TP : Propagation dans un guide d’ondes rectangulaire

[pic 1]

TP 3 : Propagation dans un guide d’ondes rectangulaire

[pic 2]Groupe : L2 EGI                                                      

Introduction             

Dans ce TP nous allons étudier la propagation des ondes dans des guides métalliques sans pertes, à section rectangulaire, remplis d’un milieu diélectrique, non magnétique, linéaire, homogène, isotrope, de permittivité relative εr (voir figure suivante). Dans ces conditions les champs H et B ne se distinguent que par le facteur de conversion universel µ0 = 4πx10-7.                                

3-1 : Travail de préparation

[pic 3]

Le mode TE dominant d’un guide rectangulaire est celui pour lequel la pulsation est plus faible. la relation de dispersion s’écrit dans ce cas :

[pic 4]

Les valeurs de m et n définissent les modes de propagation.

a =22,86±0,04mm et b= a/2.

Comme a > b et la gamme de fréquence est comprise entre c/2a et c/a alors seul le mode TE10 peut se propager dans le guide.

Calcul de ʎc

ʎc = 2a on a : ʎc=2*22,86 ± 0.04mm = 45,72 ± 0.08mm

        ʎc = 45,72 ± 0.08mm

Evaluation du champ magnétique dans le guide

Soit :

[pic 5]

Et        [pic 6]

[pic 7]

3.3 Etude qualitative

On observe sur l’oscilloscope un signal carré de fréquence 1,04Khz qui représente la fréquence du modulateur.

[pic 8]

• Le lien entre le signal carré et celui de la figure 3 ci-dessus est :

Les valeurs minimales de la figure 3 correspondent l’amplitude 0 du signal carré.

• Lorsqu’on déplace l’antenne selon l’axe (Oz) on observe sur l’oscilloscope une variation du signal carré.
• Les extremums sont plus marqués, les nœuds sont nuls. La tension est maintenue à zéro non seulement sur le court-circuit en bout de ligne mais aussi à chaque nœud tous les ʎg /2. Ces points sont des points équivalents au court-circuit au bout de ligne.
• Il n’y a pas de perte car on remarque un régime d’onde stationnaire avec une succession de minima (nœuds) et de maxima (ventres) d’oscillation.
• Il n’y a pas de perte car on remarque un régime d’onde stationnaire avec une succession de minima (nœuds) et de maxima (ventres) d’oscillation.
• La mesure de l’endomètre permet de mesurer la fréquence du guide d’onde.
• Pour mesurer ʎg  on fait tourner la ligne de mesure jusqu’à trouver 2 minimums ainsi la distance qui sépare les deux minimums représentent ʎg/2

Donc ʎg  = 2*d (d= distance entre deux minimums consécutifs mesurés).

3.4 Vérification de la loi 1 : (0.2 GHz par pas).

...