E10 Lignes de transmission et EM haute fréquence

Topique

Lorsque la fréquence d'un signal est suffisamment élevée, ou lorsque le câble ou la voie le transportant est suffisamment long par rapport à la longueur d'onde du signal, le conducteur cesse de se comporter comme un simple fil et se comporte comme une ligne de transmission supportant la propagation physique des ondes. Chaque ligne de transmission possède une impédance caractéristique, qui dépend de sa géométrie et du matériau isolant environnant.

Si l'impédance du périphérique connecté à l'extrémité de la ligne ne correspond pas à cette impédance caractéristique, une partie de l'énergie de l'onde se propageant le long de la ligne est réfléchie vers la source au lieu d'être intégralement transmise à la charge. L'importance de cette réflexion est quantifiée par un coefficient qui est nul en cas d'adaptation parfaite. Ces réflexions indésirables génèrent des ondes stationnaires le long de la ligne, susceptibles d'endommager les amplificateurs et de dégrader significativement la qualité du signal transmis.

Les paramètres de dispersion constituent la méthode standard pour caractériser le comportement d'un dispositif haute fréquence : l'un quantifie la quantité de signal réfléchie à l'entrée du dispositif, et l'autre la quantité de signal transmise à la sortie – la même réflexion et transmission que ce modèle décrivait déjà pour une ligne entière, ici mesurées sur un seul composant. L'étude de la compatibilité électromagnétique porte sur la quantité d'énergie électromagnétique qu'un circuit émet dans son environnement et sur son immunité à l'énergie qu'il reçoit d'autres circuits voisins.

Ainsi, ce module, qui commence par un conducteur ne se comportant plus comme un simple fil, se conclut par la règle pratique qui détermine quand appliquer les éléments précédents : il existe une relation entre la longueur d'une piste et la longueur d'onde du signal qu'elle transporte au-delà de laquelle il est nécessaire de la traiter comme une ligne de transmission plutôt que comme un conducteur ordinaire ; en deçà de cette relation, tout ce qui est décrit par ce modèle peut être ignoré sans conséquence pratique.

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