Comment calculer les structures de guidage HF ? Découvrez ici les méthodes approchées et les méthodes rigoureuses permettant une modélisation la plus exacte possible. 

Certains modèles permettent d’optimiser le temps de calcul de problématiques électromagnétiques. Même les calculs les plus complexes peuvent être accélérés par un modèle basé sur les réseaux à neurones.

Les équations de Maxwell sont au cœur de toute problématique électromagnétique. Pour les résoudre, plusieurs solutions numériques existent. Les paramètres du problème à résoudre conditionnent le choix d’une méthode plutôt qu’une autre.

L’étude électromagnétique, devenue incontournable dans la conception d’un grand nombre de dispositifs, permet d’en augmenter les performances en évitant retards, pertes et dispersion. Découvrez les équations fondamentales de Maxwell présentées en se référant aux expériences et observations de son temps.

Comprenez mieux la théorie de la propagation des ondes dans les lignes et les câbles. Et retrouvez les structures utilisées, classiques et innovantes.

Les guides uniformes sont conçus pour transmettre les signaux entre dispositifs avec un minimum de dispersion et d'atténuation sur une largeur de bande la plus grande possible. Pour évaluer leurs performances et propriétés, il est essentiel d'établir le diagramme de dispersion des modes pouvant y exister ainsi que leur configuration de champs. Cet article débute par l'établissement d'une formule générale pour évaluer l'atténuation. Il faut cependant résoudre les équations de Maxwell formulées pour les guides et, à part les structures canoniques, il n'existe généralement pas de solution analytique. Plusieurs approches numériques ou empiriques sont alors brièvement discutées. Enfin, la technique de raccordement modal permet de caractériser les discontinuités pouvant exister dans les guides.

Dans cet article, le mécanisme fondamental de guidage des ondes dans des structures comme les lignes, câbles ou plus généralement guides, est décrit. La théorie générale débouchant sur l'équation d'Helmholtz est brièvement expliquée. De nombreuses structures ont été proposées selon l'application ou la bande de fréquences utilisée. Le cheminement pour obtenir les équations des champs et la forme des solutions est brièvement présenté. Les concepts fondamentaux comme les modes discrets du guide et leur phénomène de coupure ainsi que la dispersion sont expliqués. Les structures les plus connues sont décrites ainsi que quelques développements récents. L'expression des principaux paramètres est donnée soit sous la forme exacte pour les formes canoniques soit empirique pour les autres cas.

Les structures de guidage HF connectent les composants d'un système ou amènent la puissance nécessaire. Des techniques de calcul ont été développées pour les concevoir et obtenir les meilleures performances (atténuation et dispersion minimales). Cependant, leur mise en œuvre technique dépend de l'application et de la fréquence d'opération. Dans cet article, différents procédés en technologies planaires et multicouches sont présentés. Des aspects concernant la conception assistée par ordinateur sont abordés comme la matrice de répartition d'un dispositif ainsi que celle d'un ensemble d'éléments connectés. Puis, les performances comme l'atténuation et la tenue en puissance de plusieurs structures de guidage sont discutées. Enfin, quelques applications et perspectives sont présentées.