Etude théorique de radars géologiques - Epublications - Université ...

50
3.1.b Généralités sur la rétrodiffusion
PARTIE I : SURFACES RUGUEUSES ET MILIEUX HETEROGENES
La réflexion d'une onde électromagnétique par une surface naturelle se décompose en deux
parties :
● une composante cohérente dans la direction du spéculaire,
● un champ incohérent dans toutes les directions.
L'énergie contenue dans la partie incohérente du signal est d'autant plus grande que la
surface est rugueuse (hrms grande, LC petite). Pour hrms≤λ/10, la surface peut être considérée comme
lisse et la majorité de l'énergie rayonnée se trouve dans la direction du spéculaire. En revanche pour
hrms≥λ/3, le champ diffusé devient complètement incohérent.
De même, le champ transmis s'écrit sous la forme d'un champ cohérent dans la direction
prévue par la relation de Descartes plus un champ incohérent dans toutes les autres directions.
Pour un matériau hétérogène, la diffusion a lieu sur toute l'épaisseur de la couche géologique
et ne se localise plus uniquement au niveau de l'interface.
champ
cohérent
hrms ≤ λ/10 λ/10 ≤ hrms ≤ λ/3 hrms ≥ λ/3
champ
diffusé
Figure 42 : évolution de la répartition de l'énergie diffusée par une surface de plus en plus rugueuse.
D'une manière générale on choisit de faire la distinction entre diffusion et diffraction selon le
rôle de la phase du signal diffracté. Le terme de "diffusion" est réservé aux surfaces rugueuses et
aux milieux hétérogènes alors que "diffraction" s'applique plus volontiers à la diffraction d'un objet
aux formes déterministes (tuyau, mine...). En d'autres termes, la phase du champ diffracté par une
surface rugueuse ne contient pas d'information exploitable pour retrouver la forme exacte de la
surface. En revanche, la phase du champ diffracté par un objet contient des informations
fondamentales pouvant être exploitées par des logiciels afin d'identifier le type de l'objet voire
l'objet lui­même : on parle alors de signature radar.