MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) techniques, based on multiple antennas at both the transmitting and receiving sites, use multipath propagation to transform the overall channel into numerous independent virtual channels. However, when the link is made in a long tunnel, the number of reflecting objects between, or near, the transmitter and the receiver is often quite low. In addition, due to the large transverse dimensions of the tunnel compared to the wavelength, the tunnel acts like a lossy oversized waveguide. In such situations, the concept of spatial diversity must be replaced by the concept of modal diversity. This article uses theoretical and experimental results to show the conditions in which MIMO techniques allow the ergodic capacity of the channel to be increased. To cite this article: M. Lienard et al., C. R. Physique 7 (2006).

Les techniques multi-antennes en émission et en réception (MIMO) consistent à utiliser la propagation par trajets multiples de manière à transformer le canal global en un certain nombre de canaux virtuels indépendants les uns des autres. Cependant, si la liaison est effectuée dans un long tunnel, le nombre dʼobjets réfléchissants distribués entre lʼémetteur et le récepteur ou au voisinage de ceux-ci, risque souvent dʼêtre faible. De plus, compte tenu des dimensions transversales du tunnel vis-à-vis de la longueur dʼonde, le tunnel se comportera comme un guide dʼondes à pertes surdimensionné. Dans ce cas, le concept de diversité spatiale doit être remplacé par celui de diversité modale. Lʼobjet de cette présentation est de montrer, en sʼappuyant sur une démarche théorique et expérimentale, les conditions dans lesquelles les techniques MIMO permettront dʼaugmenter la capacité ergodique du canal. Pour citer cet article : M. Lienard et al., C. R. Physique 7 (2006).