Adaptation d'impédance optimisée par un algorithme inverse sur une métasurface pour imagerie du sous-sol – METINVERSE

La caractérisation électromagnétique du proche sous-sol souffre d'un très faible couplage entre les antennes et l'interface air-sol. La majeure partie de l'onde rayonnée par l'antenne émettrice est immédiatement réfléchie par l'interface et ne fournit aucune information sur les hétérogénéités du sous-sol. Pour réduire la réflexion du sol et obtenir des rapports signal-sur-bruit importants via la réceptrice, certains travaux émergent autour de l'étude de métamatériaux bidimensionnels. Appelées métasurfaces (MTS), elles sont placées entre les antennes et l'interface air-sol afin d'obtenir un coefficient de transmission plus élevé. Celui-ci peut être maximisé en optimisant le motif des cellules unitaires. Les MTS présentent l'avantage d'être légères, faciles à fabriquer pour les micro-ondes et adaptables à la gamme de fréquence désirée. Néanmoins, les MTS actuelles ont du mal à traiter un signal large bande et sont souvent à motif unique, imposant un choix à faire entre efficacité, adaptabilité et fabricabilité. De fait, les approches pour maximiser l'onde transmise se concentrent sur des structures actives, des antennes directives, à ingénierie du front d'onde, complexifiant la fabrication. Ce projet se concentre sur une couche passive, plus facile à fabriquer et donc industrialiser. Son principal atout consiste à amplifier le couplage électromagnétique à l'interface grâce à un algorithme inverse optimisé. Cet algorithme agit directement sur la géométrie de la métasurface et ses paramètres constitutifs (permittivité, perméabilité, conductivité), afin de la rendre suffisamment polyvalente pour fonctionner dans une gamme donnée. En dernière instance, l’algorithme aidera à rendre la MTS plus facile à fabriquer, sans perte de temps à sa conception, en imposant des géométries simples. Ce travail combine d'une manière nouvelle les algorithmes d'optimisation et les métasurfaces, permettant une conception plus efficace des systèmes d’imagerie en général.