Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Paul-François COMBES : Docteur en sciences Professeur à l’université Paul-Sabatier, Toulouse
-
Raymond CRAMPAGNE : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité (Supélec ) - Docteur en sciences Professeur à l’Institut national polytechnique de Toulouse (ENSEEIHT)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Il existe un très grand nombre de guides d’ondes, les uns métalliques, les autres diélectriques. Ce sont, dans tous les cas, des structures qui restent invariantes quand on effectue une translation selon un axe qui constitue la direction de propagation de la puissance active (figure 1).
Le milieu 1 où se propagent les ondes est toujours un milieu diélectrique. Dans les guides d’ondes métalliques, ce milieu est limité par une interface diélectrique-conducteur (milieu 2, métallique) tandis que, dans les guides d’ondes diélectriques, ce milieu est limité par une interface diélectrique-diélectrique (milieu 2, diélectrique).
Les guides diélectriques sont très peu utilisés dans les circuits passifs micro-ondes. En effet :
-
le guide diélectrique à section circulaire est surtout utilisé pour les télécommunications aux fréquences optiques, d’où son nom de fibre optique (voir Fibres optiques pour télécommunications [E 7 110] dans le traité Télécoms) ;
-
les guides diélectriques à structure planaire sont utilisés pour les circuits intégrés en ondes millimétriques où ils se prêtent bien à l’intégration des composants actifs et passifs. Ils servent aussi à réaliser des circuits passifs, mais aux fréquences optiques [1] [2].
Nous traiterons donc ici des guides d’ondes métalliques qui sont très employés en tant que circuits passifs en ondes centimétriques et millimétriques. Les structures les plus utilisées sont à section transversale rectangulaire ou circulaire. Ils peuvent fonctionner soit en mode fondamental (guides standards), soit en modes supérieurs (guides surdimensionnés). Nous parlerons aussi de quelques autres types de guides métalliques, notamment les guides à nervure centrale ainsi que les guides en U, en H et à rainure qui sont utilisables au-delà de 100 GHz.
Cet article est la première partie d’un ensemble de quatre articles sur les circuits passifs hyperfréquences , et . Par la suite, les auteurs présentent les filtres et cavités Circuits passifs hyperfréquences- Filtres et cavités, les éléments passifs réciproques Circuits passifs hyperfréquences- Éléments passifs réciproques puis les éléments non réciproques et des applications [Circuits passifs hyperfréquences- Éléments non réciproques à ferrite].
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Étude des modes TEm0 des guides rectangulaires
En anglais
3. Mode fondamental des guides rectangulaires
Parmi les modes TEm0, le premier qui apparaît lorsque la fréquence augmente est le mode TE10 qui, pour cette raison, est appelé le mode fondamental des guides d’ondes rectangulaires.
3.1 Expressions des champs
Ces champs sont obtenus en faisant m = 1 dans les expressions précédentes. Rappelons que
et
sont des champs constants qui ne sont définis qu’à un même facteur multiplicatif près et qui sont reliés par :
Souvent, on normalise les expressions des champs par rapport à la valeur maximale de
qui est obtenue au centre du guide pour x = a/2, soit :
Dans ces conditions, les champs du mode fondamental sont donnés par :
avec
.
Rappelons que :
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Mode fondamental des guides rectangulaires
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - D’AURIA (L.), MORONVALLE (C.), RICHIN (P.) - Coupleurs passifs pour distribution par fibres optiques - . Télécommunications Optiques, par un groupe d’ingénieurs de Thomson CSF 1982 Masson.
-
(2) - KAMINOW (I.P.) - . - Optical Fiber Telecommunication III. Vol. A et B.1997 Academic Press.
-
(3) - COMBES (P.F.) - Micro-ondes 1. Lignes, guides et cavités. Cours et exercices - . 2e éd. 1999 Dunod.
-
(4) - Special Issue on Space Terahertz Technology - . IEEE Microwave Theory and Techniques, avril 1995, Part II (Transactions on MTT).
-
(5) - MILEY (R.) - IPF Electronic Intelligence, The Interception of Radar Signals - . 1993 Artech House.
-
(6) - GARDIOL (F.) - Hyperfréquences - . Vol. XIII du traité d’électricité. 1996 Dunod Université.
- ...
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