Amélioration des méthodes optiques pour la prise en compte des matériaux diélectriques à pertes : optimisation par algorithme génétique d’un tracé de rayons basé sur l’optique géométrique et la théorie uniforme de la diffraction

par Romain Matschek

Thèse de doctorat en Électronique et traitement du signal

Sous la direction de Odile Picon.

Soutenue en 2004

à Marne-la-Vallée .


  • Résumé

    Après un rappel des fondements théoriques et du domaine de validité de l’Optique Géométrique et de la Théorie Uniforme de la Diffraction (TUD), la prise en compte des interactions multiples à l’intérieur des lames et dièdres diélectriques à pertes est explicitée, évaluée, justifiée puis validée par la FDTD. La diffraction de pente, notamment celle associée au champ transmis, est également détaillée et illustrée sur quelques exemples. Un tracé de rayons totalement 3D a été implémenté, intégrant un algorithme génétique pour calibrer les caractéristiques intrinsèques des matériaux à partir de mesures de champ radioélectrique. La recherche combinée des réflexions, transmissions et diffractions multiples est exposée, les performances du tracé et des calculs de champ sont ensuite confrontées à des mesures réalisées à l’intérieur d’un bâtiment. La prise en compte de la végétation est finalement abordée, les simulations étant comparées à des mesures de champ radioélectrique

  • Titre traduit

    Improvement of optical methods for lossy dielectric materials : a geometrical optics and uniform theory of diffraction based ray tracing optimisation by a genetic algorithm


  • Résumé

    After having pointed out the theoretical bases and the validity domain of Geometrical Optics and Uniform Theory of Diffraction (UTD), the taking into account of the multiple interactions inside lossy dielectric slabs and wedges is clarified, evaluated, justified then validated with FDTD. Slope diffraction, in particular that associated to the transmitted field, is detailed and also illustrated on some examples. A full-3D ray tracing was implemented, integrating a genetic algorithm to optimise intrinsic characteristics of materials starting from measurements. Combination of reflected, transmitted and diffracted rays is exposed. Results of our ray-tracing and field calculations are compared with measurements for an indoor environment. Vegetation is finally taken into account, simulations being compared with outdoor measurements

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Informations

  • Détails : 1 vol. (237 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 203-211 (64 réf.)

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  • Cote : 2004 MAT 0231
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