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Ondes et propagation

1E2AE1 Ondes et propagation Electronique et Physique appliquee S6
Cours : 14 h TD : 14 h TP : 0 h Projet : 0 h Total : 28 h
Responsable : Chantal Gunther
Pré-requis
Physique et mathématiques des classes préparatoires
Objectifs de l'enseignement
Le but de cet enseignement est d'introduire les concepts physiques fondamentaux de la génération et de la propagation des ondes en mettant en évidence les propriétés générales communes aux différents types d'ondes (ondes acoustique, électromagnétique radiofréquence ou optique). Cette présentation générale sera illustrée par des applications empruntées aux différents domaines des sciences pour l'ingénieur : mesure sans contact (télémétrie, vélocimétrie, radar), Contrôle Non Destructif (CND par ultrason, échographie), systèmes de transmission sans fil (Wifi, Zigbee..),.. Les concepts et le formalisme abordés dans ce cours seront approfondis dans les enseignements Transmission de signaux HF, Capteurs, Optique, Électronique, Télécommunications et CND.
Programme détaillé
PARTIE I, PROPAGATION DES ONDES ACOUSTIQUES ET ELECTROMAGNETIQUES
Présentation succincte de différentes sources d'émission : émetteur ultrasonore ?.. (dipôle de Hertz abordé ultérieurement)
Équations de propagation de l'onde électromagnétique en espace libre, de l'onde acoustique dans un tuyau : expressions des impédances caractéristiques et des flux de puissance pour chaque cas.
Équation d'Euler Équation de changement d'état du fluide
Superposition des ondes : représentation dans le domaine fréquentiel, propagation d'un paquet d'ondes : dispersion et vitesse de groupe, absorption, loi de Beer-Lambert
Propagation dans un milieu matériel (2H) ?? complexe ? Interférences ; mise en réseau d'émetteurs, de récepteurs (combinaison de signaux retardés : application au contrôle de la directivité d'un réseau d'antennes...) ? Propagation dans un guide d'onde métallique Équations de propagation de 2 grandeurs physiques g1(x,t) et g2(x,t) ? Impédance caractéristique,
Applications (TD ou TP)
? Générateur et propagation des ondes ultrasonores, télémètre à ultrasons, échographie ? Effet Doppler ? Résonateur à propagation (appl : dipôle Hertz, oscillateur, filtre interférentiel) ? Antenne VHF à 3 éléments ? Réseau linéaire de HP ? Pavillon acoustique ? Isolation phonique, couche antireflet (transformateur d'impédance) ? Ligne de transmission : eq propagation, vitesse de prop, Zc pour un câble coaxial standard, puissance à une charge résistive. ? Transformateur d'impédance ? Communication WiFi ? Liaison Terre - Satellite géostationnaire. Bilan de liaison relation entre gain, portée et surface effective
Compétences acquises
Emission, propagation des ondes dans différents domaines physiques Utilisation des ondes dans les techniques pour l'ingénieur (télécommunications, mesures sans contact')
Bibliographie
Non renseigné

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