Nouveaux concepts de transmission vidéo en milieu marin pour ...

CHAPITRE 2. PROPAGATION DES ONDES RADIO EN MILIEU MARIN
résultant au point B est alors obtenue en additionnant les amplitudes complexes
des trajets direct et réfléchi (équation 2.9).
2πr
−j
E tot = E d e λ + Er e −j 2π(r 1 +r 2 )
λ (2.9)
Enfin, l’équation 2.10 donne l’expression du module du champ résultant, avec les
paramètres énoncés sur la figure 2.4 9 .
1
2πr
E tot =
−j
∣
√30P e G e e λ
r
+
ρFD
r 1 + r 2
√
30P e G ′ ee −j 2π(r 1 +r 2 )
λ
∣ (2.10)
tel-00821997, version 1 - 13 May 2013
2.2.3 Expression du facteur de réflexion
Le facteur de réflexion ρ est une grandeur complexe composée du facteur de réflexion
de Fresnel ρ 0 et d’un facteur de réduction ρ r tenant compte de la rugosité de
la surface. Dans l’hypothèse où la surface de la mer serait un diélectrique à pertes,
homogène et que l’onde serait polarisée 10 linéairement, le facteur de réflexion de
Fresnel est donné par l’équation 2.11 [33][45].
ρ 0 = sin ϕ − √ C
sin ϕ + √ C
(2.11)
Le paramètre complexe C dépend de l’angle d’élévation ϕ, de la polarisation de
l’onde et de la permittivité complexe relative η de la surface de la mer. En polarisation
horizontale, lorsque le champ électrique est normal au plan d’incidence, C est
donné par l’équation 2.12. En polarisation verticale, lorsque le champ électrique
est inclus dans le plan d’incidence, C est donné par l’équation 2.13. Par ailleurs,
une méthode de calcul de la permittivité complexe relative η pour l’eau de mer est
rappelée dans l’annexe A.
C H = η − cos 2 ϕ (2.12)
C V = η − cos2 ϕ
η 2 (2.13)
Le facteur de réflexion de Fresnel est obtenu en considérant que la surface réfléchissante
est lisse par rapport à la longueur d’onde. En réalité, la surface de la mer
est rugueuse et variable dans le temps par la présence de vagues ou d’une houle.
Bien qu’il soit difficile de prendre en compte de manière rigoureuse cette caractéristique
propre à l’environnement marin, il existe des méthodes permettant, en
moyenne, d’intégrer la réduction de l’énergie réfléchie par une surface rugueuse. En
effet, lorsque l’état de mer se dégrade, un maximum d’énergie est toujours observé
9. Un ′ est introduit dans G ′ e pour le trajet réfléchi car le gain de l’antenne est a priori
différent pour les deux trajets.
10. À ce stade, les formulations simplifiées (car non vectorielles) du champ électrique ne font
pas apparaître la notion de polarisation qui sera abordée par la suite.
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