Conception et realisation d'un radar subsurface a sauts de frequence

par NICOLAS VERNEUIL

Thèse de doctorat en Electronique

Sous la direction de Alain Bourdillon.

Soutenue en 2000

à Rennes 1 .

mots clés

Résumé

Ce travail de these presente un systeme radar subsurface uhf tres large bande (500-2000 mhz). On s'interesse en particulier a la detection d'objets enterres pour des applications du genie civil (detection de tuyau ou de cables) et pour la detection de mines antipersonnel dielectriques. Dans un premier temps, la propagation des ondes electromagnetiques dans le sol et le bilan de liaison du radar sont etudies pour etablir les specifications du systeme. Ensuite, la synthese d'impulsion par sauts de frequence est abordee d'un point de vu theorique et technique. Une nouvelle structure de recepteur homodyne, beneficiant des avantages du recepteur heterodyne, est proposee. Dans un second temps, les antennes spirales equiangulaires sont analysees a travers des simulations electromagnetiques. Deux capteurs sont developpes et caracterises par des mesures en chambre anechoide. Un modele approche de la reponse des antennes est etabli pour corriger les effets de dispersion de phase. Enfin, l'interet de ces antennes est etudie experimentalement sur des cibles simulant des mines antipersonnel. L'effet de la bande de frequence et du positionnement des antennes sur le rapport signal-sur-fouillis est analyse pour etablir les conditions les plus adaptees. Finalement, un systeme experimental est realise. Il est compose d'un synthetiseur de frequence, d'un ensemble d'emission, d'un ensemble de reception et d'une logique de controle. L'ensemble est autonome, transportable et est pilote via un pc portable. Des mesures verifient le fonctionnement du systeme pour des mines affleurant la surface du sol et pour des objets enterres plus profondement. Elles mettent aussi en evidence la difficulte d'identifier une mine antipersonnel.

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