1- Université Paul Sabatier, AD2M

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1 1- Université Paul Sabatier, AD2M
Journées scientifiques du CNFRS 2005 Modélisation électromagnétique d’objets diélectriques multicouches par des techniques basées sur les faisceaux gaussiens A. Chabory(1,2), J. Sokoloff(1), S. Bolioli(2), P. Combes(1) 1- Université Paul Sabatier, AD2M 118, route de Narbonne 31062 Toulouse 2 - ONERA-DEMR 2, av. E. Belin, BP4025 31055 Toulouse

2 Environnement extérieur
Introduction Contexte Radôme terrestre Radôme de pointe avant Radôme Environnement extérieur Antenne

3 Nouvelles techniques asymptotiques basées sur les faisceaux gaussiens
Introduction Contexte Radôme Etat de l’art Méthodes exactes Méthode des moments, … Méthodes asymptotiques Optique géométrique, Optique physique,… Antenne Nouvelles techniques asymptotiques basées sur les faisceaux gaussiens

4 I Décomposition multi-faisceaux gaussiens
Introduction Plan I Décomposition multi-faisceaux gaussiens II Interaction champ / objet diélectrique III Application IV Conclusion

5 Solutions approchées des équations de propagation
I Décomposition multi faisceaux gaussiens Les faisceaux gaussiens Solutions approchées des équations de propagation Expression analytique paraxiale Q(z) matrice de courbure complexe du faisceau W0

6 Surface de décomposition
I Décomposition multi-faisceaux gaussiens Principe Décomposition d'un champ sur des faisceaux gaussiens à partir d'une surface courbe Principe Surface de décomposition Champ initial

7 Surface de décomposition
I Décomposition multi-faisceaux gaussiens Principe Surface de décomposition Centres des faisceaux d Répartis régulièrement (pas d) Axes de propagation Selon le vecteur de Poynting du champ initial Champ initial Propriétés des faisceaux élémentaires Faisceaux à symétrie de révolution

8 Calcul des coefficients de décomposition Determination des paramètres
I Décomposition multi-faisceaux gaussiens Principe Surface de décomposition d Champ initial Axes de propagation Centres des faisceaux Calcul des coefficients de décomposition Technique Point matching Determination des paramètres Étude paramétrique d,W0

9 Gain en temps de calcul  30
I Décomposition multi-faisceaux gaussiens Exemple Décomposition des champs rayonnés par une ouverture en cosinus Recomposition des faisceaux(dB) x () z () Intégrales de rayonnement (dB) x () Gain en temps de calcul  30 Ouverture (D=8) Surface de décomposition

10 I Décomposition multi-faisceaux gaussiens
Introduction Plan I Décomposition multi-faisceaux gaussiens II Interaction champ / objet diélectrique III Application IV Conclusion

11 I Décomposition multi-faisceaux gaussiens
Introduction Plan I Décomposition multi-faisceaux gaussiens II Interaction champ / objet diélectrique 1 - Lancer de faisceaux gaussiens 2 - Coefficients R/T d’un faisceau gaussien

12 II-1 Lancer de faisceaux gaussiens
Faisceau gaussien incident Faisceau gaussien transmis Faisceau gaussien réfléchi Décomposition multi faisceaux gaussien du champ incident Faisceau 1 Faisceau 2 Lancer de chaque faisceau à travers l’objet

13 II-2 Coefficients R/T d’un faisceau gaussien Définition
Champ incident Interface I

14 Champs transmis et réfléchi sur l’interface
II-2 Coefficients R/T d’un faisceau gaussien Définition Interface I Champ incident Plan tangent I Onde plane Interface Spectre d’ondes planes du champ incident Champs transmis et réfléchi sur l’interface Coefficients dyadiques de Fresnel

15 II-2 Coefficients R/T d’un faisceau gaussien Définition
Interface I Champ incident Plan tangent I Onde plane Interface Faisceau gaussien incident Spectre d’ondes planes du champ incident Coefficients dyadiques de Fresnel Expression analytique et Chemin de descente rapide

16 Coefficients R/T d’un faisceau gaussien
II-2 Coefficients R/T d’un faisceau gaussien Définition Interface I Champ incident Plan tangent I Onde plane Interface Faisceau gaussien incident Coefficients R/T d’un faisceau gaussien Chemin de descente rapide Expression analytique et

17 II-2 Coefficients R/T d’un faisceau gaussien Procédure rapide
Champ incident Décomposition multi faisceaux gaussiens Champ transmis Coefficient R/T d’un faisceau gaussien Stockage Sommation Couches diélectriques Evolution linéaire du temps de calcul avec le nombre de couches Champ réfléchi

18 I Décomposition multi-faisceaux gaussiens
III Application Plan I Décomposition multi-faisceaux gaussiens II Interaction champ / objet diélectrique III Application V Conclusion

19 I Décomposition multi-faisceaux gaussiens
III Application Plan I Décomposition multi-faisceaux gaussiens II Interaction champ / objet diélectrique III Application V Conclusion

20 Ouverture circulaire (f=10 GHz)
III Application Configuration 0,3 m 0,44 m Ouverture circulaire (f=10 GHz)

21 Ouverture circulaire (f=10 GHz)
III Application Configuration 0,3 m 0,44 m Ouverture circulaire (f=10 GHz) Champ incident

22 Technique conventionnelle
III Application Résultats Conventionnelle Technique conventionnelle

23 Lancer de Faisceaux Gaussiens
III-3 Application Results Conventionnelle Différence : LFG Lancer de Faisceaux Gaussiens

24 Coefficients R/T d’un Faisceaux Gaussien
III Application Résultats Conventionnelle Différence : LFG Différence :CFG Coefficients R/T d’un Faisceaux Gaussien

25 Temps de calcul (pour 100 points d’observation)
III Application Résultats Temps de calcul (pour 100 points d’observation) multicouche 213 min 18 s 13 min 57 s 5 min 17 s monocouche Technique conventionnelle 125 min 33 s Lancer de faisceaux gaussiens 26 s Coefficients R/T d’un faisceau gaussien 4 min 13 s Rapidité et précision des techniques basées sur les faisceaux gaussiens

26 Décomposition multi faisceaux gaussiens
Conclusion Décomposition multi faisceaux gaussiens Décomposition d’un champ sur des faisceaux gaussiens à partir d’une surface courbe Modélisation d’objets diélectriques Lancer de faisceaux gaussiens Coefficients R/T d’un faisceau gaussien Perspectives Nouvelles techniques de décomposition adaptées aux fortes courbures et aux fortes incidences Diffraction d’un faisceau gaussien par une plaque métallique de dimension finie