Electromagnétisme appliqué

Objectifs

L’objectif de ce cours est de montrer la nécessité des études électromagnétiques lors de la conception des dispositifs constituant un système de communication hautes fréquences, d’obtenir une connaissance solide théorique et d’acquérir la compétence pratique pour la modélisation électromagnétique d'un système, de faire apparaître les aspects de propagation libre et guidée, de comprendre le problème de rayonnement et le principe de fonctionnement des antennes, de se familiariser avec les théorèmes généraux et les principes d’équivalence les plus répandus et d’en comprendre leur utilité.  L’enseignement inclut l’étude des concepts suivants : opérateurs vectoriels, systèmes de coordonnées orthogonales curvilignes, propriétés électriques de la matière (permittivité complexe, perméabilité, conductivité), équations de Maxwell (domaines temporel et complexe), puissance, conditions aux limites, ondes planes, ondes évanescentes, polarisation, propagation en milieu hétérogène, interaction onde-matière (coefficients de réflexion et de transmission), approximation des rayons, potentiels retardés, théorème de Green, rayonnement (dipôles infinitésimal et réaliste, champs proche et lointain), théorèmes généraux (unicité, réciprocité), principes d’équivalence (physique et inductive).

Applied Electromagnetics

The objective of this course is to demonstrate the necessity of electromagnetic studies in the design of devices forming high-frequency communication systems, to acquire solid theoretical knowledge and practical skills for electromagnetic system modelling, to highlight free-space and guided propagation aspects, to understand radiation problems and antenna operating principles, and to become familiar with general theorems and commonly used equivalence principles and understand their usefulness. The course includes the study of the following concepts: vector operators, orthogonal curvilinear coordinate systems, electrical properties of materials (complex permittivity, permeability, conductivity), Maxwell’s equations (time and frequency domains), power, boundary conditions, plane waves, evanescent waves, polarization, propagation in heterogeneous media, wave–matter interaction (reflection and transmission coefficients), ray approximation, retarded potentials, Green’s theorem, radiation (infinitesimal and practical dipoles, near and far fields), general theorems (uniqueness, reciprocity), and equivalence principles (physical and inductive).