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Lignes de transmission : terminaisons arbitraires

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Dans cours

EE-200: Electromagnétisme I : lignes et ondes

Le signal électrique est un vecteur essentiel pour la transmission d'information et d'énergie. En haute fréquence elle se manifeste comme un signal électromagnétique dont l'étude demande le développement de modèles physiques et mathématiques spécifiques ba ...

Description

Cette séance de cours explore la théorie des lignes de transmission terminées par des valeurs d'impédance arbitraires, en explorant les effets de l'impédance complexe sur les ondes réfléchies, les coefficients de réflexion et la distribution de grandeurs telles que la tension et le courant.

Enseignant·e

Romain Christophe Rémy Fleury

Source officielle

Concepts associés (30)

Reflection coefficient

In physics and electrical engineering the reflection coefficient is a parameter that describes how much of a wave is reflected by an impedance discontinuity in the transmission medium. It is equal to the ratio of the amplitude of the reflected wave to the incident wave, with each expressed as phasors. For example, it is used in optics to calculate the amount of light that is reflected from a surface with a different index of refraction, such as a glass surface, or in an electrical transmission line to calculate how much of the electromagnetic wave is reflected by an impedance discontinuity.

Ligne de transmission

Une ligne de transmission est un ensemble de deux conducteurs acheminant de concert un signal électrique, d'une source (ou émetteur) vers une charge (ou récepteur). On doit considérer une paire de conducteurs comme une ligne de transmission chaque fois que sa longueur est du même ordre de grandeur, ou plus, que la longueur d'onde de la fréquence la plus élevée du signal à transmettre. La charge étant connectée à l'extrémité de la ligne, la ligne permet de retrouver, sur son entrée, à son autre extrémité, la même résistance que la charge, cela quelle que soit la longueur de la ligne.

Adaptation d'impédances

L’adaptation d'impédances est une technique utilisée en électricité permettant d'optimiser le transfert d'une puissance électrique entre un émetteur (source) et un récepteur électrique (charge) et d'optimiser la transmission des signaux de télécommunications. la théorie de la puissance maximale détermine que l'impédance de la charge doit être le complexe conjugué de l'impédance du générateur ; dans les lignes de transmission, l'impédance caractéristique est une sorte de perméabilité du milieu qui cause des réflexions quand elle change (comme en optique ou en acoustique) et qui deviennent gênantes quand la longueur de la ligne approche une fraction non négligeable de la longueur d'onde du signal.

Impédance (électricité)

L'impédance électrique mesure l'opposition d'un circuit électrique au passage d'un courant alternatif sinusoïdal. La définition de l'impédance est une généralisation de la loi d'Ohm au courant alternatif. On passe de à , mais avec et de formes sinusoïdales. Le mot impédance fut inventé par Oliver Heaviside en . Il vient du verbe anglais en signifiant « retenir », « faire obstacle à » ; verbe qui dérive lui-même du latin impedire qui veut dire « entraver ».

Coefficient de Fresnel

Les coefficients de Fresnel, introduits par Augustin Jean Fresnel (1788-1827), interviennent dans la description du phénomène de réflexion-réfraction des ondes électromagnétiques à l'interface entre deux milieux, dont l'indice de réfraction est différent. Ils expriment les liens entre les amplitudes des ondes réfléchies et transmises par rapport à l'amplitude de l'onde incidente. On définit le coefficient de réflexion en amplitude r et le coefficient de transmission en amplitude t du champ électrique par : où Ei, Er et Et sont les amplitudes associées respectivement au champ électrique incident, réfléchi et transmis (réfracté).

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