Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les circuits passifs non réciproques sont très utilisés dans le domaine des radars et des télécommunications. Cet article décrit leur fonctionnement, après avoir présenté les ferrites, et notamment leur constitution physique et l'aspect théorique lié à ce matériau de base. Ceci permet d'expliquer les fonctions très particulières des isolateurs, circulateurs et commutateurs.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Paul-François COMBES : Docteur en sciences - Professeur à l’université Paul-Sabatier, Toulouse
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Raymond CRAMPAGNE : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité (Supélec) - Docteur en sciences - Professeur à l’Institut national polytechnique de Toulouse (ENSEEIHT)
INTRODUCTION
Les systèmes principalement de télécommunications et les radars sont constitués d’un assemblage important de circuits, lesquels sont eux-mêmes fabriqués à l’aide de composants actifs ou passifs. Nous ne traiterons dans cet article que des circuits et composants passifs non réciproques.
En fonction de ce que nous avons dit dans les articles Circuits passifs hyperfréquences- Guides d’ondes métalliques et Circuits passifs hyperfréquences- Filtres et cavités, il est clair que la majorité des circuits fonctionnant jusqu’à une vingtaine de gigahertz pourra être en technologie coaxiale, microruban ou coplanaire. Pour des fréquences supérieures, c’est-à-dire concernant les ondes millimétriques, ce sont les guides d’ondes qui sont majoritairement utilisés. Pour des fréquences supérieures à 200 GHz, des circuits conçus à l’aide des méthodes quasi optiques sont de plus en plus utilisés.
Les éléments passifs réciproques font l’objet de l’article Circuits passifs hyperfréquences- Éléments passifs réciproques.
Les circuits non réciproques occupent une place importante dans le domaine des radars et des télécommunications. Avant de décrire leur fonctionnement, nous analyserons le matériau de base, les ferrites, tant du point de vue de leur constitution physique que du point de vue théorique, en caractérisant leur anisotropie. Les fonctions très particulières des isolateurs, circulateurs et commutateurs pourront alors être clairement expliquées.
Nous terminerons l’article en décrivant le fonctionnement de quelques sous-systèmes.
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Présentation
Dispositifs pour circuits passifs1. Éléments passifs non réciproques à ferrite
1.1 Ferrites
C’est à L. Thourel que nous empruntons les phrases de définition des matériaux à ferrite.
« Les ferrites sont des oxydes métalliques complexes, dérivés de la magnétite par remplacement de l’atome de fer divalent par un atome d’un autre métal. La formule de la magnétite étant :
la formule générale d’un ferrite sera donc :
« Les métaux de remplacement utilisables sont évidemment des métaux divalents tels que le manganèse, le magnésium, le nickel, le cuivre, le cobalt, le zinc et le cadmium. Cependant, les propriétés du matériau obtenu dépendent de la nature du métal de remplacement et de ses proportions.
« Ainsi, quand le fer divalent est entièrement remplacé par du zinc ou du cadmium, le ferrite réalisé n’est pas magnétique ; quand il est entièrement remplacé par l’un des autres matériaux mentionnés ci-dessus, le matériau est magnétique, avec une perméabilité assez élevée, mais de fortes pertes par hystérésis.
« Il est également possible d’obtenir des ferrites complexes, où les atomes de fer sont remplacés à la fois par des atomes de deux métaux divalents ; on réalise ainsi des ferrites de manganèse-magnésium, de nickel-zinc, de nickel-cobalt, etc. La formule chimique devient alors, dans le cas d’un ferrite de nickel-zinc, par exemple :
avec : α + β = 1.
« Tous ces ferrites cristallisent dans...
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Éléments passifs non réciproques à ferrite
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - THOUREL (L.) - Dispositifs à ferrites pour micro-ondes - . Masson (1969).
-
(2) - LAX (B.), BUTTON (K.) - Microwave ferrites and ferrimagnetics - . McGraw-Hill (1962).
-
(3) - SKOLNIK (M.) - Radar Handbook - . McGraw-Hill (1970).
-
(4) - COMBES (P.-F.), CRAMPAGNE (R.) - Circuits passifs hyperfréquences : introduction - . Circuits passifs hyperfréquences- Introduction, traité Électronique (2002).
-
(5) - COMBES (P.-F.), CRAMPAGNE (R.) - Circuits passifs hyperfréquences : guides d’ondes métalliques - . Circuits passifs hyperfréquences- Guides d’ondes métalliques, traité Électronique (2002).
-
(6) - COMBES (P.-F.), CRAMPAGNE (R.) - Circuits passifs hyperfréquences : filtres et cavités - . Circuits passifs hyperfréquences-...
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