D-IV : dissipation et absorption, modulation et dispersion

Mots-clefs : équation de dispersion, vitesse de phase, vitesse de groupe, modulation d'amplitude, paquet d'ondes, train d'onde gaussien, équation des télégraphistes, condition d'Heaviside, pupinisation, soliton, compression de train d'onde, débit binaire, modulation d'amplitude, de fréquence ou de phase, modulateur en anneau, détection de crête ou détection synchrone, oscillateur commandé par une tension, boucle à verrouillage de phase, mon arrière-grand-mère.

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Ci-dessous l'introduction du chapitre :

L'équation de d'Alembert reflète une situation idéale, car elle néglige tous les phénomènes dissipatifs. Sur deux exemples formels, nous verrons comment peut se modifier l'équation et quelles en sont les conséquences.

L'une est prévisible : l'onde se propage en s'amortissant, car les phénomènes dissipatifs absorbent de l'énergie aux dépens de l'onde. L'autre est que la vitesse d'une onde sinusoïdale, dite vitesse de phase, dépend de sa fréquence et nous en verrons les conséquences pratiques. Ces deux effets seront gérés par l'équation de dispersion.

Nous introduirons la notion de modulation d'une porteuse par un signal et montrerons que la première se propage à la vitesse de phase et le second à une vitesse spécifique, dite vitesse de groupe. Nous montrerons aussi qu'un signal bref, modulant ou non une porteuse, se propage aussi à la vitesse de groupe mais en subissant des déformations (élargissement et affaiblissement).

Nous évoquerons quelques méthodes employées pour réduire la dispersion lorsqu'on utilise pas la modulation : pupinisation d'une ligne bifilaire, soliton, compression de train d'onde.

Nous terminerons en indiquant en quoi la dispersion limite le débit des transmissions numériques.

En annexe quelques indications pratiques sur la modulation (d'amplitude, de fréquence ou de phase) et sur la démodulation.

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