Transmission terrestre. Les lignes et les circuits micro-onde.

Parmi les lignes pour la transmission terrestre et parmi les circuits micro-onde on trouve trois catégories particulièrement importantes :
Les lignes de télécommunication terrestre : Lignes bifilaires, coaxiales et les fibres optiques.
Les lignes à bande : composants passifs de circuits électroniques micro-onde.
Les guides d’onde métalliques : techniques de mesure au laboratoire et capteurs circuits passifs.

Les lignes de télécommunication terrestre :

i) La ligne bifilaire :
C’est historiquement le premier type de lignes utilisé pour les liaisons télégraphiques et téléphoniques. Ses deux fils conducteurs étaient maintenus à distance constante (environ 20 cm) par des supports isolants. L’affaiblissement de la ligne est faible et permet des liaisons de plusieurs dizaines de kilomètres sans besoin d’amplification. Par contre une seule communication passait par ligne dans ces conditions. La majorité des câbles de transmission de données sont de type « paires torsadées ». Ces câbles peuvent contenir une ou plusieurs paires de fils, chacune étant légèrement torsadée sur elle-même. Le principe local est celui de la ligne bifilaire. Pour augmenter le nombre de liaisons possibles, des câbles téléphoniques ont été obtenus en regroupant des centaines de lignes bifilaire (182 et 1792 paires de fils conducteurs d’environ 0,5 à 2mm).

Les guides d’onde métalliques 

De simples tuyaux métalliques à section circulaire ou rectangulaire permettent de conduire les micro-ondes compatibles avec leur taille latérale de l’ordre de la longueur d’onde dans la gamme de fréquence allant de 3GHz à 90GHz.On peut atteindre un blindage totale des ondes transportées et des pertes par effet joule pratiquement nulles en utilisant l’air comme diélectrique (isolant remarquable) et en argentant ou dorant la surface interne.

Les guides d’onde diélectriques et les fibres optiques :

Le cœur est ici constitué d’un diélectrique de permittivité supérieure à celle du diélectrique gaine, à l’interface duquel s’effectuent les réflexions multiples. Les fibres optiques telles que celles constituées de silice fonctionnent avec de très faibles pertes (<décibel par kilomètre) aux fréquences optiques. Une fibre multi-mode s’obtient pour des diamètres très faibles et de quelques microns alors qu’une fibre monomode fait quelques dizaines de microns.
Les câbles téléphoniques à fibre optique peuvent en réunir un grand nombre. Pour 70 fibres on a un diamètre total extérieur d’environ 2,2cm.

Les câbles sous marins 

Ils concurrencent encore les communications satellites et existent depuis les années 1960. On les enfouis à plus de 1000 mètres et peuvent durer 25 ans au maximum. Jusqu’en 1986 ce sont des câbles coaxiaux en modulation analogique dont le TAT 6 (Trans Atlantique n°6) offrait 4000 voies avec répétiteurs tous les 9,5km. Après 1986 fibres optiques monomode en modulation numérique :
en 1988 TAT 8 offrait 23000 voies par fibre (280Mbits/s) avec répétiteurs tous les 60km. en 1991 TAT 9 (560Mbits/s) avec répétiteurs tous les 120km. en 1996 TAT 13 double fibre dopées à l’erbium (2,5Gbits/s performances multipliées par 10 en 10 ans) avec répétiteurs tous les 45km.