Guides et rayonnement - 4AMSC410

Objectif(s)

maitriser les caractéristiques des ondes EM
maitriser les notions de modes guidés et de caractéristiques des guides
maitriser les caractéristiques electriques et de rayonnement des antennes

Ce cours d'électromagnétisme avancé introduit les structures guidantes utilisées dans les applications à très haute fréquence et/ou forte puissance. L'utilisation pratique des guides sera illustrée par plusieurs exemples de radiocommunications. La deuxième partie du cours traite de la propagation libre et du rayonnement. La théorie du rayonnement des sources est développée grâce aux potentiels vecteurs. Ce modèle est exploité pour introduire les antennes élémentaires et leurs propriétés générales.

Contenu(s)

1-Introduction générale
2-Ondes Electromagnétiques
3- Structures Guidées
4 -Rayonnement et Antennes Elémentaires

• Introduction

Spectre électromagnétique et allocation de fréquence, Caractéristiques de l'atmosphère, Architecture des liaisons hertziennes, Exemples.

• Le modèle de Maxwell

Equations locales, Equations Différentielles, Champs électromagnétiques, Source électromagnétiques, Propriétés générales, Conditions aux limites, Potentiels électromagnétiques.

• Propagation guidée

Solution générales, Solution TEM, Solution TE et TM, Solutions hybrides.

• Guides d'ondes

Guide métallique rectangulaire, Mode fondamental, Modes supérieurs, Guide circulaire métallique , Guides imprimés, Guide diélectriques, Exemples d'application.

• Rayonnement

Potentiels vecteur, Potentiels retardés, Solution générales, Notions de fonction de Green, Source ponctuelle, Ondes sphériques, Source linéaire.

• Structures rayonnantes

Dipôle de Hertz, Champ créé, Champ proche, Champ lointain, Région de Rayleigh, Région de Fresnel, Région de Fraunhofer, Bilan energétique.

• Antennes

Notions d'antennes, Paramètres caractéristiques d'une antenne, Impédance de rayonnement, Diagramme de rayonnement, Directivité, Gain, Température équivalente

• Antennes élémentaires

Dipôle court, Boucle de courant, Fente rayonnante, Applications.

Cours PH121, PH211 et PH321.

connaisances du champ EM , des équations de Maxwell, des paramètres S
notions mathématiques d'analyse vectorielle