Rapport: Travaux pratiques sur les Antennes et Hyperfréquences Part1

TP&Cours encadrés par Mr. Amharech Année universitaire 2015-2016

1 Rapport: Travaux pratiques sur Les Antennes Génie Electrique

_____ Rapport Travaux Pratiques

ANTENNES ET

HYPERFERQUENCES

Mr.AMHARECH

MOUSTANSIR Loubna

RACHIDI Zineb

ARAMMAZ salim



Sommaire

Introduction général…………………………………………………………………..…………………………………………………3 Tp1 : simulation de lignes de transmission sur PSPICE ……………………….…………………………4



Introduction générale

Les lignes de transmission permettent le transfert des informations. Les distances à parcourir, la bande passante des signaux et la technologie utilisée dépendent du type d'information. Ainsi, Les lignes utilisées pour les liaisons téléphoniques transatlantiques sont des fibres optiques de plusieurs milliers de kilomètres de longueur propageant des ondes électromagnétiques à des fréquences optiques (>1015 Hz), alors que celles reliant les composants électroniques dans un circuit intégré sont des pistes de quelque microns de long propageant des ondes électriques et électromagnétiques à des fréquences allant de quelques Hz à quelques GHz.

Elles ont toutes pour but de guider l'information sans perturbation, c'est à dire sans trop d'atténuation ou de déformation. Dans le domaine des télécommunications le problème est évident. Les distances à parcourir sont telles que quelle que soit la fréquence des signaux il faut tenir compte des phénomènes de propagation qui concourent à cette distorsion. En ce qui concerne l'électronique numérique, l'augmentation des performances est très directement liée à la vitesse des circuits. Les ordinateurs personnels fonctionnent aujourd'hui à des fréquences d'horloge supérieure à 3 GHz! Les signaux logiques sont donc maintenant aussi dans le domaine des hyperfréquences.

La difficulté est l'acheminement des signaux, entre différents points du circuit, entre circuits, entre cartes ou même entre équipements. La transmission des informations peut se faire par voie hertzienne (propagat ion libre) ou par guidage. En ce qui concerne les "guides", Il en existe plusieurs types. Les lignes "bifilaires" composée de 2 (ou plus) conducteurs capables de transmettre la tension en même temps que l'onde électromagnétique sont les guides d'ondes les plus fréquemment utilisés.

Mais il arrive qu'on doive utiliser des lignes ne pouvant propager que la seule onde électromagnétique comme les guides d'onde métalliques ou les fibres optiques. Dans la suite de ce cours, nous présenterons les différents types de lignes ainsi que leur domaine d'utilisation. Puis dans la suite, nous ne

traiterons que les phénomènes de propagation sur les lignes bifilaires



Tp1 : simulation de lignes de transmission sur PSPICE

Objectifs :

1-Présentation rapide des caractéristiques d'une ligne de transmission.

2- Mesure de la vitesse de propagation et de l'impédance caractéristique (ligne adaptée).

3- Etude des défauts de la ligne non adaptée.

Etude théorique :

Modélisation de la ligne :

Une ligne de transmission de longueur l est constituée de deux conducteurs. La ligne est alimentée à

une extrémité par un générateur HF (hautes fréquences) et fermée à l'autre extrémité sur une

impédance ZR (récepteur).

Impédance caractéristique :

Lorsque le fil est infini (pas de réflexion en bout de ligne), on définit l'impédance caractéristique ZC

de la ligne

Vitesse de propagation :

Considérons ici que la ligne est à faibles pertes (R ≈ 0Ω/m et G ≈ 0S/m), on démontre alors que la

vitesse de propagation



Le câble coaxial

Un câble coaxial est une ligne dont la masse est constituée d'une tresse de forme cylindrique

entourant le conducteur central (âme). L'isolant entre la tresse de masse et le conducteur central est

appelé diélectrique. Le câble coaxial est le type de ligne le plus répandu. On l'utilise pour : - réception

: TV, TV par satellites, radio en FM, bandes amateurs - émission : de 1,8 MHz à 3 GHz. Au delà de

5MHz on utilise des guides d'onde - réseaux de transmission de données, appareils de mesures -

connexions à haute fréquence entre appareils ou entre modules à l'intérieur des appareils

MANIPULATION :

Préparation (ligne de type "câble télévision") : On a réalisé le schéma

1-On visualise les tensions Ve et Vs :



2-La configuration de la ligne de LOSSYLINE :

D’après le schéma ci – dessus, on constate que le temps de propagation égal à t=3,50 us La valeur

théorique de t est

: On a la relation suivante : t= l /v=3.24 us On remarque que les 2 valeurs sont presque égales

3- Mesure de l'impédance caractéristique :

On visualise et Ie :

D’aprés l’allure on constate que Zc=1 /0.011=90.90 La valeur théorique : Zc=51 ohm



4- Impédance caractéristique :

On débranche la résistance ZR (ZR prend une valeur très grande) en bout de ligne. Le schéma

devient :

On visualise la tension Ve :

On remarque que Vsmax=Vemax

5- Ligne en court-circuit : ZR = 0 :

Débrancher la résistance ZR en bout de ligne et la remplacer par un fil.



On visualise la tension Ve :

6- Ligne adaptée : ZR = ? :

On rebranchele résistance ZR en bout de ligne et régler sa valeur à 50ohms



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