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1 Les guides d’ondes rectangulaires Guides d’ondes IUP STRI Isabelle Chênerie Les guides d’on des rectangulaires
29

Guides d'Ondes Rectangulaires

Oct 15, 2015

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Kader Hadjeri
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  • 1Les guides dondes rectangulairesGuides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Les guides dondes rectangulaires

  • 2

  • 3

  • 4Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    quation de propagation

    0)(

    0)(2

    2

    =+

    =+

    Hk

    Ek +

    Conditions aux limites

    00 == ntg HetE

    x

    yz

    b

    aO

    sur les parois mtalliques

    = solutions

    z

    y

    x

    z

    y

    x

    HHH

    HetEEE

    E ==

  • 5Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Composantes des champs en guide rectangulaire

    )(expcoscos

    )(expsincos

    )(expcossin

    0

    )(expcossin

    )(expsincos

    0

    0

    0

    0

    0

    zktjbyn

    axmHH

    zktjbyn

    axmHH

    zktjbyn

    axmHH

    E

    zktjbyn

    axmEE

    zktjbyn

    axmEE

    gzz

    gyy

    gxx

    z

    gyy

    gxx

    =

    =

    =

    =

    =

    =

    Modes TE mn

  • 6Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    )(expcossin

    )(expsincos

    0

    0

    zktjbyn

    axmEE

    zktjbyn

    axmEE

    gyy

    gxx

    =

    =

    Propagation le long de laxe z

    = gkjavec = constante de propagation

    Analyse des champs

  • 7Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Variations longitudinales du champ dans le guide

    z

    Veff

    Vmax

    Vmin

    2

    min

    max

    1

    11

    =

    =

    +

    =

    ffcv

    VVTOS

    c

    rg

    R

    R

    2g

  • 8Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Variation longitudinale du champ

  • 9Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    )(expsincos0 zktjbyn

    axmEE gxx =

    byouyeshorizontalparoislessur

    == 0nEE zx == 0

    x

    y z

    b

    aO

    Analyse des champs

  • 10

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    )(expcossin0 zktjbyn

    axmEE gyy =

    x

    y z

    b

    aO

    axouxverticalesparoislessur== 0

    mEE zy == 0

    Analyse des champs

  • 11

    xaO

    TE 10

    Guides dondes

    Sens physique des entiers m et n

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    TE 20

    xaO

    oyE

    yE yE

    oyE

  • 12

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Relation fondamentale de la propagation guide

    0)( 22 =+ Ek

    Equation de propagationSolution guide rectangulaire

    0

    )(expcossin

    )(expsincos

    0

    0

    =

    =

    =

    z

    gyy

    gxx

    E

    zktjbyn

    axmEE

    zktjbyn

    axmEE

    222cg kkk =

    Relation fondamentale de la propagation guide

  • 13

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    222cg kkk =

    nombres dondes

    k guidk espace libre k de coupure

    cfk

    22

    00 ==g

    gk 2

    =

    ) 22

    +

    =

    bn

    amk mnc

    pour un guide air

  • 14

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Longueurs dondes

    222

    111

    cg =

    guid espace libre

    de coupure

    )22

    2

    +

    =

    bn

    am

    mnc

    fc

    =0pour un guide air

  • 15

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    frquences

    Frquence dexcitation du guide :

    Frquence de coupure dun mode mn :

    )22

    2

    +

    =

    bn

    amcf mnc

    f

  • 16

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Condition de propagation pour un mode mn

    0222 >= cg kkk )mncff >

    f0

    )mnc

    f

    mode mn non propagatif sous coupure

    mode mn propagatif

  • 17

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Les frquences de coupure / guide rectangulaire

    )22

    2

    +

    =

    bn

    amcf mnc

    Exemple : guide air,

    ba 2=

    10 2001

    11 21 30 1231 f

    Mode fondamental Modes suprieurs

  • 18

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Le mode fondamental TE 10

    0

    )(expsin

    0

    0

    =

    =

    =

    z

    gyy

    x

    E

    zktjaxEE

    E

    )acfc 210

    = = frquence de coupure la plus basse

  • 19

    Guides dondes

    IUP STRI Isabelle Chnerie

    Dimensionnement dun guide en mode fondamental seul la frquence f

    TE 10 propagatif )10c

    ff > fca2

    >

    TE 01 non propagatif )01c

    ff