Modélisation électromagnétique rapide de problèmes multi-échelles incluant une partie variable - Application à la dosimétrie numérique et au couplage entre antennes

La simulation numerique est un outil indispensable pour la resolution de problemes electromagnetiques. Le temps de calcul ainsi que la precision des resultats dependent du niveau de description utilise et des dimensions electriques du probleme analyse. Dans le cas de figure ou il est necessaire de modeliser un environnement electriquement grand, l'emploi de methodes classiques comme la methode des differences finies dans le domaine temporel (FDTD) se heurte a des difficultes en termes de temps de simulation. Cet aspect devient particulierement problematique quand l'analyse doit etre menee pour plusieurs valeurs d'un ou plusieurs parametres definissant le probleme etudie. Face a cette variabilite et afin d'eviter la multiplication de simulations couteuses, Il est necessaire d'opter pour des methodes appropriees. Les travaux de cette these sont consacres au developpement d'une nouvelle approche permettant de resoudre de maniere efficace l'aspect variable rencontre dans un probleme multiechelle. Cette nouvelle methode issue de l'association de la FDTD a Grille Double (DG-FDTD) avec un modele de substitution se nomme la MM-DG-FDTD (Macro-Modele base sur la DG-FDTD). L'emploi de la DG-FDTD vise a traiter l'aspect multi-echelle en divisant le probleme etudie en sous-volumes FDTD possedant chacun ses propres parametres de simulation. L'utilisation d'un modele de substitution rapide construit en peu de simulations electromagnetiques permet de remplacer rigoureusement et rapidement la derniere simulation de la DGFDTD. Apres avoir valide le bon fonctionnement du modele de substitution sur des cas simples, une utilisation de la MM-DGFDTD est effectuee sur deux applications inscrites dans deux contextes : la dosimetrie numerique et le couplage entre antennes. La premiere propose d'estimer la valeur du champ electrique a l'interieur de l'oeil gauche d'un modele de corps humain. Ce dernier est soumis au rayonnement electromagnetique d'une antenne localisee sur un vehicule. Cette etude est effectuee pour un grand nombre de positions du corps autour du vehicule. La seconde application consiste a evaluer la valeur du coefficient de transmission entre deux antennes ULB (Ultra-Large Bande). La position de l'antenne de reception evolue au sein d'un grand environnement. Pour ces deux etudes, la MM-DG-FDTD montre sa capacite a donner des resultats rapides et precis en comparaison d'une utilisation classique de la DG-FDTD.