ELE413 - Ondes électromagnétiques

Ce cours vise à expliquer les phénomènes de propagation libre et guidée des ondes électromagnétiques et leurs caractéristiques.

Au terme de ce cours, la personne étudiante sera en mesure de :

• interpréter la propagation des ondes électromagnétiques dans différents milieux infinis;
• appliquer les notions de base dans le calcul des caractéristiques de propagation des ondes électromagnétiques;
• quantifier le transport de lénergie électromagnétique;

Éléments de contenu : rappel des notions mathématiques fondamentales: fonctions spatio-temporelles, nombres complexes, phaseurs, vecteurs et opérateurs vectoriels. Induction magnétique, équation de continuité pour les champs variables, inconsistance de la loi d'Ampère et équations de Maxwell. Caractéristiques des milieux et conditions à une surface de séparation. Fonctions d'ondes et équations d'ondes. Champs électromagnétiques harmoniques et phaseurs complexes. Propagation des ondes dans l'espace libre.Équations de Maxwell. Ondes planes uniformes : vitesse de propagation, constante de propagation, atténuation, polarisation et profondeur de pénétration.Réflexion et transmission des ondes planes. Écoulement dénergie - Théorème de Poynting. Impédance de surface et pertes dans un plan conducteur. Ondes guidées. Modes de propagation : TE, TM, TEM et quasi-TEM. Ondes entre deux (2) plans de conducteurs parallèles. Vitesse de propagation, atténuation et impédances d onde. Courant à la surface des conducteurs. Discontinuité dans un guide à deux (2) plans de conducteurs parallèles. Lignes de transmission et abaque de Smith. Paramètres primaires d une ligne de transmission. Équations de télégraphistes. Régime sinusoïdal permanent des lignes de transmission de longueur infinie. Régime sinusoïdal permanent des lignes de transmission de longueur finie. Construction et applications de l'abaque de Smith.