Fiches de cours 2017-2018

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Attention, ce contenu correspond à la fiche de cours de l'année passée


Electromagnétisme I : lignes et ondes

EE-200

Enseignant(s) :

Fleury Romain Christophe Rémy

Langue:

Français

Résumé

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 basés sur les équations d'onde.

Contenu

1) Le signal électromagnétique
Aspects spécifiques du signal électromagnétique: Signaux scalaires et vectoriels. Signaux guidés et rayonnés. Domaines temporels et fréquentiel. Affaiblissement, dispersion et distorsion. Puissance transmise et vecteur de Poynting.
2) Lignes de transmission et circuits HF
Dimensions du circuit, fréquence et longueur d'onde. Eléments discrets (localisés) et distribués. Circuits à un et à plusieurs accès, éléments réciproques et sans pertes, bilan de puissance. Matrice de répartition d'un quadripôle. Vitesses de phase et de groupe, impédance caractéristique, réflexion et transmission, ondes stationnaires, transfert de puissance et méthodes d'adaptation. Abaque de Smith
3) Propagation d'ondes
Analogie avec la théorie des lignes de transmission. Equations de Maxwell. Polarisation linéaire, circulaire et elliptique. Incidence normale et oblique sur un obstacle plan. Réflexion et transmission. Diffraction. Étude de cas particuliers.
4) Rayonnement et antennes
Mécanisme de rayonnement d'une antenne, sources élémentaires de rayonnement. Paramètres caractéristiques d'une antenne: impédance, diagramme de rayonnement, gain, directivité, rendement, polarisation, bande passante, température de bruit. Quelques antennes particulières. Introduction aux réseaux.

Mots-clés

Signal électromagnétique, Lignes de transmission, Ondes électromagnétiques, Réflexion et transmission, Circuits équivalents, Circuits radiofréquences, Propagation et Rayonnement, Antennes

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

Electrotechnique

Cours prérequis indicatifs

Algèbre, Analyse I et II, Physique générale

Concepts importants à maîtriser

Propriétés du signal électromagnétique: vitesse, fréquence, longueur d'onde. Nature et comportement des signaux et ondes électromagnétiques: propagation guidée unidimensionnelle (lignes de transmission), champs électromagnétiques, polarisation, interaction avec la matière, réflexion et transmission, rayonnement

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

Méthode d'enseignement

Ex cathedra avec exercices en salle et exemples traités à l'ordinateur (MatLab).

Travail attendu

Participation active au cours et aux séances d'exercices.

Méthode d'évaluation

Examen écrit.

Encadrement

Office hours Oui
Assistants Oui

Ressources

Bibliographie

1) "Électromagnétisme", Vol. III du Traité d'électricité de l'EPFL - 2) Ramo: "Fields and Waves in Communication Electronics" - 3) Notes supplémentaires polycopiées

Ressources en bibliothèque
Sites web
Liens Moodle

Préparation pour

Transmissions Hyperfréquences et Optiques, Télécommunications,  Rayonnement et Antennes, Propagation, Audio, cycle Master EPFL-SEL et EPFL-SC

Dans les plans d'études

    • Semestre
       Automne
    • Forme de l'examen
       Ecrit
    • Crédits
      3
    • Matière examinée
      Electromagnétisme I : lignes et ondes
    • Cours
      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
    • Exercices
      1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
    • Semestre
       Automne
    • Forme de l'examen
       Ecrit
    • Crédits
      3
    • Matière examinée
      Electromagnétisme I : lignes et ondes
    • Cours
      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
    • Exercices
      1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
  • Passerelle HES - EL, 2017-2018, Semestre automne
    • Semestre
       Automne
    • Forme de l'examen
       Ecrit
    • Crédits
      3
    • Matière examinée
      Electromagnétisme I : lignes et ondes
    • Cours
      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
    • Exercices
      1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
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       Automne
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      3
    • Matière examinée
      Electromagnétisme I : lignes et ondes
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      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
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légende

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