Diffusion des ondes électromagnétiques par des surfaces rugueuses PDF Download
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Author: Karim Ait Braham Publisher: Editions Universitaires Europeennes ISBN: 9783838181035 Category : Languages : fr Pages : 200
Book Description
Dans le cadre de la teledetection hyperfrequence active, un des objectifs est l'analyse de l'echo radar recueilli apres son interaction avec la surface de la terre, afin de remonter aux parametres physiques et geometriques de la scene observee. Pour mieux apprehender ce probleme inverse, une bonne connaissance du probleme direct reste indispensable. Ce livre traite de l'etude de la diffraction d'une onde electromagnetique par une surface rugueuse aleatoire, separant deux milieux homogenes. Une methode exacte, donnant les intensites coherentes et incoherentes d'une surface rugueuse 1D ou 2D aleatoire, eclairee par une onde plane, a ete developpee. Cette methode est basee sur la resolution des equations de Maxwell dans un systeme de coordonnees non orthogonales, lie a la surface. Les surfaces considerees sont des realisations d'un processus spatial aleatoire gaussien et isotrope. La generation des profils diffractants est assuree par filtrage lineaire. Les parametres statistiques des profils sont estimes a partir de fichiers numeriques de sols agricoles nus. Nous avons investi la methode numeriquement et compare nos resultats a la litterature ainsi qu'a des donnees experimentales.
Author: Karim Ait Braham Publisher: Editions Universitaires Europeennes ISBN: 9783838181035 Category : Languages : fr Pages : 200
Book Description
Dans le cadre de la teledetection hyperfrequence active, un des objectifs est l'analyse de l'echo radar recueilli apres son interaction avec la surface de la terre, afin de remonter aux parametres physiques et geometriques de la scene observee. Pour mieux apprehender ce probleme inverse, une bonne connaissance du probleme direct reste indispensable. Ce livre traite de l'etude de la diffraction d'une onde electromagnetique par une surface rugueuse aleatoire, separant deux milieux homogenes. Une methode exacte, donnant les intensites coherentes et incoherentes d'une surface rugueuse 1D ou 2D aleatoire, eclairee par une onde plane, a ete developpee. Cette methode est basee sur la resolution des equations de Maxwell dans un systeme de coordonnees non orthogonales, lie a la surface. Les surfaces considerees sont des realisations d'un processus spatial aleatoire gaussien et isotrope. La generation des profils diffractants est assuree par filtrage lineaire. Les parametres statistiques des profils sont estimes a partir de fichiers numeriques de sols agricoles nus. Nous avons investi la methode numeriquement et compare nos resultats a la litterature ainsi qu'a des donnees experimentales.
Book Description
Dans le cadre de la télédétection hyperfréquence active, un des objectifs est l'analyse de l'écho radar recueilli après son interaction avec la surface de la terre, afin de remonter aux paramètres physiques et géométriques de la scène observée. Pour mieux appréhender ce problème inverse, une bonne connaissance du problème direct reste indispensable. Ce mémoire traite de l’étude de la diffraction d’une onde électromagnétique par une surface rugueuse aléatoire, séparant deux milieux homogènes. Une méthode exacte (méthode C), donnant les intensités cohérentes et incohérentes d’une surface rugueuse 1D ou 2D aléatoire, éclairée par une onde plane, a été développée. Cette méthode est basée sur la résolution des équations de Maxwell dans un système de coordonnées non orthogonales, lié à la surface. Les surfaces considérées sont des réalisations d’un processus spatial aléatoire gaussien et isotrope. La génération des profils diffractant est assurée par filtrage linéaire. Les paramètres statistiques des profils sont estimés à partir de fichiers numériques de sols agricoles nus. Nous avons investi la méthode numériquement et comparé nos résultats à la littérature ainsi qu’à des données expérimentales. Nous avons aussi utilisé cette méthode pour étudier l’impact de la rugosité et de l’humidité du sol sur le diagramme de rayonnement.
Author: Anne Sentenac Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 155
Book Description
Nous étudions l'interaction rayonnement-surface pour divers systèmes physiques, invariants selon un axe, et appartenant au domaine de résonance (l'échelle caractéristique des objets est comparable à la longueur d'onde). Nous présentons une méthode intégrale volumique rigoureuse permettant de calculer la diffusion de la lumière, dans les deux cas de polarisation, par des défauts hétérogènes situes au voisinage d'une interface. Son principe repose sur l'utilisation du tenseur de green, solution du problème élémentaire avec interface. Nous utilisons cette méthode pour simuler le champ électrique existant près de rainures gravées dans un métal. Les interactions entre les différents sillons et les plasmons de surface apparaissent très clairement. Le modèle est ensuite étendu au cas d'objets repartis périodiquement sur un substrat. Il permet, en particulier, de traiter le problème des réseaux métalliques profonds. Le phénomène de rétrodiffusion exaltée (RE) est analyse, grâce à cette méthode, pour un nuage de particules au-dessus ou en dessous d'un substrat. L'influence de l'interaction diffuseur-surface ainsi que le rôle des plasmons de surface sont mis en évidence. Pour étudier la diffusion de la lumière par des surfaces aléatoirement rugueuses, nous utilisons le modèle intégral surfacique. Les équations intégrales de surface sont reformulées afin d'être résolubles par itération en fournissant l'approximation de Kirchhoff au terme le plus bas. Cela permet de différencier la diffusion simple de la diffusion multiple et de confirmer, pour des milieux pénétrables, que la RE est un effet de diffusion multiple. Une expression de l'impédance, dépendant de la courbure de la surface, est proposée pour traiter de manière simplifiée le cas des surfaces métalliques. Enfin, une technique de conception de profils de réseaux, ayant des propriétés radiatives spécifiées, est exposée. Elle repose sur la notion d'homogénéisation et s'inspire des méthodes de synthèse des revêtements multicouches
Author: Philippe Spiga Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 165
Book Description
La diffraction des ondes électromagnétiques par des surfaces rugueuses intéresse de nombreux domaines comme l'Optique, la furtivité, la compatibilité électromagnétique ou bien encore la télédétection. La modélisation de ce phénomène peut se faire soit à l'aide de théories rigoureuses basées sur la résolution des équations de Maxwell, soit avec des théories approchées. Actuellement, le problème tridimensionnel de la diffusion des ondes électromagnétiques par des surfaces rugueuses éclairées sous incidence rasante ne peut pas être résolu de manière satisfaisante par les méthodes rigoureuses. Ces méthodes ne peuvent donc pas être utilisées pour estimer la validité des méthodes approchées pour ce type d'incidence. Afin de résoudre ce problème, de nouvelles équations intégrales de frontière ont été développées. A l'aide du théorème d'extinction et du théorème de réciprocité, le comportement du champ diffracté pour les angles rasants a pu être déterminé. A partir de ces résultats, l'amplitude diffractée a été reformulée afin d'obtenir explicitement le bon comportement du champ pour de tels angles. Une technique de résolution numérique de l'équation intégrale obtenue a été mise en oeuvre pour des surfaces rugueuses infiniment conductrices en polarisation Horizontale. La validation a été menée par comparaison avec des résultats issus du formalisme intégral classique, pour des angles d'incidence raisonnables. La pertinence de quelques méthodes approchées pour des incidences rasantes a été étudiée. Le problème de diffraction par la surface de la mer ne pouvant être résolu de manière rigoureuse pour des vents supérieurs à 4m/s, l'étude s'est portée sur les modèles à deux échelles et les fonctions d'ombrage. Nous montrons que ces dernières ne sont pas adaptées à la surface océanique. Enfin, en comparant un modèle à deux échelles, combinant l'Optique géométrique et l'approximation des faibles pentes, aux données expérimentales de Nathanson, nous avons montré que les phénomènes hydrodynamiques comme le déferlement augmentent de manière significative l'énergie rétro-diffusée dans les angles rasants.
Author: Nicolas Pinel Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118579461 Category : Science Languages : en Pages : 122
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Electromagnetic wave scattering from random rough surfaces is an active, interdisciplinary area of research with myriad practical applications in fields such as optics, acoustics, geoscience and remote sensing. Focusing on the case of random rough surfaces, this book presents classical asymptotic models used to describe electromagnetic wave scattering. The authors begin by outlining the basic concepts relevant to the topic before moving on to look at the derivation of the scattered field under asymptotic models, based on the Kirchhoff-tangent plane, in order to calculate both the scattered field and the statistical average intensity. More elaborated asymptotic models are also described for dealing with specific cases, and numerical results are presented to illustrate these models. Comparisons with a reference numerical method are made to confirm and refine the theoretical validity domains. The final chapter derives the expressions of the scattering intensities of random rough surfaces under the asymptotic models. Its expressions are given for their incoherent contributions, from statistical calculations. These results are then compared with numerical computations using a Monte-Carlo process, as well as with experimental models, for sea surface backscattering. Contents 1. Electromagnetic Wave Scattering from Random Rough Surfaces: Basics. 2. Derivation of the Scattered Field under Asymptotic Models. 3. Derivation of the Normalized Radar Cross-Section under Asymptotic Models. APPENDIX 1. Far-Field Scattered Fields under the Method of Stationary Phase. APPENDIX 2. Calculation of the Scattering Coefficients under the GO for 3D Problems. About the Authors Nicolas Pinel worked as a Research Engineer at the IETR (Institut d’Electronique et de Télécommunications de Rennes) laboratory at Polytech Nantes (University of Nantes, France) before joining Alyotech Technologies in Rennes, France, in July 2013. His research interests are in the areas of radar and optical remote sensing, scattering and propagation. In particular, he works on asymptotic methods of electromagnetic wave scattering from random rough surfaces and layers. Christophe Bourlier works at the IETR (Institut d’Electronique et de Télécommunications de Rennes) laboratory at Polytech Nantes (University of Nantes, France) and is also a Researcher at the French National Center for Scientific Research (CNRS) on electromagnetic wave scattering from rough surfaces and objects for remote sensing applications and radar signatures. He is the author of more than 160 journal articles and conference papers.
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SOLUTION ANALYTIQUE DE LA DISPERSION D'UNE ONDE ELECTROMAGNETIQUE PAR UNE SURFACE RUGUEUSE, PRENANT EN COMPTE LES PARAMETRES LOCAUX DE LA TOPOGRAPHIE=UNE AUTRE TECHNIQUE EST DEVELOPPEE BASEE SUR L'UTILISATION D'ELEMENTS FINIS OU DE DIFFERENCES FINIES
Book Description
Ce manuel d’électromagnétisme est consacré à la propagation des ondes électromagnétiques. Il traite un éventail complet de supports de propagation, incluant notamment les milieux isotropes et anisotropes, ainsi que toutes les grandes classes de supports physiques existants, allant de l’espace libre jusqu’aux guides d’ondes (lignes bifilaires, câble coaxial, fibre optique) en passant par les diélectriques, plasmas, et milieux conducteurs. Chaque chapitre est structuré en trois parties. Le cours expose toutes les définitions et démonstrations nécessaires et est ponctué d’encarts pour approfondir certaines notions, apporter un éclairage historique, présenter une application concrète, détailler un protocole expérimental... Le résumé du cours rassemble les éléments essentiels et suffisants pour la résolution des exercices et problèmes. Enfin, chaque chapitre se termine par une série d’exercices, de difficulté croissante, et tous corrigés. Les corrigés, détaillés, incluent l’énoncé des lois physiques et le cheminement du raisonnement jusqu’au résultat final.
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LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE MAXWELL ECRITES SOUS FORME COVARIANTE EST FAITE DANS UN SYSTEMSE DE COORDONNEES NON ORTHOGONALES ADAPTE AUX CONDITIONS AUX LIMITES. LES SOLUTIONS DU PROBLEME DE LA DIFFIRACTION D'UNE ONDE ELECTROMAGNETIQUE PLANE PAR UNE SURFACE RUGUEUSE PARFAITEMENT CONDUCTRICIE SONT OBTENUES PAR UNE METHODE DIFERENTIELLE, CONDUISANT A LA RECHERCHE DES VALEURS PROPRES ET VECTEURS PROPRES. LES VALEURS PROPRES FOURNISSENT LES DIRECTIONS DES ONDES DIFFRACTEES ET LES VECTEURS PROPRES PERMETTENT DE CALCULER LES ENERGIES DIFFRACTEES. EN OUTRE NOUS AVONS ADAPTE A NOTRE PROBLEME UNE METHODE DE PERTURBATION DES CONDITIONS AUX LIMITES. CETTE METHODE EST VALABLE DANS LE CAS DE RUGOSITES DE FAIBLE HAUTEUR PAR RAPPORT A LA LONGUEUR D'ONDE DE L'ONDE INCIDENTE. DES RESULTATS NUMERIQUES SONT PRESENTES DANS LE CAS D'UNE MER HOULEUSE PARFAITEMENT CONDUCTRICE. POUR REPRESENTER LE PROFIL DE LA SURFACE DE LA MER, NOUS AVONS ADOPTE UN MODELE PERIODIQUE SINUSOIDAL.
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Nous étudions la diffusion des ondes électromagnétiques par un film rugueux hétérogène. Nous étendons la méthodes de champ moyen MFT (mean-field theory) au cas des surfaces bidimensionnelles (problème tridimensionnel). Dans la mesuer où les contrastes diéléctriques demeurent faibles (
Author: Karim Ait Braham
Author: Karim Ait Braham
Author: Karim Aït Braham
Author: Anne Sentenac
Author: Philippe Spiga
Author: Nicolas Pinel
Author: TAREK.. GALAL
Author: Patrice Tchofo Dinda
Author: Abdenacer Essalhi
Author: Olivier Calvo-Perez
Author: Antoine Soubret