Contribution à l'étude d'un système d'imagerie passive en gamme millimétrique en utilisant la technique de synthèse d'ouverture

par Guillaume Desruelles

Thèse de doctorat en Microondes et microtechnologies

Sous la direction de Paul-Alain Rolland.

Soutenue le 08-10-2009

à Lille 1 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse consiste à étudier un dispositif d'imagerie passive en gamme millimétrique pour la détection d'objets faiblement dissimulés en vue d'applications pour la sécurité des personnes. En s'abstenant d'éléments émetteurs nous assurons l'inoffensivité du dispositif. La détection s'effectue donc par radiométrie dans une bande de fréquences autour de 140 GHz afin de profiter du rayonnement important de la brillance spectrale des matériaux. Pour obtenir une image précise de la scène observée un unique récepteur n'est pas suffisant. Nous avons opté pour un dispositif interférométrique à haute résolution composé de plusieurs récepteurs radiométriques à détection I/Q (en phase et en quadrature). La mesure est ainsi basée sur le principe de synthèse d'ouverture permettant une résolution spatiale importante tout en conservant des antennes intégrables afin de limiter l'encombrement des récepteurs. Dans cette bande de fréquence, la conception des récepteurs nécessite la réalisation de circuits MMIC en technologie métamorphique HEMT 70 nm sur AsGa. Leurs performances permettent d'étudier précisément par simulation le comportement des récepteurs, plus particulièrement les erreurs ajoutées par ces derniers dans le but de les modéliser pour faciliter la reconstruction d'image. L'architecture de l'interféromètre permet de diminuer le nombre de récepteurs employés par rapport à la résolution de l'image reconstruite. La reconstruction d'image est obtenue par la solution en bande limitée du problème inverse. Ces travaux permettent de déterminer les caractéristiques du système en fonction des performances associées aux applications envisagées

  • Titre traduit

    Contribution of the study of passive imaging system in millimeter range using the aperture synthesis technique


  • Résumé

    The aim of this thesis is to study a passive imaging system in the millimeter range for the remote sensing of lower concealed objects applied to human security. The inoffensive character of the device is ensured by the lack of active emitter devices. The detection is a radiometric remote sensing within a frequency band centered around 140 GHz in order to benefit from the important radiation of the material spectral brightness. To get a clear picture of the observed scene, a single receiver is not enough. We decided to develop a high-resolution interferometric composed of several radiometric I / Q (in-phase and quadrature) receptors. The measurement is based on the principle of synthetic aperture allowing an important spatial resolution while maintaining integrated antennas in order to limit the size of the receivers. In this frequency band, the design of receivers requires the realization of MMIC devices, using the metamorphic HEMT 70 nm on GaAs technology from OMMIC. Their performance allow a precise study of the simulated behavior of receivers, mainly the added errors, in order to facilitate the model for image reconstruction. The architecture of the interferometer reduces the number of receivers used with respect to the resolution of the reconstructed image. The image reconstruction is obtained by band-limited solution of the inverse problem. This work identifies the characteristics of the system in function of the performances associated with applications.


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