Science physisques - exercice 2 - correction, Exercices de Physique Avancée
Eleonore_sa
Eleonore_sa28 April 2014

Science physisques - exercice 2 - correction, Exercices de Physique Avancée

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Science physisques - exercices sur la transmission d'ondes hertziennes - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Etude préliminaire: l'onde radio, L'émission de l’onde radio, La réception de l’onde r...
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EXERCICE III Transmission d'ondes hertziennes 4 pts Spé

Antilles Guyane 2008 EXERCICE III. TRANSMISSION D'ONDES HERTZIENNES (4 Points) CORRECTION

1. Etude préliminaire: l'onde radio

1.1. Pour la lumière visible 400 nm < visible < 800 nm, soit 4,0010 –7m < visible < 8,0010

–7 m

visible < 1,010 –3 m, donc la lumière visible se situe donc dans le domaine A.

1.2. f = Error!

f =

83,0.10

9,0 = 3,3 . 107 Hz = 33 MHz

2. L'émission de l’onde radio 2.1.1. v(t) correspond à la porteuse de haute fréquence F.

u(t) correspond au signal modulant de basse fréquence f.

Vm correspond à l’amplitude de la tension sinusoïdale v(t).

2.1.2. U0 est la tension de décalage (ou offset).

2.2.1.

2.2.2. 8T = 0,20 – 0,10 = 0,10 ms donc T = 8

1010,0 3 = 1,310–5 s

f = Error!= 8,0.104 Hz = 80 kHz, le signal modulé est un signal haute fréquence.(calcul avec T non arrondie)

Remarque : NON DEMANDÉ L’analyse en fréquence du signal modulé montrerait que celui-ci est composé de

trois fréquencesf1 = F – f ; f2 = F ; et f3 = F + f.

2.2.3. m = max min

max min

U U

U U voir figure 5

m =Error! = 0,6

2.2.4. La modulation est satisfaisante car le taux de modulation m < 1.

L longueur de l’antenne : L = 324 m

D’après le texte, il faut que L = /4, donc  = 4L.

 = 4  324 = 1296 m = 1,30103 m = 1,3 kmlongueur d’onde maximale de l’onde radio émise par la tour

Eiffel

La tour Eiffel ne pouvait émettre qu’une partie du domaine des ondes hertziennes kilométriques :

1052 m <  <1296 m.

Le signal modulant correspond à

l’enveloppe du signal modulé.

Umax

Umin

8 T

3. La réception de l’onde radio.

3.1.1. L’élément 1 est appelé circuit d'accord (ou circuit bouchon).

L'antenne capte les ondes électromagnétiques émises par tous les émetteurs environnants. Le circuit LC parallèle

permet de sélectionner l'onde que l'on souhaite capter et élimine les autres ondes indésirables.

3.1.2. L’élément 2 permet d'éliminer le signal de la porteuse et de ne conserver que l'enveloppe du signal modulé

reçu. (avec la diode, C2 et R1).

Il permet également d’éliminer la tension de décalage ( avec C3 et R2).

L’élément 2 permet de démoduler le signal modulé reçu par l’anntenne.

La diode ne laisse passer le courant que dans un seul sens et élimine ainsi les valeurs négatives de la tension

modulée en amplitude.

3.2. UBM UAM UCM

4. La chaîne complète.

4.1. Le signal obtenu n’étant pas sinusoïdal, le son émis n’est pas pur , il est dit complexe.

4.2. L’analyseur de spectre permettrait d’obtenir le spectre de fréquences afin de mettre en évidence les différents

harmoniques composant ce son complexe.

L’analyseur donnerait la fréquence des différents harmoniques ainsi que leurs amplitudes relatives.

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