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Fréquences des altimètres

Les altimètres radars utilisent plusieurs fréquences différentes. Le choix de l'une d'entre elles dépend de la réglementation, des objectifs de la mission et des contraintes, des possibilités techniques -- et impossibilités. Chaque bande de fréquence présente ses avantages et ses inconvénients.

Spectre électromagnétique et détails des différentes bandes. (Credits CLS).

Bande Ku (13.6 GHz)

La bande Ku est la bande la plus utilisée (elle est utilisée pour Topex/Poséidon, Jason-1, Envisat, ERS, etc). Elle représente le meilleur compromis en terme de capacités techniques (elles-mêmes fonction de la puissance émise), la bande passante disponible (déterminée par les règlements internationaux pour des applications spécifiques), la sensibilité aux perturbations atmosphériques et au contenu en électrons dans l'ionosphère.

Bande C (5.3 GHz)

La bande C est plus sensible que la bande Ku aux perturbations ionosphériques mais moins sensible au contenu en eau liquide de l'atmosphère. En combinaison avec la bande Ku, elle permet la correction du retard dans le temps de parcours de l'onde radar altimétrique dû aux perturbations atmosphériques. Pour obtenir les meilleurs résultats dans les combinaisons de 2 bandes, la bande auxililaire doit être aussi éloignée que possible que la bande principale. C'est la combinaison rencontrée sur Topex/Poséidon, Jason-1 et Jason-2.

Bande S (3.2 GHz)

La bande S est également utilisée en combinaison avec la bande Ku pour les mêmes raisons qu'avec la bande C. C'est la combinaison rencontrée sur Envisat.

Bande Ka (35 GHz)

La bande Ka permet une meilleure observation de la glace, de la pluie, des zones côtières, des terres émergées (forêts ...) ainsi que de la hauteur des vagues. En raison de la réglementation internationale régissant l'utilisation des ondes électromagnétiques, une bande passante plus large est disponible par rapport aux autres fréquences, permettant ainsi une plus haute résolution, en particulier près des côtes. Cette bande est également mieux réfléchie sur la glace. Toutefois, l'atténuation due à de l'eau ou de la vapeur d'eau dans la troposphère est élevée, ce qui signifie qu'aucune mesure n'est produite lorsque le taux de pluie est supérieur à 1,5 mm/h.

Altimètres bi-fréquences

L'utilisation de 2 fréquences simultanées est un moyen d'estimer le contenu en électrons de l'ionosphère et ainsi de corriger le calcul du range du retard induit par ces électrons. A partir de cette bi-fréquence, d'autres utilisations peuvent également être déduites, comme l'estimation du taux de pluie.

 

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