The double Brewster angle effect

Laetitia Thirion-Lefevre; Régis Guinvarc'h

doi:10.1016/j.crhy.2018.02.003

Radio science for Humanity / Radiosciences au service de l'humanité

The double Brewster angle effect

Laetitia Thirion-Lefevre ¹ ; Régis Guinvarc'h ¹

¹ CentraleSupélec, SONDRA, Plateau de Moulon, 3, rue Joliot-Curie, 91192 Gif-sur-Yvette cedex, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 19 (2018) no. 1-2, pp. 43-53.

Abstract
Résumé

The Double Brewster angle effect (DBE) is an extension of the Brewster angle to double reflection on two orthogonal dielectric surfaces. It results from the combination of two pseudo-Brewster angles occurring in complementary incidence angles domains. It can be observed for a large range of incidence angles provided that double bounces mechanism is present. As a consequence of this effect, we show that the reflection coefficient at VV polarization can be at least 10 dB lower than the reflection coefficient at HH polarization over a wide range of incidence angle – typically from 20 to $70^{\circ}$ . It is experimentally demonstrated using a Synthetic Aperture Radar (SAR) image that this effect can be seen on buildings and forests. For large buildings, the difference can reach more than 20 dB.

Le double effet de Brewster (DEB) est une extension de l'effet induit par l'angle de Brewster au cas d'une double réflexion sur deux surfaces diélectriques orthogonales. Il en résulte alors deux pseudo-angles de Brewster se produisant dans des domaines angulaires complémentaires. La combinaison de ces deux mécanismes implique que cet effet peut être observé pour une grande gamme d'angles d'incidence, à condition que le mécanisme de double rebond soit présent. La conséquence remarquable est que le coefficient de rétrodiffusion en polarisation VV peut être inférieur d'au moins 10 dB par rapport au coefficient de réflexion en polarisation HH, et ceci sur une large gamme d'angle d'incidence – typiquement de 20 à $70^{\circ}$ . Nous proposons une vérification de cet effet en utilisant une image radar à synthèse d'ouverture (RSO). Pour les grands bâtiments, la différence peut atteindre plus de 20 dB ; il est également observable, dans une moindre mesure cependant, pour la lisière d'une forêt.

Published online: 2018-01-01

DOI: 10.1016/j.crhy.2018.02.003

Keywords: RADAR, Polarization, Double bounces, Brewster angle, Urban areas, Forests
Mot clés : RADAR, Polarisation, Double rebond, Angle de Brewster, Zones urbaines, Forêts

Author's affiliations:

Laetitia Thirion-Lefevre ¹; Régis Guinvarc'h ¹

¹ CentraleSupélec, SONDRA, Plateau de Moulon, 3, rue Joliot-Curie, 91192 Gif-sur-Yvette cedex, France

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TY  - JOUR
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AU  - Régis Guinvarc'h
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PY  - 2018
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Laetitia Thirion-Lefevre; Régis Guinvarc'h. The double Brewster angle effect. Comptes Rendus. Physique, Volume 19 (2018) no. 1-2, pp. 43-53. doi : 10.1016/j.crhy.2018.02.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2018.02.003/

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