Ligne de transmission - Définition

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Une ligne de transmission est un ensemble d'un (en réalité deux si l'on considère la masse), deux ou plusieurs conducteurs acheminant de concert un signal électrique (souvent haute-fréquence).

Les lignes de transmission les plus courantes sont les câbles coaxiaux, les lignes bifilaires et les paires torsadées. Sur les circuits imprimés et les circuits intégrés, on trouve couramment des lignes microrubans et des lignes coplanaires.

Une ligne de transmission est caractérisée par son impédance caractéristique, sa constante d'affaiblissement (qui précise les pertes dans la ligne), et la vitesse de propagation des signaux, qui dépend du diélectrique utilisé pour fabriquer la ligne.

Impédance d'entrée d'une ligne de transmission

L'impédance caractéristique Z0 d'une ligne de transmission est le rapport des amplitudes entre une onde de un volt et son onde de courant. Comme la plupart des lignes ont des ondes réfléchies, l'impédance caractéristique n'est généralement pas l'impédance mesurée sur la ligne. Pour une ligne de transmission de longueur d, on peut montrer que à la position l l'impédance mesurée pour une impédance de charge ZL est donné par:


Z_{in} (l)=Z_0 \frac{Z_L + Z_0 \tanh(\gamma l)}{Z_0 + Z_L\tanh(\gamma l)}

\gamma = \alpha + j \beta \, est appelé exposant de propagation (\beta = \frac{2 \pi}{\lambda})

Pour une ligne de transmission sans perte (équivalent à  \alpha = 0\,), l'impédance d'entrée est donnée par :


Z_{in} (l)=Z_0 \frac{Z_L + j Z_0 \tan(\beta l)}{Z_0 + j Z_L\tan(\beta l)}

Adaption d'impédances

L'adaptation d'impédances permet d'optimiser le transfert d'énergie dans une ligne de transmission, notamment dans les fréquences élevées.

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