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

1.5.a Dipôle élémentaire posé sur un sol sans pertes d'indice n...........................................71
1.5.b Dipôle élémentaire proche d'une interface..................................................................73
2­ Antenne Wu­King.....................................................................................................................76
2.1­ Définition d'une antenne de Wu­King et calcul des paramètres........................................76
2.2­ Validation des paramètres : répartition des courants.........................................................78
2.3­ Comportement de l'impédance..........................................................................................79
2.3.a Configuration dipôle....................................................................................................79
2.3.b Configuration monopole..............................................................................................80
2.4­ Rendement, S11, T.O.S.....................................................................................................84
2.5­ Diagramme de rayonnement ­ Antenne de Wu­King posée sur le sol...............................88
2.5.a Comparaison entre calcul analytique et méthode numérique FDTD..........................88
2.5.b Comparaison du gain entre dipôle et monopole de Wu­King.....................................90
2.5.b.i Diagramme de rayonnement dans la configuration la plus courante...................90
2.5.b.ii Gain au nadir en fonction de la fréquence...........................................................92
2.5.b.iii Gain en fonction de l'impédance du milieu........................................................92
2.5.b.iv Influence sur la forme d'onde en champ lointain................................................94
2.6­ Détermination du champ lointain dans le cas d'un sol avec ou sans pertes.......................96
3­ Études complémentaires............................................................................................................99
3.1­ Autre profil de résistance pour réduire les pertes..............................................................99
3.1.a introduction..................................................................................................................99
3.1.b Premier exemple d'application..................................................................................100
3.1.c Deuxième exemple d'application...............................................................................103
3.2­ Étude de la tolérance des composants.............................................................................106
3.3­ Propriétés de l'antenne dans la bande de fréquence : 0­50 MHz.....................................107
4­ Antenne située près d'une interface diélectrique.....................................................................112
4.1­ Antenne de Wu­King à la hauteur h d'un sol...................................................................112
4.1.a Impédance de l'antenne à la hauteur h d'un sol..........................................................112
4.1.b Diagramme de rayonnement à la hauteur h d'un sol.................................................113
4.2­ Validation du modèle de Holland....................................................................................115
4.2.a Modélisation d'un fil..................................................................................................115
4.2.a.i Maillage d'un fil métallique................................................................................115
4.2.a.ii Rappel sur le formalisme de Holland................................................................116
4.2.b Dipôles dans le vide ­ comparaison des deux méthodes...........................................118
4.3­ Dipôle au dessus d'une interface......................................................................................120
4.3.a Impédance..................................................................................................................120
4.3.b Fréquence de résonance d'un dipôle au dessus d'un sol............................................121
4.3.c Vérification expérimentale........................................................................................122
4.4­ Fil infini à proximité d'une interface...............................................................................123
5­ Conclusions relatives à la deuxième partie.............................................................................125