Article thumbnail

Electromagnetic scattering from a 2D rough surface based on rigorous methods by decomposition of domains

By Yunniel Arencibia Noa

Abstract

La modélisation de la diffusion électromagnétique par une surface (aléatoirement) rugueuse est un sujet de recherche très actif. Elle est rencontrée dans de nombreux contextes liés à l'environnement comme les sols naturels ou la surface de mer, ou pour la caractérisation de défauts de surface à l'échelle de l'optique. La modélisation rigoureuse de la diffraction d'ondes électromagnétiques par des objets de grandes dimensions devant la longueur d'onde est difficile à mettre en œuvre, car elle implique la résolution d'un système linéaire pouvant atteindre plusieurs millions d'inconnues. Ainsi, le calcul de la réponse électromagnétique Radar d'une surface de mer bidimensionnelle multi­échelles, n'a jusqu'à présent jamais pu être résolu rigoureusement dans les bandes de fréquences microondes, et la polarisation croi­sée n'a pas pu être évaluée de manière fiable. Cette thèse a pour but de résoudre en partie ce problème en considérant une surface 2D (aléatoirement) rugueuse parfaitement conductrice et de dimensions modérées. Pour cela, on emploi l'équation intégrale de frontière EFIE (Electric Field lntegral Equation) discrétisée par la méthode des moments associée aux fonctions de base RWG (Rao­Wilton-Glisson). Afin de résoudre efficacement le système linéaire résultant, nous avons choisi deux méthodes par décomposition de domaines, la SDIM (Subdomain Decomposition lterative Method) et la CBFM (Characteristic Basic Function Method). Ces méthodes, hybridées à l'ACA (Adaptive Cross Approximation) pour accélérer les étapes de couplage, permettent de résoudre des systèmes linéaires par blocs, avec des faibles complexités CPU et mémoire.The modeling of electromagnetic scattering by a (random) rough surface is a very active research subject. lt encounters many environmental applications such as natural soils or sea surface, or for the characterization of surface defects at the optical scale. The rigorous modeling of electromagnetic waves scattering by large abjects compared to the wavelength is a difficult task and can involve the resolution of a linear system of several millions of unknowns. Thus, the calculation of the electromagnetic field scattered by a two­dimensional sea surface, has so far never been rigorously solved in the microwave frequency bands, and the cross polarization has not been reliably evaluated. This thesis aims to salve in part this problem by considering a randomly rough and perfectly conducting 2D surface with moderate dimensions. For this, we use the EFIE (Electric Field lntegral Equation) discretized by the method of moments using RWG (Rao-Wilton-Glisson) basis functions. In order to effectively salve the resulting linear system, we have chosen two domain decomposition methods, the SDIM (Subdomain Decomposition lterative Method) and the CBFM (Characteristic Basic Function Method). These methods, hybridized to the ACA (Adaptive Cross Approximation) to accelerate the coupling steps, make it possible to salve linear systems by blacks, with reduced CPU and memory complexities

Topics: ..., 621.3
Year: 2019
OAI identifier:
Provided by: Theses.fr
Download PDF:
Sorry, we are unable to provide the full text but you may find it at the following location(s):
  • http://www.theses.fr/2019NANT4... (external link)
  • Suggested articles


    To submit an update or takedown request for this paper, please submit an Update/Correction/Removal Request.