I.9.2.Transmission par
ligne
1.9.2.1.
Définitions
On appelle ligne tout support physique de transmission
constitué d'un milieu matériel fini.
Exemple
2 conducteurs arrangés en hélice = paire
symétrique torsadé
2 conducteurs concentriques séparés par un
isolant = paires coaxiales, guide d'onde diélectrique = fibre optique,
guide d'onde métallique = guide métallique.
On appelle câble de transmission tout support physique
constitué d'un ensemble des lignes. Il existe plusieurs types des
câbles suivant leur utilisation :
- Câbles pour installation intérieurs à
l'air libre, conduit ;
- Câble pour installation extérieure en conduits
enterrés ;
- Câbles auto-porte, pour installation aérienne
extérieure ;
- Câble pour installation enterrée sans
protection
Exemple
Câble téléphonique aérien à
paires symétrique, câble téléphonique à
fibres optiques, câbles informatiques à paires torsadées,
câble TV à paire coaxiale.
1.9.2.2.
Propriétés
Dans ce qui suit la ligne est considérée comme
idéale, c'est-à-dire comme ayant les mêmes
propriétés électriques sur toute sa longueur.
a) Paramètres primaires
dx
Rdx
Ldx
Cdx
Gdx
Ils permettent de représenter un tronçon de
ligne de longueur dx par un schéma électrique équivalent
(fig.1.17)
Fig.I.16. Schéma électrique
équivalent
R,L,C et G sont appelles paramètres primaires de la
ligne avec :
ü R : résistance linéique
élémentaire représentant la résistance de la ligne
par unité de longueur (O/m). Elle dépend en particulier de la
section et de la nature du conducteur.
ü L : l'inductance linéique
(H/m), modélisant la présence de champ électrique inter et
intra-structure conductrices :
ü C : capacité
linéique (F/m), caractérisant la capacité du
diélectrique constituant de ligne.
ü G : perditance linéique
(O-1/m) représentant les pertes diélectrique et les
défauts d'isolation de la ligne. Elle dépend de l'angle de perte
S, lié à la nature des isolants.
b) Paramètres secondaires
Les paramètres primaires ne modélisent la ligne
que d'une manière grossière. On leur préfère
souvent les paramètres dits secondaires pour déterminer les
propriétés du support :
- Impédance caractéristique
Zc
C'est une donnée complexe qui représente
l'impédance d'entrée d'une ligne qui serait connectée
à sa sortie sur une impédance égale à Zc.
- Coefficient de propagation j
Par définition j = a+Je
· a : affaiblissement linéique en
Neper/mètre (Np/m)
1N=8,68 dB
· ß : déphasage linéique
(rad/m)
· a : représente les pertes subies par le
signal électrique lors de la propagation le long de la ligne. Il se
mesure en injectant un signal à l'une des extrémités de la
ligne et en mesurant le signal reçu à l'autre
extrémité. ß lié à la longueur d'onde ? et la
vitesse de propagation ? de l'onde électromagnétique dans le
support par : ß =   =  
c) Relation sur les paramètres primaires et
secondaires
G= ?c tang ? ou ? désigne l'angle de pertes de la
diélectrique.
Généralement, 10-4 < tang ? <
10-3, suivant la nature des isolants dans les câbles.
Zc =  
Ces équations sont générales et valables
sur tous types de ligne. Toutefois certaines significations sont possible en
considérant un caractère plutôt inductif ou pas de ligne,
une fréquence d'utilisation élevée ou non, et en supposant
par exemple la perditance linéique négligeable (G=o).
Après étude variations des paramètres inductifs ou haute
fréquence (Lw>>R) ou pour l'utilisation en fréquence
vocales (Lw<<R), on constate que :
- Si Lw<<R, Zc est complexe et varié
proportionnellement à  , a et ß à   , ceci provoquent des distorsions d'affaiblissemnt et de phase.
- Si lw>>R, Zc est réelle et indépendante
de f,b croit linéairement avec f, donc ps de distorsion de phase. &
est indépendant de f s'il n'existe pas d'effet de peau (densité
de courant uniforme dans toute la section du conducteur). Dans le cas
contraire, une distorsion d'affaiblissement apparait et a est proportionnelle
à   (cas des lignes en HF.
d)
Télédiaphonie-paradiaphonie
Lorsque deux lignes sont proches spécialement, il peut
exister une influence parasite entre les signaux d'information qui sont
véhiculés sur chaque voie. Cette perturbation est appelée
diaphonie selon que la ligne perturbatrice provoque un parasitage vers l'une ou
l'autre des extrémités de la ligne, on parle de paradiaphonie ou
télédiaphonie.(figure I.18)
Z
Z
Z
Z
Puissance du signal
Z
Z
Z
Z
Puissance du signal
Télé diaphonie
Para diaphonie
Figure I.18 : télédiaphonie
L'affaiblissement para diaphonique est en particulier une
grandeur importante dans la pratique pour caractériser un câble de
transmission : il permet d'évaluer à l'entrée d'une
ligne perturbée la porte du signal provoquer par la ligne perturbatrice
voisine. Il dépend de la distance entre les lignes d'un même
câble, des combinaisons des pas de torsadés (pour les paires
torsadés) et de technique de construction du câble.
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