Donner aux étudiants les moyens d’expérimenter pratiquement les ondes THz térahertz : Travaux pratiques avec des radars FMCW
GUILLET, Jean Paul
Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine [LOMA]
Institut Universitaire de Technologie - Bordeaux [IUT Bordeaux]
Cultures et Diffusion des Savoirs [CeDS]
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Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine [LOMA]
Institut Universitaire de Technologie - Bordeaux [IUT Bordeaux]
Cultures et Diffusion des Savoirs [CeDS]
GUILLET, Jean Paul
Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine [LOMA]
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Laboratoire de l'intégration, du matériau au système [IMS]
Laboratoire Ondes et Matière d'Aquitaine [LOMA]
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Langue
EN
Communication dans un congrès
Ce document a été publié dans
CETSIS 2025, 2025-06-10, Perpignan.
Résumé
Les travaux pratiques traditionnels en térahertz (THz) reposent souvent sur des systèmes coûteux, encombrants
et complexes, ce qui les rend inaccessibles à de nombreux établissements d’enseignement et limite l’interacti ...Lire la suite >
Les travaux pratiques traditionnels en térahertz (THz) reposent souvent sur des systèmes coûteux, encombrants
et complexes, ce qui les rend inaccessibles à de nombreux établissements d’enseignement et limite l’interaction
pratique pour les étudiants. Cet article présente une nouvelle approche de l’enseignement du térahertz à l’aide de systèmes
radar FMCW 122 GHz compacts. Ces appareils abordables permettent aux étudiants de s’engager dans un apprentissage
pratique et kinesthésique tout en développant leurs compétences en traitement du signal via LabVIEW. Nous décrivons la
configuration matérielle et logicielle, décrivons les expériences clés telles que la mesure de la résolution et l’évaluation
de la distance, et soulignons les avantages pédagogiques de cette solution accessible et évolutive. Enfin, nous discutons
de son potentiel pour la vulgarisation scientifique et les avancées futures dans l’enseignement du THz.< Réduire
Résumé en anglais
This article introduces an innovative pedagogical approach designed to facilitate hands-on teaching of terahertz (THz) waves using compact FMCW radar systems operating at 122 GHz. Traditionally, practical THz education ...Lire la suite >
This article introduces an innovative pedagogical approach designed to facilitate hands-on teaching of terahertz (THz) waves using compact FMCW radar systems operating at 122 GHz. Traditionally, practical THz education involves expensive, bulky, and complex equipment, limiting accessibility for many educational institutions. To overcome these barriers, the authors propose a radar setup based on affordable SiliconRadar SiGe modules mounted on a 3D-printed support, complemented by two PTFE lenses for adjustable beam focusing. The compact and portable design allows easy deployment on standard classroom tables without specialized infrastructure. Educational activities revolve around the LabVIEW software platform, enabling students to independently acquire and process radar signals. Practical exercises include time-domain processing, Fast Fourier Transform (FFT), spectral analysis, calibration procedures, precise distance and thickness measurements, and beam characterization using the "knife-edge" method. Highly motivated students further extended their experiments by spontaneously developing a sound generation system linked directly to radar signal feedback. This pedagogical methodology emphasizes kinesthetic and interactive learning, with students physically manipulating radar components to tangibly visualize theoretical concepts associated with millimeter waves. The authors highlight significant improvements in student engagement, autonomy, and intrinsic motivation. Future developments aim to integrate advanced data processing techniques, including artificial intelligence, and establish an open-source collaborative platform for educators and researchers to share educational resources, experimental protocols, and software tools, thus democratizing and enhancing THz wave education.< Réduire
Mots clés
Éducation térahertz
Radar FMCW
Apprentissage kinesthésique
Expériences pratiques
Configuration sur table
SiliconRadar SiGe
Programmation LabVIEW
Traitement du signal THz
Mesure de la résolution
Evaluation de la distance
Systèmes radar compacts
Outils pédagogiques THz accessibles
Apprentissage THz interactif
Systèmes THz abordables
Vulgarisation scientifique
Unités de recherche