CANAUX DE TRANSMISSION I

PROPAGATION GUIDEE
LIGNES DE TRANSMISSION
FIBRES OPTIQUES

L3 : Année 2008-09

PROPAGATION GUIDEE

1. INTRODUCTION : PRINCIPES GENERAUX 3
1.1 Structures d’un système de transmission : 3
1.2 Classification des supports : 4
2. TRANSMISSION SUR UNE LIGNE A DEUX CONDUCTEURS METALLIQUES : REGIME HARMONIQUE 6
2.1 Réalisations matérielles : 62.2 Modélisation des lignes de transmission, constantes primaires 7
2.3 Equation des télégraphistes, constantes secondaires 9
2.4 Interprétation physique, propagation et réflexion : 11
2.5 Vitesse de propagation et longueur d’onde 12
2.6 Lignes sans pertes 13
2.7 Coefficient de réflexion 14
2.8 Abaque de Smith 15
2.9 Variations de la tension le long de la ligne, rapport d’ondesstationnaires 19
2.10 Notion d’impédance ramenée 20
2.11 Adaptation d’une ligne de transmission 22
2.11.1 Adaptation de la terminaison 22
2.11.2 Adaptation de la source : 30
3. LIGNES EN REGIME TRANSITOIRE 31
3.1 Propagation transitoire sur une ligne sans pertes : 31
3.2 Effet d’une charge 33
3.3 Effet d’une source 34
3.4 Ligne placée entre source et charge 35
3.4.1 Prenons un exempleoù la source est adaptée : Zg=Zc, ?e=0 37
3.4.2 Si la source n’est pas adaptée mais la charge est adaptée Zl=Zc donc ?l=0 37
3.5 Lignes en régime transitoire entre source et charge résistives 37
3. 5.1 Source adaptée, extrémité en circuit ouvert 38
3.5.2 Source adaptée, extrémité en court circuit 40
3.5.3 Source adaptée, charge résistive 41
3.6. Adaptation des lignes pour le régimetransitoire 42
4 FIBRES OPTIQUES 43
4.1 Présentation générale 43
4.2 Principe de fonctionnement 44
4.3 Les types de fibres optiques 45
4.3.1 Les fibres multimodes 45
4.3.2 Les fibres monomodes 47
4.4 Dispersion dans les fibres optiques 47
4.5 Atténuation dans les fibres optiques 48
4.6 Fenêtres de transmission 48
Bibliographie 50

1. INTRODUCTION : PRINCIPES GENERAUX

1.1Structures d’un système de transmission :

Le problème posé est celui de la recherche d’un système de communication à distance reposant sur l’utilisation du courant électrique comme vecteur de transmission ou plus généralement sur l’exploitation de la propagation électromagnétique sur un support matériel ou encore au travers de l’espace. L’information à transmettre pourra être indifféremment :- une grandeur physique (température, pression, vitesse, …) : on parle alors de télémesure ou de télécommande (selon le sens et la destination de la transmission)
– une suite de caractères
– du son : audio transmission
– de l’image : vidéo transmission
– …

L’origine de l’information sera nommée « source », « expéditeur » ou « émetteur ». La destination de l’information sera nommée «utilisation », « destinataire » ou récepteur ».

Au niveau topologique comme au niveau fonctionnel, on distingue d’abord plusieurs structures :

– liaison fixe point à point : il y a un expéditeur et un destinataire localisés géographiquement, la transmission se fait unilatéralement (« simplex », cas de la « voie d’ordres » telle l’oreillette du présentateur), bilatéralement mais alternativement(« duplex alternat », cas des interphones) ou totalement bilatéralement (« duplex » ou « full duplex », cas du téléphone). La liaison peut utiliser un support matériel (câble électrique, fibre optique)

– liaison mobile point à point : mêmes définitions que ci-dessus, mais l’un des deux lieux est mobile (ou les deux) (cas des « talkies-walkies » ou des « téléphones mobiles »
La liaison estforcément sans support matériel (« sans fil »).

– liaison de diffusion (« broadcasting ») : un émetteur unique (en général) envoie l’information vers un nombre indéfini de récepteurs. Ceux-ci peuvent être localisés géographiquement (ce qui autorise la diffusion câblée) ou mobiles (ce qui impose la diffusion « sans fil »). Il faut noter que la non-connaissance des lieux où sont situés les…