Étude sur sol plan incliné

On considère deux types de pente dans cette étude. Dans le premier cas, le terrain sera plat avec une pente constante dirigée par l’axe distance de l’émetteur (Figure 2-20 à gauche). Dans le deuxième cas, le terrain sera également plat, mais cette fois la pente sera orientée dans la direction azimutale (Figure 2-20 à droite). Les résultats de simulation sont présentés ci-après.

Figure 2-20 : À gauche, illustration de la pente dans l’axe de l’émetteur. À droite,

illustration de la pente dans l’axe perpendiculaire à l’émetteur. Le sol est représenté en marron et les pentes sont représentées par l’angle θ en rouge. La forêt n’est pas

représentée pour plus de lisibilité. Elle est située au centre de la scène comme sur la Figure 2-16 et suit la pente du sol. Dans les deux configurations, le terrain et la pente sont centrés sur la scène. Dans le cas de la pente dans l’axe de l’émetteur, à gauche, la pente du terrain est calculée entre l’axe (Ox) et le terrain. Dans le cas de la pente dans

l’axe perpendiculaire à l’émetteur, à droite, la pente du terrain est calculée entre l’axe

(Oy) et le terrain.

2.4.2.1 Forêt de cylindres verticaux (β=0)

La forêt est dans ce cas un ensemble de cylindres strictement verticaux (orientation : beta= 0) destiné à appréhender le comportement des troncs en présence du sol.

Chapitre 2 : Mise en œuvre d’un outil de simulation électromagnétique et d’outils

expérimentaux pour l’étude de la rétrodiffusion de zones non planes.

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Figure 2-21 : Influence de la pente dans l’axe de l’émetteur sur la rétrodiffusion d’une forêt de dièdres. En haut à gauche, évolution du champ total ; en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

Pour la forêt de dièdres avec une pente dans l’axe de l’émetteur, Figure 2-21, on trouve que la contribution majoritaire est celle du double rebond. On retrouve sur cette composante le diagramme de diffraction des cylindres qui servent de diffuseurs : le double rebond reste

important tant que l’on se situe dans le lobe principal du cylindre et disparaît au-delà, du fait

de la pente. On retrouve ici un effet bien connu des pentes qu’il est donc possible de quantifier compte tenu des caractéristiques de la forêt. D’autre part, plus la pente est inclinée

vers l’émetteur, plus la contribution du volume est importante. Ceci est purement géométrique et vient du fait qu’on se retrouve avec davantage de diffuseurs par case distance. Pour le sol

direct, on a un effet cumulé de la pente et de l’angle d’incidence.

2.4.2.1.2 Pente dans l’axe perpendiculaire à l’émetteur (Oy)

Figure 2-22 : Influence de la pente dans l’axe azimutal sur la rétrodiffusion d’une forêt de dièdres. En haut à gauche, évolution du champ total, en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

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Lorsque la pente est dans la direction azimutale, Figure 2-22, la contribution majoritaire est aussi le double rebond. On voit que celui-ci décroît avec la pente mais de manière bien moins rapide que dans le cas précédent pour les polarisations principales. Par contre, la polarisation croisée augmente fortement avec la pente : cela est dû à un effet dièdre hors des plans de symétrie. On peut observer des tendances similaires sur le sol direct. Enfin, le volume reste constant. Dans ce cas, les effets de polarisation sont les plus remarquables.

2.4.2.2 Forêt à orientation verticale privilégiée (0<β<20)

On reste ici sur une forêt représentative d’effets des ‘troncs’ mais avec des orientations

proches de la verticale et non strictement égales, ce qui en fait une scène plus représentative.

2.4.2.2.1 Pente dans l’axe de l’émetteur (Ox)

Figure 2-23 : Influence de la pente dans l’axe de l’émetteur sur la rétrodiffusion d’une forêt orientée. En haut à gauche, évolution du champ total ; en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

On peut constater que le double rebond reste un contributeur important mais non majoritaire partout. La première chose que l’on constate Figure 2-23 est que l’impact du diagramme de rayonnement des diffuseurs a disparu sur le double rebond et donc sur le total. Ceci est normal car on donne une orientation plus aléatoire aux cylindres. En HH, le niveau est sensiblement constant et a une valeur moyenne du cas précédent : les combinaisons entre la

pente et l’orientation des cylindres à étalé les occurrences de fort trièdre. Cette disparition des

lobes met en évidence une différence de comportement très forte entre le VV et le HH en fonction de la pente : cela est dû à la différence d’atténuation dans le milieu en fonction de

l’incidence locale, d’autant plus importante que la pente est négative. Sur le volume on a davantage de polarisation VV du fait de l’orientation verticale des diffuseurs. On retrouve

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65 naturellement le même comportement sur le sol que dans le cas de la forêt de dièdre. On note

également l’apparition des polarisations croisées qui étaient absentes sur la forêt de dièdres.

2.4.2.2.2 Pente dans l’axe perpendiculaire à l’émetteur (Oy)

Figure 2-24 : Influence de la pente dans l’axe azimutal sur la rétrodiffusion d’une forêt orientée. En haut à gauche, évolution du champ total ; en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

Concernant la pente dans l’axe perpendiculaire à l’émetteur Figure 2-24, on retrouve le même comportement que pour la forêt de dièdres Figure 2-22 : l’effet de pente azimutal est plus robuste.

2.4.2.3 Forêt à orientation horizontale privilégiée (70<β<90)

2.4.2.3.1 Pente dans l’axe de l’émetteur (Ox)

De part l’orientation horizontale des diffuseurs, on remarque Figure 2-25 que la polarisation

HH prédomine. Le volume est maintenant la contribution majoritaire au champ total. Le comportement du sol reste inchangé : dans ce cas ce sont les effets géométriques d’ensemble qui sont déterminants.

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Figure 2-25 : Influence de la pente dans l’axe de l’émetteur sur la rétrodiffusion d’une forêt orientée. En haut à gauche, évolution du champ total ; en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

2.4.2.3.2 Pente dans l’axe perpendiculaire à l’émetteur (Oy)

Figure 2-26 : Influence de la pente dans l’axe azimutal sur la rétrodiffusion d’une forêt orientée. En haut à gauche, évolution du champ total ; en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

Chapitre 2 : Mise en œuvre d’un outil de simulation électromagnétique et d’outils

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67 Figure 2-26 on voit l’influence de l’orientation des cylindres sur le volume avec une nette prédominance de la polarisation HH. Le volume est ici la contribution majoritaire au champ total.

2.4.2.4 Forêt à orientation aléatoire : RVOG (β aléatoire)

2.4.2.4.1 Pente dans l’axe de l’émetteur (Ox)

Figure 2-27 : Influence de la pente dans l’axe de l’émetteur sur la rétrodiffusion d’une forêt orientée de manière uniforme aléatoire. En haut à gauche, évolution du champ total ; en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

Pour le RVOG, Figure 2-27, on retrouve bien les symétries présentées au paragraphe (2.3.1) sur le volume : on a HH = VV et HV = HH – 6dB.

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2.4.2.4.2 Pente dans l’axe perpendiculaire à l’émetteur (Oy)

Figure 2-28 : Influence de la pente dans l’axe azimutal sur la rétrodiffusion d’une forêt orientée de manière aléatoire uniforme. En haut à gauche, évolution du champ total ; en haut à droite, évolution du volume. En bas à gauche évolution du double rebond et en bas à droite évolution du sol direct.

Comme pour la pente dans l’axe de l’émetteur, on retrouve Figure 2-28 les symétries sur le

volume. Cette contribution est la plus importante dans le champ total.

2.4.2.5 Conclusion

Pour ce qui concerne les pentes azimutales, on a pu constater qu’elles n’ont pas d’influence

dans le cas du RVOG et de l’orientation horizontale privilégiée, le volume étant le principal contributeur. Par contre, elles ont un effet significatif dans le cas d’orientation verticale

privilégiée sur les intensités des polarisations principales et un effet très net sur la polarisation croisée due au double rebond.

Pour les pentes longitudinales, on retrouve un effet purement géométrique d’ensemble dans

les deux premiers cas avec une augmentation importante du niveau avec la pente et un effet

plus complexe combinant l’effet géométrique d’ensemble et les angles locaux au niveau du

double rebond induisant une variation fonction de la polarisation.