gain
Mot clés : Renversement du temps, Cavité réverbérante, Tache focale, Gain
Matthieu Davy 1 ; Julien de Rosny 1 ; Jean-Christophe Joly 2 ; Mathias Fink 1

1 Institut Langevin, ESPCI ParisTech, CNRS UMR 7587, laboratoire ondes et acoustique, 10, rue Vauquelin, 75231 Paris cedex 05, France
2 Centre d'études de Gramat, 46500 Gramat, France 
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Matthieu Davy; Julien de Rosny; Jean-Christophe Joly; Mathias Fink. Focusing and amplification of electromagnetic waves by time reversal in an leaky reverberation chamber. Comptes Rendus. Physique, Volume 11 (2010) no. 1, pp. 37-43. doi : 10.1016/j.crhy.2009.12.008. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2009.12.008/

[1] M. Fink Time reversed acoustics, Physics Today, Volume 50 (1997), pp. 34-40

[2] C. Draeger; M. Fink One-channel time reversal of elastic waves in a chaotic 2D-silicon cavity, Physical Review Letters, Volume 79 (1997), p. 407

[3] G. Lerosey; J. de Rosny; A. Tourin; A. Derode; G. Montaldo; M. Fink Time reversal of electromagnetic waves, Physical Review Letters, Volume 92 (2004), p. 193904

[4] P. Corona; J. Ladbury; G. Latmiral Reverberation-chamber research–then and now: A review of early work and comparison with current understanding, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, Volume 44 (2002), pp. 87-94

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[6] B.E. Henty; D.D. Stancil Multipath-enabled super-resolution for RF and microwave communication using phase-conjugate arrays, Physical Review Letters, Volume 93 (2004), p. 243904

[7] G. Montaldo; P. Roux; A. Derode; C. Negreira; M. Fink Generation of very high pressure pulses with 1-bit time reversal in a solid waveguide, The Journal of the Acoustical Society of America, Volume 110 (2001), pp. 2849-2857

[8] A. Derode; A. Tourin; M. Fink Ultrasonic pulse compression with one-bit time reversal through multiple scattering, Journal of Applied Physics, Volume 85 (1999), pp. 6343-6352

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