Séance de cours

Propagation guidée : modes et impédance d'onde

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Dans cours

EE-445: Microwaves, the basics of wireless communications

This course is an introduction to microwaves and microwave passive circuits. A special attention is given to the introduction of the notion of distributed circuits and to the scattering matrix ...

Description

Cette séance de cours couvre la propagation guidée des ondes électromagnétiques dans différentes structures telles que les câbles coaxiaux, les fibres optiques et les guides d'ondes. Il explique le mode TEM et les équations caractéristiques pour résoudre les équations de Maxwell. La séance de cours explore également le concept d'impédance d'onde et le facteur de propagation longitudinal dans les modes TEM et TM. Les effets de dispersion et de distorsion dans les lignes de propagation dispersives sont discutés, ainsi que la transformée de Fourier d'une impulsion gaussienne. La longueur d'onde guidée, la vitesse de groupe et la vitesse de phase dans la propagation guidée sont explorées, soulignant l'importance de comprendre le comportement des ondes dans différents milieux.

Enseignant·e

Anja Skrivervik

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Erik Ralf Algarp, Amir Mohsen Ahmadi Najafabadi, Behnaz Bakhtiari, Jiajun Li, Ahmet Bilir A dirigé les thèses EPFL de Christophe Caloz, Tomasz Grzegorczyk, Olivier Patrick Staub, Francisco Jesus Nunez, Katarina Blagovic, Julien Perruisseau-Carrier, Juliane Iten Chaves Simoes, Gabriela Quintero Diaz De Leon, Francesco Merli, Maddalena Violetti, Nuno Pires, Mohsen Koohestani, Jovanche Trajkovikj, Hamed Hasani, Anton Evgeniev Ivanov, Miroslav Veljovic, Danelys Rodr

Source officielle

Concepts associés (32)

Group velocity

The group velocity of a wave is the velocity with which the overall envelope shape of the wave's amplitudes—known as the modulation or envelope of the wave—propagates through space. For example, if a stone is thrown into the middle of a very still pond, a circular pattern of waves with a quiescent center appears in the water, also known as a capillary wave. The expanding ring of waves is the wave group or wave packet, within which one can discern individual waves that travel faster than the group as a whole.

Vitesse d'une onde

Une onde est une perturbation qui se déplace dans un milieu. Il est possible de lui associer deux vitesses d'onde, soit la vitesse de phase et la vitesse de groupe qui, parfois, ne sont pas égales : Dans un milieu homogène, la propagation dans une direction donnée d'une onde monochromatique (ou sinusoïdale) se traduit par une translation de la sinusoïde à une vitesse appelée « vitesse de phase » ou « célérité ». Dans un milieu non dispersif, cette vitesse ne dépend pas de la fréquence.

Single-mode optical fiber

In fiber-optic communication, a single-mode optical fiber (SMF), also known as fundamental- or mono-mode, is an optical fiber designed to carry only a single mode of light - the transverse mode. Modes are the possible solutions of the Helmholtz equation for waves, which is obtained by combining Maxwell's equations and the boundary conditions. These modes define the way the wave travels through space, i.e. how the wave is distributed in space. Waves can have the same mode but have different frequencies.

Fibre optique

Une fibre optique est un fil dont l’âme, très fine et faite de verre ou de plastique, a la propriété de conduire la lumière et sert pour la fibroscopie, l'éclairage ou la transmission de données numériques. Elle offre un débit d'information nettement supérieur à celui des câbles coaxiaux et peut servir de support à un réseau « large bande » par lequel transitent aussi bien la télévision, le téléphone, la visioconférence ou les données informatiques.

Transformation de Fourier discrète

En mathématiques, la transformation de Fourier discrète (TFD) sert à traiter un signal numérique. Elle constitue un équivalent discret (c'est-à-dire pour un signal défini à partir d'un nombre fini d'échantillons) de la transformation de Fourier (continue) utilisée pour traiter un signal analogique. Plus précisément, la TFD est la représentation spectrale discrète dans le domaine des fréquences d'un signal échantillonné. La transformation de Fourier rapide est un algorithme particulier de calcul de la transformation de Fourier discrète.

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Séances de cours associées (64)

Théorie des lignes de transmission: équations de Maxwell et connexion aux ondes

Explore la théorie des lignes de transmission et leur lien avec la propagation des ondes.

Constantes de transformée de Fourier et de propagation

Explore la transformée de Fourier, les constantes de propagation et les paramètres de dispersion dans les fibres monomodes.

Traitement d'image I: Dithering ordonné et transformée de Fourier

Explore le tramage ordonné et transforme Fourier en traitement d'image.

Mécanique quantique : la dualité onde-particule des électrons

Couvre la dualité onde-particule des électrons et leur comportement en mécanique quantique.

Dispersion dans les guides d'ondes

Explore le retard de groupe, la vitesse, le matériau et la dispersion de guide d'onde dans la fibre optique.

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Concepts associés (32)

Group velocity

Vitesse d'une onde

Single-mode optical fiber

Fibre optique

Transformation de Fourier discrète

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