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RÉSUMÉ
Dans cet article, le mécanisme fondamental de guidage des ondes dans des structures comme les lignes, câbles ou plus généralement guides, est décrit. La théorie générale débouchant sur l'équation d'Helmholtz est brièvement expliquée. De nombreuses structures ont été proposées selon l'application ou la bande de fréquences utilisée. Le cheminement pour obtenir les équations des champs et la forme des solutions est brièvement présenté. Les concepts fondamentaux comme les modes discrets du guide et leur phénomène de coupure ainsi que la dispersion sont expliqués. Les structures les plus connues sont décrites ainsi que quelques développements récents. L'expression des principaux paramètres est donnée soit sous la forme exacte pour les formes canoniques soit empirique pour les autres cas.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Marc HÉLIER : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité - Docteur – Ingénieur - Professeur à l’université Pierre-et-Marie-Curie
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Michel NEY : Professeur à l’ENST-Bretagne - Directeur du Laboratoire d’électronique et des systèmes de télécommunications - (LEST) à Brest
-
Christian PICHOT : Directeur de Recherche au Centre national de recherche scientifique (CNRS) - Laboratoire d’Électronique, Antennes et Télécommunications
INTRODUCTION
De plus en plus de réalisations en circuits micro-ondes et millimétriques font appel à l’emploi de microlignes de transmission. Par rapport à des structures de guidage homogènes, les microlignes présentent les avantages de la miniaturisation, de la facilité de réalisation et d’un faible coût pour les séries importantes.
Ces structures de guidage font l’objet de trois articles :
-
[E 1 170] pour la propagation et la géométrie ;
-
[E 1 171] pour la modélisation et les calculs ;
-
[E 1 172] pour la technologie et les applications.
Dans cet article, avant de décrire la géométrie, microlignes employées en micro-ondes et en ondes millimétriques, il est indispensable de rappeler comment s’effectue la propagation sur les structures de guidage fondamentales en micro-ondes et en ondes millimétriques.
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VERSIONS
- Version courante de août 2015 par Michel NEY, Camilla KÄRNFELT
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1. Propagation sur les structures de guidage fondamentales
1.1 Géométrie du problème
Une structure de guidage (figure 1) sans pertes est un cylindre dirigé suivant n et défini par :
-
un contour de normale
![]()
, éventuellement multiplement connexe, qui délimite des conducteurs métalliques parfaits ; -
la donnée d’un ou plusieurs milieux diélectriques parfaits (de permittivité relative
![]()
) qui remplissent l’espace laissé entre les conducteurs.
, éventuellement multiplement connexe, qui délimite des conducteurs métalliques parfaits ;
) qui remplissent l’espace laissé entre les conducteurs.Pour trouver des ondes susceptibles de se propager dans une telle structure en régime sinusoïdal associé à une dépendance temporelle en
où
est la pulsation, on recherche les solutions des équations de Maxwell (cf. article Électromagnétisme dans le présent traité) sous la forme :
avec :
-
![]()
: - constante de propagation d’un mode se propageant dans la direction des
![]()
-
![]()
: - champ électrique
-
![]()
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Propagation sur les structures de guidage fondamentales
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GUPTA (K.C.), GARG (R.), CHADHA (R.) - Computer aided design of microwave. - Artech House Inc, Norwood, 1981.
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(2) - ABRAMOWITZ (M.), STEGUN (I.A.) - Handbook of mathematical functions. - Dover Publications, New York, 1972.
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(3) - BHAT (B.), KOUL (S.K.) - Analysis, design and applications of fin lines. - Artech House Inc, Norwood, 1987.
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(4) - BHARTIA (P.), PRAMANICK (P.) - E-Plane integrated circuits. - Artech House Inc, Norwood, 1987.
-
(5) - GUPTA (K.C.), GARG (R.), BAHL (I.J.) - Microstrip lines slotlines. - Norwood, 1979.
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