Electromagnétisme I : lignes et ondes

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

Mots-clés

 Signal électromagnétique, Circuits Distribués, Lignes de transmission, Ondes électromagnétiques Guidées, Réflexion et transmission, Circuits équivalents, Circuits radiofréquences, Impédance.

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

EE-100, Science et technologies de l'électricité

Cours prérequis indicatifs

Algèbre, Analyse I et II, Physique générale

Concepts importants à maîtriser

Critères de validité de l'hypothèse des circuits localisés.

Propriétés du signal électromagnétique: vitesse, fréquence, longueur d'onde.

Nature et comportement des signaux et ondes électromagnétiques: propagation guidée unidimensionnelle (lignes de transmission), en domaine temporel et fréquentiel.

Diagrammes des reflections multiples. Réflectométrie en domaine temporel.

Notion de phaseur complexe. Abaque de Smith, Adaptation d'impédance.

Acquis de formation

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

• Analyser un système à lignes de transmission
• Calculer la réponse d'un circuit distribué
• Concevoir un système adapté en impédance
• Utiliser un Abaque de Smith

Méthode d'enseignement

Ex cathedra avec exercices en salle. Un support de cours est fourni sur Moodle, contenant l'essentiel du cours, ainsi que des cadres vides pour permettre à l'étudiant de prendre notes des démonstrations et exemples effectués avec le professeur. Les exercices, en relation directe avec le cours, peuvent nécessiter l'utilisation d'un ordinateur (MatLab ou Mathematica).

Travail attendu

Participation active au cours et aux séances d'exercices.

Méthode d'évaluation

Examen écrit.

Ressources

Bibliographie

1) Support de cours par R. Fleury, disponible sur Moodle.

2) Engineering electromagnetics and waves, U. Inan.

Ressources en bibliothèque

• Engineering Electromagnetics and waves. U. Inan

Liens Moodle

• https://go.epfl.ch/EE-200

Préparation pour

Electromagnétisme II: calcul des champs. Transmissions Hyperfréquences et Optiques, Télécommunications, Réseaux électriques, Rayonnement et Antennes, Propagation, Audio, cycle Master EPFL-SEL et EPFL-SC