Diffusion des ondes électromagnétiques par des milieux et des surfaces aléatoires PDF Download
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Author: Antoine Soubret
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 271
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Book Description
Author: Antoine Soubret
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 271
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Author: Nicolas Pinel
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118579461
Category : Science
Languages : en
Pages : 122
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Book Description
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.
Author: Karim Aït Braham
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 366
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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
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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: Patrice Tchofo Dinda
Publisher: Dunod
ISBN: 2100768506
Category : Science
Languages : fr
Pages : 384
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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.
Author: Karim Ait Braham
Publisher: Editions Universitaires Europeennes
ISBN: 9783838181035
Category :
Languages : fr
Pages : 200
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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: François Pincemin
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Languages : fr
Pages : 257
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Ce mémoire traite de la diffusion du rayonnement électromagnétique par des milieux hétérogènes. Nous traitons tout d'abord les hétérogénéités de taille bien inférieure à la longueur d'onde. Nous présentons une nouvelle méthode, fondée sur une formulation intégrale, pour déterminer la constante diélectrique effective du milieu homogène équivalent. Une étude de l'anomalie diélectrique pour des films de faible épaisseur est entreprise. Pour les milieux périodiques, une méthode de calcul de structure de bande photonique est présentée. Nous montrons comment on peut en déduire la constante diélectrique effective. Nous abordons ensuite l'analyse des effets de taille finie de tels systèmes. Enfin, nous exposons une étude de la localisation du rayonnement dans un milieu bidimensionnel aléatoire, mais périodique en moyenne. Nous montrons que la longueur de localisation est plus courte pour les fréquences au voisinage d'un bord de bande de la structure de bande photonique du milieu périodique sous-jacent, que pour les fréquences plus éloignées d'une bande interdite. La deuxième partie de ce mémoire est consacrée à la diffusion du rayonnement par des défauts situés à proximité d'une interface métal-diélectrique. L'influence des ondes de surface sur les phénomènes de diffusion et sur la structure du champ proche est analysée. Pour des particules disposées aléatoirement, nous étudions la rétrodiffusion exaltée. Nous montrons que celle-ci est liée à la présence de polaritons de surface. Pour finir une étude de la propagation d'un polariton de surface le long d'un réseau de taille finie est menée. Les effets de taille finie sont observés et analysés pour des fréquences situées a proximité d'une bande interdite. Des modes resonants localisés sont excités lorsque le réseau possède des défauts. Enfin une étude de la localisation d'Anderson des polaritons de surface est entreprise pour un réseau aléatoire mais périodique en moyenne
Author: G.. ELIAS
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Languages : fr
Pages : 78
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MISE SOUS FORME D'EQUATION INTEGRALE DU PROBLEME DE LA REFLEXION D'UNE ONDE ELECTROMAGNETIQUE PAR UNE SURFACE ALEATOIRE. POSSIBILITES DE DEVELOPPEMENT ASYMPTOTIQUE DE LA SOLUTION. APPLICATION A DES SURFACES ALEATOIRES HOMOGENES FLUCTUANT AUTOUR D'UN PLAN, D'UN CYLINDRE ET D'UNE SPHERE
Author: Emmanuel Renoux
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Languages : fr
Pages : 306
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DANS CE TRAVAIL DE THESE, IL S'AGIT D'ETUDIER LE ROLE DES ONDES DE SURFACE ELECTROMAGNETIQUES DANS LA PROPAGATION AU VOISINAGE DE L'INTERFACE DE DEUX MILIEUX, PRINCIPALEMENT L'AIR ET LE SOL (MER, TERRE), AVEC L'APPROXIMATION D'UNE TERRE PLATE. LORSQU'AUCUNE SOURCE D'EXCITATION N'EST APPLIQUEE DANS CES MILIEUX, L'ANALYSE DES MODES D'INTERFACE ELECTROMAGNETIQUES NOUS PERMET DE DEGAGER DEUX MODES DE SURFACE, DE FANO ET DE ZENNECK. DANS LE CAS D'UN DIPOLE INFINITESIMAL DANS L'AIR (ELECTRIQUE OU MAGNETIQUE, VERTICAL OU HORIZONTAL), ON UTILISE LE MODELE THEORIQUE DE NORTON POUR CARACTERISER LA PROPAGATION DE L'ONDE DE SOL, QUI SE RESUME A L'ONDE DE SURFACE DE NORTON SUR LE SOL. ON COMPARE CES RESULTATS A CEUX OBTENUS AVEC DES MODELES BEAUCOUP PLUS RECENTS; IL S'AGIT D'UNE MANIERE GENERALE DES REPRESENTATIONS DE R.W.P. KING D'ONDE LATERALE (POUR DES DIPOLES DANS LE SOL) ET D'ONDE DE SURFACE (POUR DES DIPOLES AU-DESSUS DU SOL). CETTE SYNTHESE MONTRE, EN PARTICULIER, L'INTERET D'ANTENNES HORIZONTALES POUR EXCITER L'ONDE DE SURFACE DE NORTON. ON PRESENTE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX EN VHF ET UHF AVEC NOTAMMENT DES ANTENNES HORIZONTALES TUBULAIRES ET PLAQUES
Author: CHING HSIANG.. KUO
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Languages : fr
Pages : 198
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LE PRESENT TRAVAIL CONSISTE A UTILISER UNE METHODE NUMERIQUE ET LA TECHNIQUE DE LA MATRICE T, POUR SIMULER LA PROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES DANS DES MILIEUX ALEATOIRES DISCRETS. LES PARTICULES SONT REPARTIES DE FACON ALEATOIRE DANS UN MILIEU DE DENSITE UNIFORME. LA DIFFUSION, PAR DES PARTICULES, D'UNE ONDE INCIDENTE PLANE, EST REMPLACEE PAR DES COLLISIONS ENTRE DES PHOTONS ET DES PARTICULES DE TAILLE ET DE FORME DIFFERENTE. EN UTILISANT LA THEORIE DE RAYLEIGH OU CELLE DE MIE OU ENCORE LA MATRICE T, ON PEUT EN DEDUIRE LES SECTIONS EFFICACES DE COLLISION ET D'ABSORPTION. LA CONNAISSANCE DE LA REPARTITION DES PARTICULES ET DES SECTIONS EFFICACES VA NOUS PERMETTRE, A L'AIDE DE LA METHODE DE MONTE-CARLO, DE DETERMINER LES POSITIONS DES COLLISIONS, LA TAILLE DE LA PARTICULE HEURTEE, L'ABSORPTION OU LA DIFFUSION, ET LA NOUVELLE DIRECTION DE PROPAGATION DU PHOTON. A LA SORTIE DU MILIEU, L'ADDITION SELON L'ANGLE D'ARRIVEE ET LE NOMBRE DE COLLISIONS DES PHOTONS DETERMINERA L'ATTENUATION DU SIGNAL COHERENT, ET LA DEPOLARISATION DU SIGNAL DANS LE CAS DE LA DIFFUSION SIMPLE OU MULTIPLE. ENFIN LES COEFFICIENTS BISTATIQUES ET LES SECTIONS EFFICACES MONOSTATIQUES DE DIFFUSION DU MILIEU SONT OBTENUES A PARTIR DES VALEURS DES ANGLES D'ARRIVEE. UN CERTAIN NOMBRE D'ELEMENTS NOUVEAUX ONT ENSUITE ETE ABORDES, COMME, L'INFLUENCE DE LA FORME DES GOUTTES D'EAU, L'ETUDE DE LA DEPOLARISATION, DU TEMPS DE RETARD DE GROUPE ET DU RAPPORT SIGNAL A BRUIT AU NIVEAU D'UN RECEPTEUR. LA METHODE DE CALCUL EST INDEPENDANTE DE LA FREQUENCE, ET DES RESULTATS ONT ETE DONNES, AUSSI BIEN EN MICROONDES QU'EN INFRAROUGE
