Etude théorique de radars géologiques - Epublications - Université ...
Etude théorique de radars géologiques - Epublications - Université ... Etude théorique de radars géologiques - Epublications - Université ...
114 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D'ANTENNES Figure 113 : Gain d'une antenne de WuKing au dessus d'un sol dans la direction du nadir. La hauteur est normalisée par rapport à la longueur l d'un monopole. On peut voir les résultats pour trois fréquences normalisées par rapport à la fréquence fondamentale d'un dipôle résonnant qui aurait la même taille. Deux sols d'indice respectif 2 et 3 ont été testés. Figure 114 : Gain d'une antenne de WuKing au dessus d'un sol dans la direction du zénith (voir figure 113 pour la légende) Dans le sol, Le tracé des diagrammes de rayonnement de l'antenne est conforme à ceux déjà rencontrés (voir pages 9193). La variation rapide des premiers centimètres profite à l'ensemble des directions dans le sol et la forme du diagramme reste identique. Dans l'air, outre la forte variabilité du gain, on enregistre de nouveaux lobes de rayonnement à l'image de ce que l'on peut observer pour le dipôle élémentaire (voir page 75). La sensibilité des caractéristiques de l'antenne à la distance au sol peut surprendre et nous a amené à nous interroger sur la validité du modèle de Holland dans le cas d'une interface proche de l'antenne.
Samuel BESSE : Étude Théorique de Radars Géologiques Analyses de sols, d'antennes et interprétation des signaux 115 4.2 Validation du modèle de Holland 4.2.a Modélisation d'un fil Dans le formalisme FDTD, les objets suivent le maillage parallélépipédique. A chaque itération temporelle, les champs situés sur le contour des objets subissent des modifications dues à l'application des conditions aux limites. Par exemple, un objet métallique parfaitement conducteur impose un champ électrique purement orthogonal à sa surface. Pour prendre en compte correctement une petite structure, deux solutions apparaissent : soit on réduit le pas d'échantillonnage auquel cas le calcul prend énormément d'espace mémoire et de temps processeur (le pas temporel est proportionnel au pas spatial), soit on introduit un formalisme incorporant la modification des champs dans l'environnement de la petite structure. Un objet est considéré comme petit si ses dimensions sont inférieures au vingtième de la longueur d'onde car c'est la dimension minimale d'une maille préconisée pour limiter la dispersion numérique dans les itérations de l'algorithme de calcul FDTD. Il existe deux principales méthodes pour traiter les fils en FDTD : le maillage des fils et le formalisme de Holland. 4.2.a.i Maillage d'un fil métallique E x E z =0 E z =0 E z =0 E z =0 Figure 115 : Ligne introduite par la condition Etangentiel = 0 Pour insérer un fil dit "métallique" dans un maillage FDTD, il suffit d'appliquer la condition E tangentiel nulle sur l'arête d'une cellule. Cette méthode a l'avantage d'être toujours stable mais elle manque de maniabilité. En particulier, le fil doit obligatoirement suivre l'arête d'une cellule et le rayon du fil équivalent dépend des paramètres de simulation (pas spatial et pas temporel). En général, le rayon équivalent est de l'ordre de 30% de la taille transversale de la cellule mais aucune loi formelle n'émerge. De plus, cette méthode ne permet pas d'insérer des éléments localisés comme des résistances, des capacités ou des selfs.
- Page 64 and 65: 64 1.3.c Radars à saut de fréquen
- Page 66 and 67: 66 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 68 and 69: 68 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 70 and 71: 70 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 72 and 73: 72 cossin E =− K r ,t[ cosn²
- Page 74 and 75: 74 ● dans le milieu 2 (typiquemen
- Page 76 and 77: 76 2 Antenne WuKing PARTIE II :
- Page 78 and 79: 78 2.2 Validation des paramètres
- Page 80 and 81: 80 (a) (b) PARTIE II : RADAR GPR
- Page 82 and 83: 82 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 84 and 85: 84 2.4 Rendement, S11, T.O.S. PAR
- Page 86 and 87: 86 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 88 and 89: 88 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 90 and 91: 90 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 92 and 93: 92 2.5.b.ii Gain au nadir en foncti
- Page 94 and 95: 94 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 96 and 97: 96 plan E zénith =135° =225 ° na
- Page 98 and 99: 98 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D
- Page 100 and 101: 100 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE
- Page 102 and 103: 102 Figure 93 : Gain maximum en fon
- Page 104 and 105: 104 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE
- Page 106 and 107: 106 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE
- Page 108 and 109: 108 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE
- Page 110 and 111: 110 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE
- Page 112 and 113: 112 4 Antenne située près d'une
- Page 116 and 117: 116 4.2.a.ii Rappel sur le formalis
- Page 118 and 119: 118 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE
- Page 120 and 121: 120 4.3 Dipôle au dessus d'une i
- Page 122 and 123: 122 ➢ Conclusions : PARTIE II : R
- Page 124 and 125: 124 PARTIE II : RADAR GPR ETUDE
- Page 127 and 128: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 129 and 130: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 131 and 132: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 133 and 134: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 135 and 136: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 137 and 138: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 139 and 140: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 141 and 142: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 143 and 144: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 145 and 146: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 147 and 148: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 149 and 150: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 151 and 152: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 153 and 154: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 155 and 156: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 157 and 158: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 159 and 160: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 161 and 162: Samuel BESSE : Étude Théorique de
- Page 163 and 164: Samuel BESSE : Étude Théorique de
114<br />
PARTIE II : RADAR GPR ETUDE D'ANTENNES<br />
Figure 113 : Gain d'une antenne <strong>de</strong> WuKing au <strong>de</strong>ssus d'un sol dans la direction du nadir. La hauteur est<br />
normalisée par rapport à la longueur l d'un monopole. On peut voir les résultats pour trois fréquences<br />
normalisées par rapport à la fréquence fondamentale d'un dipôle résonnant qui aurait la même taille. Deux sols<br />
d'indice respectif 2 et 3 ont été testés.<br />
Figure 114 : Gain d'une antenne <strong>de</strong> WuKing au <strong>de</strong>ssus d'un sol dans la direction du zénith (voir figure 113 pour<br />
la légen<strong>de</strong>)<br />
Dans le sol, Le tracé <strong>de</strong>s diagrammes <strong>de</strong> rayonnement <strong>de</strong> l'antenne est conforme à ceux déjà<br />
rencontrés (voir pages 9193). La variation rapi<strong>de</strong> <strong>de</strong>s premiers centimètres profite à l'ensemble <strong>de</strong>s<br />
directions dans le sol et la forme du diagramme reste i<strong>de</strong>ntique. Dans l'air, outre la forte variabilité<br />
du gain, on enregistre <strong>de</strong> nouveaux lobes <strong>de</strong> rayonnement à l'image <strong>de</strong> ce que l'on peut observer<br />
pour le dipôle élémentaire (voir page 75).<br />
La sensibilité <strong>de</strong>s caractéristiques <strong>de</strong> l'antenne à la distance au sol peut surprendre et nous a<br />
amené à nous interroger sur la validité du modèle <strong>de</strong> Holland dans le cas d'une interface proche <strong>de</strong><br />
l'antenne.
Change language