resonance guide d'onde

[Abu Maria.]

salt
Ça fait déjà pas mal de temps que je n'ai pas revu les notions des guides d'ondes et cavités , de ce fait j'ai quelques questions -si vous le permettez-
dans une cavité résonante pour avoir la résonance d'un mode particulier , il faut exciter la cavité avec la fréquence du mode concerné
je ne sais pas si c'est le même cas dans les guides d'ondes ,
mais
si j'excite un guide d'onde avec la fréquence du mode quelconque j'aurai la relation fondamentale de la propagation comme :

:longueur d'onde dans la direction de propagation (puissance active)
:longueur d'onde de coupure la direction transversale a la direction de propagation (puissance réactive)
alors si on aura donc tend vers l'infini ...que signifie ça , je ne sais pas?
et de plus si j'excite avec la fréquence de résonance , j'aurai alors l'angle d'incidence sera , est ce que sa veut dire que l'onde va rester localisée dans la place ou on a excité?
et aussi est ce que on peut obtenir une résonance dans le guide d'onde ?
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[invite6dffde4c]

Bonjour Abu Maria.
Pour que le guide d'onde devienne une cavité, il faut qu'il soit fermé aux deux extrémités. Vous aurez, si vous voulez le voir comme ça, une onde dans un sens et une autre dans l'autre. Avec les conditions aux limites à respecter (le champ électrique parallèle aux plaques qui ferment les extrémités doit être nul aux extrémités).
Cela vous donnera, entre autres, que la longueur du guide doit être une multiple de . Ce qui donne que où L est la longueur du guide. Ceci élimine votre infini.
Je pense que vous êtes en train de ne regarder que les formules et perdez de vue la partie physique de la résonnance d'une cavité.
Au revoir.

[Abu Maria.]

merci LPFR
si on excite un guide d'onde avec une fréquence égale a la fréquence de coupure , que ce qu'on aura LPFR?
et juste une chose, pour les cavités résonantes , la longueur de la cavité doit un être un multiple (
je sais que j'encombre , désolé
dans votre fascicule "antennes" vous avez dit " il convient de signaler que le choix de n'est pas un choix "physique" , la valeur n'a aucune propriété physique ou électrique particulier..."
et on sait que par exemple l'antenne patch est représentée par une cavité résonante , et choisir la longueur égale a n'est pas pour des raisons mathématiques , mais c'est pour avoir la résonance ...que dites vous LPFR? est ce que je mélange les choses ?

[invite6dffde4c]

Bonjour Abu Maria.
Le cas du guide d'onde au delà de sa fréquence de coupure est très bien expliqué dans le Feynman.
Le vecteur d'onde dans le sens du guide devient imaginaire, ce qui correspond à "pas d'onde qui se propage", mais à une exponentielle décroissante du champ oscillant (en phase) à mesure qu'on rentre dans el guide.
C'est une "onde évanescente".
On peut le constater si on écoute les grandes ondes dans une voiture et que l'on rentre dans un tunnel ou que l'on passe sous un pont. L'écoute diminue rapidement en rentrant.

Pour les lignes résonantes, la longueur doit être bien un multiple de .

Une antenne patch n'est pas une cavité (résonnante ou pas). Pas plus qu'une antenne .
Dans le meilleur de cas ce serait une cavité ouverte. Il faut bien que les ondes sortent pour que ce soit une antenne.
Je ne connais pas les antennes patch et je ne me prononce pas sur leur résonance. Mais une antenne n'est pas résonante. Si elles l'étaient, leur impédance serait réelle, ce qui n'est pas le cas (72 + 42j) ohms. Pour avoir une impédance réelle, il faut que le dipôle soit un peu plus court (0,47λ environ). Ceci a donné lieu à un mythe chez les radioamateurs anglophones suivant lequel la vitesse de propagation d'un signal dans un conducteur nu est un peu inférieure (5%) à la vitesse dans le vide. Je ne sais pas si ce mythe s'est transmis aux radioamateurs français. Si F6bes (que je salue) lit ces lignes, il pourra nous répondre.

Mais vous pouvez savoir si une antenne patch est résonante ou non. Est-ce que son impédance est réelle pure?
Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Pour avoir une impédance réelle, il faut que le dipôle soit un peu plus court (0,47λ environ). Ceci a donné lieu à un mythe chez les radioamateurs anglophones suivant lequel la vitesse de propagation d'un signal dans un conducteur nu est un peu inférieure (5%) à la vitesse dans le vide. Je ne sais pas si ce mythe s'est transmis aux radioamateurs français. Si F6bes (que je salue) lit ces lignes, il pourra nous répondre.

Bjr LFPR,
Effectivement la "taille" des éléments 1/2 onde est plus courte "mécaniquement" que la longueur "électrique" .
Ceçi est du au fait que ,soit l'antenne filaire à BESOIN d'etre sustentée à ses extrémités par des isolateurs. Ces isolateurs ne sont pas parfaits et ils ont des "fuites" et une capacité. Or l'extrémité d'une demi onde est le point qui présente un MAXI de tension. Tout cela rallonge "artificiellement" l'antenne.
Donc pour retrouver la "vraie" longeur électrique faut réduire de qq pour cent la longueur.
De plus la hauteur au dessus du sol influence énormément sur la résonnance de l'antenne.
IL faut au moins 7 longueurs d'onde au dessus du sol pour que son effet devienne négligeable. C'est pas toujours évident pour la gamme HF (3 à 30 Mhz)!!
Vaut mieux donc un générateur pour "tailler une antenne à hauteur définitive.
Bonne jounrée

[invite6dffde4c]

Bonjour F6bes.
Bon, c'est rassurant que le mythe de la vitesse plus petite ne soit pas encore arrivé ici.
Merci.
Au revoir.

[Abu Maria.]

merci f6bes

Bonjour Abu Maria.
Le cas du guide d'onde au delà de sa fréquence de coupure est très bien expliqué dans le Feynman.
Le vecteur d'onde dans le sens du guide devient imaginaire, ce qui correspond à "pas d'onde qui se propage", mais à une exponentielle décroissante du champ oscillant (en phase) à mesure qu'on rentre dans le guide.
C'est une "onde évanescente".

au dessous de sa fréquence de coupure , non?

en ce qui concerne l'antenne patch c'est une cavité résonnante a 4 murs latéraux magnétiques ( fuites)

Je ne connais pas les antennes patch et je ne me prononce pas sur leur résonance. Mais une antenne n'est pas résonante. Si elles l'étaient, leur impédance serait réelle, ce qui n'est pas le cas (72 + 42j) ohms. Pour avoir une impédance réelle, il faut que le dipôle soit un peu plus court (0,47λ environ). Ceci a donné lieu à un mythe chez les radioamateurs anglophones suivant lequel la vitesse de propagation d'un signal dans un conducteur nu est un peu inférieure (5%) à la vitesse dans le vide. Je ne sais pas si ce mythe s'est transmis aux radioamateurs français. Si F6bes (que je salue) lit ces lignes, il pourra nous répondre.

Mais vous pouvez savoir si une antenne patch est résonante ou non. Est-ce que son impédance est réelle pure?
Cordialement,

oui LP , et fbe6 a dit "Effectivement la "taille" des éléments 1/2 onde est plus courte "mécaniquement" que la longueur "électrique"
donc le est une longueur mécanique qui correspond bien a qui est une longueur électrique...
si on voit intuitivement : une longueur d'antenne possède-si on peut dire le point de résonance au centre-...donc je ne pense pas que ce choix de cette longueur n'est pas "physique" ...
si on est d'accord , j'aimerai savoir si une antenne-par ex le patch- doit avoir cette longueur , et est ce que je peux avoir les modes supérieurs?(si j’élargis la bande passante , je peux avoir deux fréquences de résonances)

[invite6dffde4c]

Bonjour Abu Maria.

merci f6bes
au dessous de sa fréquence de coupure , non?

Oui. Bien sûr. C'est "en deçà" et non "au delà".

en ce qui concerne l'antenne patch c'est une cavité résonnante a 4 murs latéraux magnétiques ( fuites)

oui LP , et fbe6 a dit "Effectivement la "taille" des éléments 1/2 onde est plus courte "mécaniquement" que la longueur "électrique"
donc le est une longueur mécanique qui correspond bien a qui est une longueur électrique...
si on voit intuitivement : une longueur d'antenne possède-si on peut dire le point de résonance au centre-...donc je ne pense pas que ce choix de cette longueur n'est pas "physique" ...
si on est d'accord , j'aimerai savoir si une antenne-par ex le patch- doit avoir cette longueur , et est ce que je peux avoir les modes supérieurs?(si j’élargis la bande passante , je peux avoir deux fréquences de résonances)

Je répète que ne connais rien aux antennes patch.
Je viens de regarder dans wikipedia, et ils ne parlent pas de murs magnétiques. Les antennes décrites sont comme de dipôles en 2 dimensions. Un peu comme une peau de tambour. Ou plutôt une pièce de monnaie carrée tenue par son centre. Elles n'ont aps des parois magnétiques et elles ne se comportent pas comme une cavité résonnante à moins que ce soit une cavité bidimensionnelle. Le rayonnement est du aux courant et tensions de la pastille du microstrip et non au champ entre la pastille et le substrat.
Je viens de regarder ce site (donné par wikipedia)
http://www.emtalk.com/mpacalc.php
Et si on donne un espacement vide (epsilon_r = 1) et une dimension de 150x150 mm donne une fréquence de résonance de 0,98 Ghz pour une espacement de 2mm et 0,8476... GHz pour une espacement de 20 mm. Donc, c'est la même chose que pour les dipôles lambda/2. La fréquence de résonance ne correspond à une dimension géométrique de lambda/2.
Par contre je ne sais pas si l'impédance donnée est la partie réelle, ou le module, car je ne vois pas de partie imaginaire. Elle doit être uniquement l'impédance à la résonance.

Et oui, dans wikipedia on confirme que l'on peut avoir des modes supérieurs avec des patchs rectangulaires, pour avoir des lobes d'émission asymétriques (en forme de "barre"). Le patch se comporte comme une antenne lambda/2 dans un sens et n* lambda/2 dans l'autre.
Cordialement,

[Abu Maria.]

merci LPFR pour ta réponse
dans les pièces jointes , il y a ce que je voulais te montrer (modèle de cavité titré LPFR) et diagramme de l’impédance le long de la longueur du résonateur)
l’impédance est réelle si j'excite avec et la longueur sera et on cherche l'adaptation (50ohm) on insérant la ligne de l'alimentation vers le centre du patch (regarde bien le graphe de l’impédance a un certaine endroit tu va avoir E/H=50 ohm)
tu peux me confirmer ce point LP , quand je ne suis pas a la résonance j'aurai une désadaptation?oui ou non.
sincèrement j'aime les discussion avec vous LPFR , si tu as quelque chose a me dire sur ces résonateur , je suis la.
merci...

[invite6dffde4c]

Bonjour Abu Maria.
Je pense que l'article dont vous donnez un extrait est celui-ci:
http://www.seminarprojects.com/Threa...ostrip-anteena

À propos des dimensions, on trouve la phrase:

The rectangular patch antenna is approximately a one-half wavelength long section of rectangular [microstrip] transmission line.

Comme vous voyez, ce n'est pas exactement mais à peu près .

Quand ils parlent des parois magnétiques, il ne s'agit pas des vrais pacths, mais du modèle utilisé pour leurs calculs et ces parois magnétiques (probablement avec un µr infini) servent à fixer les conditions limites.

Et comme c'est aussi dit, ce calcul ne donne que des valeurs approchées des champs. Mais avec une telle approximation pour les champs au niveau des parois, je ne sais pas ce que valent les calculs du rayonnement au niveau des parois (j'imagine que c'est sans les parois magnétiques qui n'on servi qu'à faire un calcul approché des champs).
Le graphique est donc uniquement une approximation.
Pour ce qui est du rayonnement du patch lui-même, je crois comprendre (d'après wikipedia) que c'est la face supérieure du patch qui fait le rayonnement.

Effectivement, en se mettant à la résonance, l'impédance sera réelle et en se branchant "au bon endroit" (ce qui modifie la fréquence de résonance), vous pouvez avoir l'impédance réelle voulue. Mais, il faut le trouver, et ce n'est pas avec le petit graphique que vous y arriverez.

J'ai l'impression que le papier concerne un projet et non une réalité utilisé.
Au revoir

[Abu Maria.]

merci LPFR ...
non l'article est un extrait de Balanis , et je pense que celui que vous me donniez est un extrait de balanis
désolé LPFR
que ce que vous voulez dire par "...ce qui modifie la fréquence de résonance)"
l'adaptation se fera par rapport a la résonance , non?
merci

[invite6dffde4c]

Re.
Le fait de changer l'endroit de connexion sur le patch modifie non seulement la partie réelle de l'impédance mais aussi la partie imaginaire. Réfléchissez à comment vous pouvez le faire mécaniquement avec des strip-lines. C'est plus compliqué que pour une antenne dipôle.
Il faut concevoir le patch déjà avec sa connexion au bon endroit. Et en dehors du bord du patch, c'est difficile. Donc il faut concevoir les dimensions du patch pour que la fréquence de résonance et l'impédance soient celles désirées. Je ne suis pas sur que l'on puisse obtenir les deux en même temps.
Mais je vous ai déjà dit que ne connais rien aux antennes patch.
A+

[invite6dffde4c]

Re.
J'ai fait 2 ou 3 essais avec le calculateur que je vous ai donne en lien.
On jour sur la fréquence de résonance avec la longueur du patch, et on joue sur l'impédance avec la largeur. Par exemple, toujours avec un diélectrique air, pour un patch de 147 mm de long et 200 mm de large, on obtient une résonance à 1 GHz avec une impédance de 50 ohms.
Alors qu'un patch de 150 mm de large donne une impédance de 90 ohms.
A+

[Abu Maria.]

merci LPFR
vous avez entièrement raison , dans les antennes patch (résonateur) quand on veut avoir l'adaptation , on réalise des encoches dont la taille est à calculer afin d’obtenir une meilleure adaptation
ce qui va introduire un effet capacitif , donc un changement de la fréquence de résonance.
mais dans BALANIS , ils disent" The physical notch and its corresponding junction capacitance influence slightly the resonance frequency, which typically may vary by about"
et je vais chercher comment ils règlent ce problème.
merci LP.