Propagation, rayonnement, électromagnétisme - ELE115

Objectifs

Présenter les fondements de l'électromagnétisme moderne et ses applications à la propagation en espace libre (radiocommunications, télécommunications) et à la propagation guidée (guides micro-ondes et fibres optiques). Notion d'antennes dipole, antenne cornet, antenne Yagi.

Programme

Champ électrique et champ magnétique, cas statique.
Induction électromagnétique, équations de Maxwell, onde électromagnétique, vecteur de Poynting.
L'onde électromagnétique en espace libre, équation d'onde, notion d'onde plane, polarisation.
L'onde plane dans les milieux à pertes.
Cas d'une paroi très conductrice : effet de peau, pertes, blindage.
Equations de passage, cas des diélectriques, réflexion métallique, conditions aux limites pour un conducteur parfait.
Applications aux guides et cavités micro-ondes.
Rayonnement électromagnétique : Ie doublet de Hertz, champ lointain, onde TEM, diagramme de rayonnement.
Caractéristiques des antennes.
Une manipulation de cours peut être présentée. Elle consiste en l'étude du champ électrique se propageant dans un guide d'onde rectangulaire, la source microondes étant à 9GHz. La relation dispersion sera vérifiée après des mesures de champ faites dans un guide rectangulaire à fentes, puis dans la zone en espace libre après émission radio via une antenne cornet, et les mesures des dimension du guide d'onde rectangulaire utilisé.