HYPERFRÉQUENCES

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Magnétron à cavité

Magnétron à cavité
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Klystron à deux cavités

Klystron à deux cavités
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Tube à ondes progressives

Tube à ondes progressives
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Tube à champs croisés

Tube à champs croisés
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Générateurs d'hyperfréquences

Tubes générateurs d'hyperfréquences

Le magnétron

Le magnétron est le premier en date des générateurs d'hyperfréquences (Začek, 1924). Sa structure est celle d'une diode en forme de cylindre. Après les stades successifs d'anodes pleines, puis fendues, les anodes possèdent actuellement des cavités cylindriques. Un champ magnétique de plusieurs dixièmes de tesla est appliqué parallèlement à l'axe de symétrie ; les électrons issus de la cathode se déplacent dans le vide et sont soumis à l'action d'un champ électrique H.F. et d'un champ magnétique qui lui est perpendiculaire.

Magnétron à cavité

Magnétron à cavité

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Magnétron à cavité. 

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La théorie complète de la trajectoire des électrons (qui sont soit ralentis, soit accélérés), compte tenu de la charge d'espace et des vitesses initiales, est complexe. En fonctionnement continu, la puissance de l'onde hyperfréquence émise peut atteindre quelques kilowatts ; en fonctionnement impulsionnel, les magnétrons peuvent produire une puissance de crête de plusieurs mégawatts avec un facteur de forme (rapport entre la puissance de crête et la puissance moyenne émise) variant de 500 à 2 000. De tels magnétrons, accordables sur une bande de 10 à 15 p. 100 de la fréquence de fonctionnement, se trouvent dans toutes les gammes de fréquence radar, depuis la bande L jusqu'à la bande W. Ce ne sont plus aujourd'hui les émetteurs radars par excellence car le temps de commutation d'une fréquence d'émission à une autre est beaucoup trop long – de l'ordre de quelques secondes –, ce qui rend les émetteurs radar à magnétron beaucoup trop sensibles aux brouilleurs. On est donc passé à des chaînes d'émission pilotées, à fréquences aléatoires.

Le klystron

Le klystron à deux cavités a fait son apparition en 1939. Son fonctionnement est fondé sur la modulation de vitesse des électrons. Un faisceau électronique passe successivement dans un « premier espace de modulation » d'un volume résonnant (rhumbatron), en forme de tore et délimité par les grilles G1 et G2, puis dans un « espace de glissement » équipotentiel où les électrons se groupent par paquets, enfin dans un second rhumbatron (g [...]

Klystron à deux cavités

Klystron à deux cavités

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Klystron à deux cavités. 

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Écrit par :

  • : Ingénieur, chef d'affaires, division "systèmes, défense et contrôle", Thomson-CSF.

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Autres références

«  HYPERFRÉQUENCES  » est également traité dans :

BOOT HENRY ALBERT HOWARD (1917-1983)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 353 mots

Physicien britannique, inventeur du magnétron à cavité. Fils d'un ingénieur électricien, Henry Albert Howard Boot, né le 29 juillet 1917 à Birmingham (Grande-Bretagne), fait ses études à l'université de cette ville et y soutient sa thèse de doctorat en 1941. Il est immédiatement engagé au département de physique de cette université pour travailler sur la mise au point de générateurs de micro-ondes […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/henry-albert-howard-boot/#i_12174

GRENATS

  • Écrit par 
  • Gérard GUITARD, 
  • Ramanathan KRISHNAN
  •  • 4 299 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Les applications »  : […] Les grenats magnétiques, étant des isolants par excellence, trouvent des applications dans le domaine des hyperfréquences (100 à 9 000 MHz), comme isolateurs, circulateurs, etc. Les grenats contenant des ions de terres rares comme l'ion Dy 3+ sont utilisés dans des dispositifs à haute puissance. Bien que des matériaux polycristallins soient utilisés le plus souvent, les m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/grenats/#i_12174

HYPERSONS

  • Écrit par 
  • Pierre TOURNOIS
  •  • 2 749 mots
  •  • 2 médias

On appelle hypersons ou ondes hypersonores les ondes acoustiques ou élastiques cohérentes dont la fréquence est supérieure à 10 9  Hz. La structure périodique de la matière et l'ordre de grandeur des dimensions atomiques limitent leur fréquence maximale possible aux environs de 10 13  Hz. La longueur d'onde des hypersons varie de quelques microm […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/hypersons/#i_12174

MASER

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  • Maurice ARDITI, 
  • Claude AUDOIN
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Le mot « maser » ( Microwave Amplification  by  Stimulated  Emission  of Radiation ) signifie amplification de micro-ondes par émission induite de rayonnement. Les masers présentent un très grand intérêt historique. Celui à ammoniac, réalisé par Charles H. Townes et ses collaborateurs en 1954, a constitué la première preuve expérimentale de l'émission induite ou stimulée don […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/maser/#i_12174

MICRO-ONDES

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  • André LOUPY
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La découverte du phénomène d'échauffement par rayonnement micro-onde remonte aux années 1950, lorsqu'il a été constaté que des objets, situés à proximité d'antennes utilisées en télédétection radar, connaissaient un échauffement intense et en profondeur sous l'effet des rayonnements électromagnétiques à très haute fréquence. Dans les fours à micro-ondes, les fréquences usuelles sont situées entre […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/micro-ondes/#i_12174

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  • Julien BOK
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Dans le chapitre « Générateurs d'hyperfréquences »  : […] Lorsqu' on soumet un semi-conducteur à un champ électrique très élevé, divers phénomènes d'instabilité apparaissent, qui peuvent donner naissance à des oscillations de courant à très haute fréquence dans la gamme de 10 à 100 GHz. Ces dispositifs sont alors utilisés comme générateurs d'hyperfréquences, pour des radars par exemple. Deux types sont commercialisés : – les diodes à effet Gunn, qui uti […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/semiconducteurs/#i_12174

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Pour citer l’article

Louis DUSSON, « HYPERFRÉQUENCES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 10 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/hyperfrequences/