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Séance de cours

Rayonnement et antennes: jauge de Lorenz et potentiels

Dans cours

EE-345: Radiation and antennas

Les antennes sont utilisées dans une multitude d'applications de communications et de détection, demandant des fréquences et propriétés d'antennes très différentes. Ce cours décrit la théorie de base pour analyser et concevoir des antennes pour des applica ...

Description

Cette séance de cours couvre la relation entre le rayonnement et les antennes à travers la jauge de Lorenz, l'équation d'onde de l'EPFL pour les potentiels, et la définition des potentiels vectoriels et scalaires. Il explore également l'intégration des ondes sphériques, les équations d'Helmoltz pour les sources d'éléments et la superposition des ondes sphériques pour calculer les champs et les potentiels. Des cas particuliers tels que les antennes et les dipôles sont discutés, ainsi que le concept d'intensité de rayonnement et de densité de puissance. La séance de cours se termine par un aperçu du champ lointain et un exemple pratique d'antenne dipôle.

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Enseignant·e

Anja Skrivervik

Anja Skrivervik obtained her electrical engineering degree from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne in 1986, and her PhD from the same institution in 1992, for which she received the Latsis award. After a stay at the University of Rennes as an invited Research Fellow and two years in the industry, she returned part time to EPFL as an Assistant Professor in 1996, and is now a Professeur Titulaire at this institution, where she is the head of the Microwave and Antenna Group. Her research activities include electrically small antennas, antennas in biological media, periodic structures, reflect- and tranmitarrays, and numerical techniques for electromagnetics. She is author or co-author of more than 200 peer reviewed scientific publications. Her teaching activities include courses on microwaves and antennas, and she has course at Bachelor, Master and PhD levels. She was director of the EE section form 1996-2000, and is currently the director of the EE doctoral school at EPFL. She is very active in European collaboration and European projects. She was the chairperson of the Swiss URSI until 2012, is a Board member of the European School on Antennas and is frequently requested to review research programs and centers in Europe. She is a member of the board of directors of the European Association on Antennas and Propagation (EurAAP) since 2017.

Source officielle

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Antenne radioélectrique

thumb|Antenne rideau HF de télécommunication. thumb|Antennes de réception de la télévision. thumb|Montage d'une antenne de station terrienne au Nicaragua. thumb|upright=1.8|Un diagramme animé d'une antenne dipôle recevant une onde radio. En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques. L'antenne est un élément fondamental dans un système radioélectrique, et ses caractéristiques de rendement, gain, diagramme de rayonnement influencent directement les performances de qualité et de portée du système.

Radiothérapie

thumb|upright=1.5|Accélérateur linéaire de radiothérapie Varian-Clinac 2100 C/D dans le Centre azuréen de cancérologie, Mougins, France. La radiothérapie est une méthode de traitement locorégional des cancers, utilisant des radiations pour détruire les cellules cancéreuses en bloquant leur capacité à se multiplier. L'irradiation a pour but de détruire toutes les cellules tumorales tout en épargnant les tissus sains périphériques. La radiothérapie est utilisée chez plus de la moitié des patients ayant un cancer.

Rayonnement ionisant

vignette|Pouvoir de pénétration (exposition externe).Le rayonnement alpha (constitué de noyaux d'hélium) est arrêté par une simple feuille de papier.Le rayonnement bêta (constitué d'électrons ou de positons) est arrêté par une plaque d'aluminium.Le rayonnement gamma, constitué de photons très énergétiques, est atténué (et non arrêté) quand il pénètre de la matière dense, ce qui le rend particulièrement dangereux pour les organismes vivants.Il existe d'autres types de rayonnements ionisants.

Radioprotection

vignette|Conteneur en plomb pour le transport des seringues de technétium 99m en service de médecine nucléaire au La radioprotection est l'ensemble des mesures prises pour assurer la protection de l'homme et de son environnement contre les effets néfastes des rayonnements ionisants. Le principe général de précaution "ALARA", As Low As Reasonably Achievable, signifiant en français « aussi bas que raisonnablement possible », est applicable au risque d'exposition aux rayonnements ionisants.

Antenne dipolaire

L'antenne dipolaire, élaborée par Heinrich Rudolph Hertz vers 1886, est une antenne constituée de deux brins métalliques, alimentée en son milieu et destinée à transmettre ou recevoir de l'énergie électromagnétique. Ce type d'antenne est le plus simple à étudier d'un point de vue analytique. 220px|thumb|Antenne dipolaire. thumb|300px|Une antenne dipolaire recevant une onde radio. thumb|Schéma géométrique d'un dipôle élémentaire.

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