Transmission des informations par ondes électromagnétiques

Transcription

1 Transmission des informations par ondes électromagnétiques I Support et canal d information I.a Télégraphe de Chappe : ( voir livre p 92) en 1782 Support : les sémaphores Canal d information : il y qu un seul canal Vitesse de l information : 500 Km/h I.b Le télégraphe à fil (1832 Morse) I.b.1 Elément d émission Le manipulateur se compose d'un socle de bois sur lequel sont fixées deux bornes P et M et un levier, muni de deux contacteurs, qui peut osciller verticalement. Dans sa position de repos, le ressort éloigne le levier de la borne P. Quand on veut envoyer un message, on appuie sur la poignée du levier afin de mettre en contact la borne P avec l'un des contacteurs du levier. Le courant passe et est interrompu dès que l'on relâche le levier qui retourne dans sa position de repos grâce au ressort de rappel. Transmission des informations par ondes électromagnétiques Page 1

2 I.b.2 Elément de réception Support : les fils électrique Canal d information : il y qu un seul canal Vitesse de l information : De l ordre de la vitesse de la lumière Le récepteur fonctionne à l'aide d'un électro-aimant relié au fil de ligne et à la Terre. Quand un courant arrive la plaque de fer doux de l'électro-aimant est attirée et repoussée grâce au ressort de rappel suivant les ouvertures et fermetures du courant. Le levier est mis en mouvement et oscille. Il porte une pointe qui appuie sur une bande de papier. La longueur de la trace laissée sur le papier dépend de la durée du passage du courant. I.b.3 Multiplexage En 1870 on arrive en envoyer deux messages sur le même fil (un dans chaque sens), puis plusieurs messages sont transmis sur la ligne dans les deux sens Support : les fils électrique Canal d information : Utilisation de plusieurs canaux, un par message Vitesse de l information : De l ordre de la vitesse de la lumière I.c Le télégraphe sans fil En 1865 Maxwell établit les équations de propagation des ondes électromagnétique I.d Nécessité de la modulation d une porteuse Les ondes sonores ont des fréquences (20Hz Hz), si on transforme ces ondes en ondes électromagnétiques celles-ci ont une faible portée Si on n utilise pas de porteuse il ne pourra y avoir qu un seul canal On va donc utiliser une onde porteuse par canal. Exemple de deux signaux S1 et S2 à transmettre grâce à une porteuse Transmission des informations par ondes électromagnétiques Page 2

3 Les deux spectres des signaux S1 et S2 se superposent, il sera impossible de les sépararer à la réception On translate les fréquences de S1 et S2, en réalisant une modulation d un signal sinusoïdal, appelé porteuse. La fréquence de la porteuse est modulée par le signal S. Le signal résultant est constitué d un ensemble de fréquences comprises entre Fa : fréquence de la porteuse pour S1 Fb : fréquence de la porteuse pour S2 I.e Modulation d une porteuse Une porteuse est un signal de la forme :. La modulation de la porteuse consiste à faire varier A, Fp,ou φ en fonction du signal à transmettre, le signal modulant. Sm Exemples Modulation d amplitude de la porteurse Modulation de fréquence de la porteuse Transmission des informations par ondes électromagnétiques Page 3

4 I.f Canal de transmission Un canal de transmission est défini par l association d une porteuse de fréquence et d une bande de fréquence qui lui est allouée et qui permettra de véhiculer l information à transmettre. La différence de fréquence entre deux porteuses voisines doit être supérieure à la largeur en fréquence du signal à transmettre. II Les ondes électromagnétiques II.a Définition Une onde électromagnétique est une onde produite par un courant électrique variable dans le temps. Comme toutes les ondes, elle transporte de l énergie sans transporter de matière. Les ondes lumineuses correspondent à un domaine particulier des ondes électromagnétiques faraday.jnlp Expérience du tube en cuivre Transmission des informations par ondes électromagnétiques Page 4

5 II.b Gammes d ondes Voir livre P99 Transmission des informations par ondes électromagnétiques Page 5

6 III Emission et réception des ondes électromagnétiques III.a Emission et antenne d émission La fréquence de l onde électromagnétique produite par une antenne est égale à celle du signal électrique qu elle reçoit. III.b Réception et antenne de réception La fréquence du signal électrique produit par une antenne est égale à celle de l onde électromagnétique qu elle reçoit. Propagation d'onde électromagnétique.jnlp Transmission des informations par ondes électromagnétiques Page 6