guide d'ondes - informatique.

guide d'ondes - informatique. 1 PRÉSENTATION guide d'ondes, ligne de transmission permettant de canaliser une onde électromagnétique et de l'amener d'un émetteur à un récepteur. La propagation guidée est utilisée pour envoyer l'intégralité d'une onde à un destinataire précis, contrairement à la propagation des ondes hertziennes que l'on utilise, par exemple, pour la transmission des programmes de radio ou de télévision. Il est inévitable d'utiliser une onde électromagnétique plutôt qu'un courant électrique dans un conducteur dès que l'on travaille à des fréquences élevées (supérieures à 50 Hz). En effet, si un fil de cuivre conduit très bien un courant électrique à une fréquence de 50 Hz (réseau EDF), il n'en est pas de même pour un courant de plus haute fréquence, car une grande partie de l'énergie est rayonnée autour du fil et donc perdue : le fil se comporte alors comme une antenne émettrice en raison de ce phénomène de rayonnement électromagnétique. Le guide d'ondes permet d'éviter ce phénomène en confinant l'onde, et d'amener l'information à destination avec une perte d'énergie négligeable. 2 MODES D'UN GUIDE D'ONDES On définit le mode d'un guide d'ondes par l'orientation des champs électriques et magnétiques, constituant l'onde électromagnétique, par rapport aux parois du conducteur. On peut citer les modes transverse électrique (TE) et transverse magnétique (TM), pour lesquels le champ électrique et le champ magnétique constituant l'onde sont respectivement orthogonaux à la direction de propagation. Il existe aussi le mode transverse électromagnétique (TEM) pour lequel champ électrique et champ magnétique sont orthogonaux à la direction de propagation, c'est le mode le plus utilisé. 3 PRINCIPAUX GUIDES D'ONDES Parmi les guides d'ondes courants, on peut citer les câbles coaxiaux, utilisés pour des fréquences allant de quelques dizaines de kilohertz (kHz) à plusieurs centaines de mégahertz (MHz). Ils sont constitués de deux conducteurs cylindriques de même axe, isolés électriquement l'un de l'autre. Ainsi, des courants électriques opposés parcourent les deux conducteurs, mais l'onde est localisée dans l'espace séparant les deux conducteurs et se propage dans le sens de la longueur du câble. Les câbles coaxiaux sont notamment utilisés pour relier l'antenne parabolique et le démodulateur d'un ensemble de réception satellite pour la télévision (fréquence d'environ 1 GHz) ou encore l'amplificateur et l'antenne émettrice d'un radar militaire. Pour la propagation des ondes hyperfréquence (plusieurs gigahertz) le guide d'ondes peut être constitué d'un simple conducteur creux dans lequel l'onde se propage sans support physique. Comme pour les ondes libres, la propagation des ondes y est régie par les équations de Maxwell. La géométrie interne du guide permet de définir une fréquence de coupure, qui est la fréquence minimale que doit avoir l'onde pour pouvoir se propager. Les fibres optiques sont un autre exemple de guides d'ondes, pour des très hautes fréquences : celles-ci permettent de transmettre un signal lumineux sur des distances de plusieurs milliers de kilomètres. Dans ce cas, c'est le phénomène de réflexion qui permet au rayon lumineux de rester à l'intérieur de la fibre : la distribution radiale de l'indice optique du matériau est calculée de telle sorte que par réflexions successives le rayon lumineux soit toujours ramené vers le centre de la fibre et donc guidé par celle-ci (voir optique). Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.