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Comment ça marche ?

Radio-club F6KRK.

Formation du diagramme de rayonnement

Réflexion sur un sol réel (1).

Dans les précédents "Comment ça marche ?", nous avons vu la réflexion des
ondes électromagnétiques sur un plan de sol parfaitement conducteur et bâti des
diagrammes de rayonnement en nous servant de la théorie des images. Qu'en est-il avec un
sol réel ?
Milieu de propagation. Cas où l'effet conducteur domine nettement :
Un milieu est défini par ses propriétés électriques. Celles-ci se Dans ce cas, a est très grand et o très petit.
résument par deux paramètres : la permittivité relative "¡" al- On définit un indice k :
lant de 1 à l'infini, et la conductivité "a" allant de 0 à l'infini (1) .
Un conducteur parfait a une conductivité infinie et une faible
permittivité. Un isolant parfait à une conductivité nulle et une
permittivité sans hystérésis. On remarquera que k est très grand et diminue avec la fréquence.
Une onde électromagnétique traverse un milieu isolant parfait Comme la conductivité n'est pas nulle, il y aura amortisse-
(vide et gaz non ionisés) sans atténuation et sans changer de ment de l'onde (dissipation par effet Joule). On définit une
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direction. Elle ne pénètre pas dans un milieu conducteur parfait, profondeur de pénétration b = c / kt (c = 3.10 m/s est la
elle le tangente ou elle est réfléchie. vitesse de la lumière dans le vide). C'est la distance pour la-
quelle l'amplitude des champs est divisée par e (e = 2,718 est
(3)
Milieu semi-conducteur (sol réel). la base des logarithmes naturels, l n (e) = 1 "Neper") .
Il est caractérisé par le fait que sa conductivité est faible, voire La vitesse de propagation dans le milieu est égale à c / k.
très faible, comparée à celle d'un conducteur pur (métallique). Nous avons sur la figure 2 les profondeurs de pénétration
Selon le rapport entre la permittivité et la conductivité, nous pour quelques milieux.
définissons une fréquence de coupure F = a / 2π¡. Au-des- Figure n° 2
c
sous de F , le milieu est considéré comme plutôt conducteur
c
et au-dessus, comme plutôt isolant. Nous avons un conduc-
teur pur si (t¡ / a) << 1 et un diélectrique pur si (t¡ / a) >> 1.
Pour une conductivité donnée, un milieu se comporte d’au-
tant mieux comme un isolant et d’autant moins bien comme
un conducteur que la fréquence est plus élevée.
Nous avons sur la figure 1 les valeurs typiques de quelques
sols courants.
Figure n° 1

Cas où l'effet diélectrique domine nettement :
Dans ce cas, a est très petit et o très grand.
On définit un indice n :

L'indice n est pratiquement indépendant de la fréquence. Il
se comporte comme un indice de réfraction, et la vitesse de
Propagation en milieu semi conducteur. propagation dans le milieu est égal à c / n .
(4)
On définit une constante de temps de dissipation des charges : Noter que dans le cas d'un milieu nettement conducteur,
(2)
o = ¡ / a . n = k.

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