11/18/20111Mohammed Benlamlih Dr. Ing. Les lignes de
transmission 1Universit Abdemlalek EsaadiFacult des Sciences et
Techniques de TangerLES LIGNES DE TRANSMISSIONCycle Ingnieurs S5
Module TlcomsPourquoi ladaptation dimpdance? Transfer de puissance
maximale entre gnrateur et charge Amliorer le rapport signal/bruit
donc la sensibilit du rcepteur Eviter le problme de dphasage quand
on veut alimenter un rseau dantennesMohammed Benlamlih Dr. Ing. 2
Les lignes de transmissionTransfert de puissance maximale Quand
a-t-on un transfert maximale de puissance?Mohammed Benlamlih Dr.
Ing. 3 Les lignes de transmission|||
\|+=|||
\|=L2L SL 2SL2in1Re21
1Re21
Z Z ZZVZV P VS Zin = ZLZS Vin Iin ZS= RS+ jXS(impdance de la
source)ZL= RL+ jXL(impdance de la charge)(Puissance dlivre la
charge) ==
S LL SX XR Rou=S LZ Z 0L=RP0L=XPPrincipe de base dadaptation
dimpdance Amener un point de charge quelconque au centre de labaque
Q doit absolument tre ractif (nabsorbe pas dnergie)Mohammed
Benlamlih Dr. Ing. 4 Les lignes de transmissionz=0L10==
ininzQ?LzLz0z11/18/20112Autoroutes de labaque: comment se dplacer?
Pas de composant magique pour se dplacer en ligne droite!! Chemins
possibles dun point de charge lorsquon ajoute: Une ligne de
transmission de longueur L Une ligne de transmission de longueur /4
(charge relle) Un composant ractif en srie Un composant ractif en
parallleMohammed Benlamlih Dr. Ing. 5 Les lignes de transmission
Autoroutes de labaque Insertion ligne de transmissionMohammed
Benlamlih Dr. Ing. 6 Les lignes de transmissionz=0L LzLzdinzVoir
dmo: program Smith 3.1 Autoroutes de labaque lments ractifs srie
Insertion inductance srieMohammed Benlamlih Dr. Ing. 7 Les lignes
de transmissionz=0LLzjx +LzINzINz Autoroutes de labaque - lments
ractifs srie Insertion condensateur srieMohammed Benlamlih Dr. Ing.
8 Les lignes de transmissionz=0LLzjx LzINzINz11/18/20113 Autoroutes
de labaque transfo. /4 Insertion ligne de transmission /4 (avec
charge relle)Mohammed Benlamlih Dr. Ing. 9 Les lignes de
transmissionLRA L LZ r R0. =4gAZ0 0ZLAinRZR20=Lr Autoroutes de
labaque transfo. /4 Insertion ligne de transmission /4 (avec charge
quelconque)Mohammed Benlamlih Dr. Ing. 10 Les lignes de
transmissionLLLLLLxb etrg maiszy1 1 1 =L L Ljx r z +
=4gAZ00Z4gAZ00ZL L Ljb g y + =L cjx z =L cjb y =L Lr z = 'Ractances
distribues Lignes de transmission en court-circuitMohammed
Benlamlih Dr. Ing. 11 Les lignes de transmissionRactances
distribues Lignes de transmission en court ouvertMohammed Benlamlih
Dr. Ing. 12 Les lignes de transmission11/18/20114Transformateur /4
La longeur physique du transformateur depend de la frequence et de
la vitesse de phase puisque g=vp/f Pour une ligne de transmission
type microruban, Limpdance caractristique est dtermine par la
largeur (w) pour un substrat de permitivit ret depaisseur (h),
connus; mais doit etre dans les limites du ralisable. Mthode
dadaptation valable une frequence. Ne convient pas pour des
applications large bande!Transformateur /4 structure microruban
Construction dune LT dimpdancecaractristique ZcMohammed Benlamlih
Dr. Ing. 14 Les lignes de transmissionTransformateur /4 structure
microrubanMohammed Benlamlih Dr. Ing. 15 Les lignes de
transmissionExempleDonnes:Soit une LT de Z0=100 termine par ZL=
(300 + j200) Trouvez: a) longueur minimale d1 pour transformer ZLen
rsistance pureb) limpdance caractristique du Transfo. /4 pour une
adaptation idalec) La largeur de la piste du transfo en structure
microruban (r=4)11/18/20115Exemple Autoroutes de labaque: lments
ractifs // Insertion inductance parallleMohammed Benlamlih Dr. Ing.
18 Les lignes de transmissionz=0LLzjb LzAbaque de Smith en Z et
YMohammed Benlamlih Dr. Ing. 19 Les lignes de transmission0 . 51 .
02 . 03. 0-3.0-2.0 -0.51 -1 0.5 1.0 2.0 5.0B/Y= O-0.2 B/YO=0.2
xCDG/ YO=0. 2-1.00.5 2.03.0- 3. 0- 2 . 0- 1 . 0- 0. 50.5 1.0 2.0
5.0rx X/ZO=0.2 X/ZO=-0.2-1CA1R/ ZO=0. 21.0Abaque en Z, dplacement
du point A au pointindique une transformation dimpdance de rsistive
zA=0.5 zB=0.5+j0.5 impdance rsistive en srie avec une inductance
+j0.5Abaque en Y, dplacement du point C au point D indique une
transformation dadmittance yC=1-j1 yD=1 soit (zD=50)Abaque de Smith
en Z et YMohammed Benlamlih Dr. Ing. 20 Les lignes de transmission0
. 51 . 02 . 03. 0-3.0-2.0 -0.51 -1 0.5 1.0 2.0 5.0B/Y= O-0.2
B/YO=0.2 xCDG/ YO=0. 2-1.00.5 2.03.0- 3. 0- 2 . 0- 1 . 0- 0. 50.5
1.0 2.0 5.0rx X/ZO=0.2 X/ZO=-0.2-1CA1R/ ZO=0. 21.0zc= 0.5+j0.5yc=
1-j15 . 0 =Az5 . 0 j jx + =1 j yb+ = 1 1 j yc =11/18/20116Abaque de
Smith en Z et YMohammed Benlamlih Dr. Ing. 21 Les lignes de
transmissionAbaque de Smith en Z et YAbaque en Z pour les
transformations srie.(dplacements causs par des lments srieAbaque
en Y pour les transformations parallles.(dplacements causs par des
lments parallles5 . 0 =Az5 . 0 j jx + =1 j yb+ =Mohammed Benlamlih
Dr. Ing. 22 Les lignes de transmissionAdaptation par stub -
principeMohammed Benlamlih Dr. Ing. 23 Les lignes de transmission
Une susceptance Ysest insre une distance d de la charge. On choisie
la distance d de tel sorte que cette distance: On choisie la
suceptance parallle de tel sorte que:ZLY0= 1 / Z0ds sY jB =0 in inY
Y jB+= +s inB B = C d., Gin= Y0)inY+Adaptation par
stub11/18/20117ZLZ0lsZ0sd050[ ] Z = 100 100 [ ]LZ j = + 2 2NLZ j =
+( )10.25 .252 2NLY jj= = +Exemple Soit adapter une charge ZL Z0
par utilisation de stub en CCZ 2 2 NLj = +0.178Y 0.25 0. 52NLj = 1
1.57 j +1 1.57 j 0.3220.3630.2190.041 0.219 - 1.571.57 0.3 2 6jjdd
+==Solution: Add ator at0.17 0. 0.219 8 041 = +0.32 0. 0.363 2 041
= +Deux solutions pour arriver y=1+/-jb S / C
0-j0.50-j10+j0.50+j10+j0Yn =( ) I m z ( ) Re z 0+j20-j2Rechrche de
longueur de stub Ls qui donne: 1.57NsB = On part de ladmittance dun
court circuit, direction vers la charge:1.57NsB = On supposeZ0s=
Z0Sinon il faut faire attention la normatisation! Un abaque
normalisnest valable que pour uneimpedance caracteristique.
admittance chart S/ C 0 1.57 j 0.09admittance chart( ) cot1.57
cot1cot 1.57; tan1.5720.567 [radians]NsB lll ll l = = = == =0.09sl
=A partir de labaque, on trouve:0.0903sl =Analytiquement (pour
vrifier):11/18/20118ZLz0Charge non adapte 1+ 1.62L = 1- 0.38L
=z1.621.550.042 0.219 0.380.292 ( ) V / z
V+1.00.78ZNL1.620.780.2190.0421.55Evolution de V(z)/V+1
V+=Explication ZLz0ZLzjBs0.219 0Charge adapteCharge non
adaptez1.621.550.780.042 0.219 TOS = 1.0 1+ 1.62L = 1- 0.38L
=z1.621.550.042 0.219 0.380.292 ( ) V / z V+1.0( ) V / z V+0.78TOS
= 4.26Explication
