13. Ondes électromagnétiques guidées

La première partie de ce chapitre présente l’étude d’un dispositif simple de guidage des ondes, constitué de deux plans métalliques infinis. Cette étude permettra de mettre en évidence quelques propriétés de la propagation qui seront retrouvées lors de la propagation d’ondes dans les guides d’ondes métalliques.
Les guides d’ondes métalliques seront traités dans la seconde partie. Ils possèdent de grandes qualités comme structure de propagation des ondes électromagnétiques. En particulier, ils présentent peu de pertes et ne rayonnent pas, à la différence de certaines lignes telles que les micro-rubans. Ce sont des dispositifs très utilisés en hyperfréquences.
Les conditions de la propagation sont modifiées par l’existence de conditions aux limites. Ces conditions imposent la forme des solutions de l’équation de propagation. Dans ce cas la propagation n’a plus lieu par onde plane.
Pour comprendre le principe de la propagation guidée, nous allons étudier la propagation entre deux plans métalliques parfaits, parallèles.
L’onde entre à gauche, sur la figure 13.1. Sous certaines conditions elle est guidée entre les deux plans métalliques distants de a et ressort à droite.
Nous mènerons un raisonnement en considérant les rayons qui se réfléchissent entre les deux plans. La réflexion a lieu selon les lois de Descartes : l’angle de réflexion est égal à l’angle d’incidence.Nous supposons que la propagation entre deux réflexions successives a lieu sous forme d’onde plane…