Etude de l'interaction d'une onde électromagnétique avec une structure matérielle en régime temporel : problèmes directs et inverses

Study of the interaction between an electromagnetic wave and a material structure in time domain : direct and inverse problems

• Auteur / Autrice : Anthony Dubois
• Direction : Marc Saillard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, optronique et systèmes. Electromagnétisme
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes électromagnétiques -- Diffraction

Retournement temporel (acoustique)

Problèmes inverses

Résumé

Ce travail porte sur les problèmes inverses de diffraction d'onde électromagnétique en régime temporel. Il s'agit de déterminer des caractéristiques d'un diffuseur à partir de la mesure d'un champ diffracté. Le caractère muli-fréquences du régime transitoire (par transformée de Laplace) permet de combiner la propriété de convergence à basses fréquences des processus itératifs avec un bon pouvoir de résolution à hautes fréquences. Trois approches ont été abordées dans deux configurations : ''espace homogène'' et ''objets enfouis'' (demi-espace). L'inversion harmonique (plusieurs sources, une fréquence) a été combinée avec la méthode de Décomposition de Retournement Temporel lorsque le diffuseur était enfoui dans un milieu hétérogène. L'inversion de données transitoires (une source, plusieurs fréquences pondérées par le spectre du champ incident) a ensuite été abordée. Enfin, une approche multi-fréquences multi-sources a été mise au point et validée sur des champs mesurés expérimentalement.

This work deals with inverse scattering problem in electromagnetism. It consists in determining characteristics of targets using the scattered field only. The multi-frequencial character of transient data (by considering a Laplace transform) enables to combine the convergence of iterative inversion scheme guaranteed at low frequency and the resolution at upper frequency. Three different approaches were explored in two configurations: “free homogeneous space” and “buried objects” (half-space). Harmonic inversion (several sources, one frequency) was combined with the Decomposition of the Time Reversal Operator method when targets were buried in a cluttered environment. Inversion of transient data (one source, several frequencies weighted by the spectrum of the incident field) was tackled. At least, a multi-frequencial and multi-sourcial approach was developed and validated by using experimentally measured fields.