1. GENERALITES SUR LES LIGNES
Une ligne de transmission est généralement constituée de deux ou plusieurs conducteurs servant à transporter l’énergie électrique délivrée par une source à un circuit d’utilisation (charge) plus ou moins éloigné.
Les lignes de transmission les plus couramment rencontrées en électronique sont :
• Les lignes bifilaires torsadées ;
• Les lignes bifilaires simples ;
• Les lignes bifilaires blindées ;
• Les lignes coaxiales ;
• Les guides d’ondes rectangulaires ou cylindriques.
1.1. IMPEDANCE CARACTERISTIQUE
1.1.1. LES LIGNES BIFILAIRES
Utilisées pour transmettre des fréquences inférieures à
300 MHz, elles sont constituées pour les lignes à diélectrique air par deux conducteurs en cuivre, souples ou rigides, d e rayon r et d’écartement D.
Leur impédance caractéristique Zc est donnée par l’expression :
= constante diélectrique de l’isolant.
1.1.2. LES LIGNES COAXIALES
Constituées par deux conducteurs concentriques, le conducteur intérieur de diamètre intérieur d étant centré dans le conducteur extérieur de diamètre intérieur D au moyen d’un isolant homogène ou semi aéré de conductance diélectrique K.
Les avantages de ce type de lignes sont :
• N’est pas affectée par les agents atmosphériques ;
• Insensible aux influences extérieures ;
• Les pertes par rayonnement sont inexistantes grâce au conducteur extérieur qui constitue un écran efficace ;
• Couramment utilisées jusqu’à 3000 MHz environ.
L’impédance caractéristique a pour valeur :
1.2. LES CONSTANTES LINEIQUES
1.2.1. EFFET SELFIQUE
Tout conducteur traversé par un courant engendre un champ magnétique conformément à la loi de LAPLACE.
Nous pouvons donc dire que les conducteurs rectilignes composants de la ligne de transmission possèdent une inductance.
1.2.2. EFFET CAPACITIF
Une ligne de transmission possède deux conducteurs séparés par un diélectrique.
On peut donc dire qu’une ligne de transmission présente une capacité entre les conducteurs qui la composent.
1.2.3. EFFET RESISTIF
Tous les conducteurs présentent une résistance R (Résistance série) de longueur L et de la section S.
1.2.4. EFFET DE CONDUCTANCE
Un condensateur parfait n’existe pas, nous aurons toujours à travers l’isolant un courant de fuite.
Donc il y aura présence d’une résistance parallèle R’ appelée conductance .
2. PERTES
Une ligne de transmission va dissiper une certaine énergie dans la résistance R et dans la conductance G, on considère trois sortes de pertes :
• Les pertes par effet de joule, elles dépendent :
• de la section ;
• de la résistivité des fils.
• Les pertes dans les isolants : il est préférable d’utiliser des câbles coaxiaux :
• De polystyrène ;
• De téflon.
• Les pertes par rayonnement électromagnétique ; elles sont importantes si la distance entre les deux fils sont grandes par rapport à la longueur d’onde ;
• Pour cela, on doit prendre un écartement inférieur à l/10 , c’est le cas d’une ligne avec pertes.
Dans le cas d’une ligne sans perte R et G sont négligeables et l’écartement entre les deux fils de ligne est inférieur à l/10 .