OS
Fic. III-8. — Variation du champ magnétique avec la fréquence.
réduit à une très petite composante Æ, statique, portée par la normale commune à l’axe Oz en M et à l’hélice ;
b) la fréquence croissant on a presque immédiatement un champ polarisé suivant une ellipse extrèmement allongée et presque complètement couchée sur l’axe"Oz. Cela signifie pratiquement que la composante transversale du champ est négligeable;
c) vers la valeur ka= 0,4 (spire voisine de la demi-onde) l’ellipse bascule rapidement et tend à devenir un cercle normal à l’axe. Au delà de ka = 0,6 on peut dire que la composante transversale, polarisée quasi circulairement, est devenue prédominante et augmente avec la fréquence ;
d) au voisinage immédiat de la valeur critique ka — 1/cos x — tg «, le phénomène se complique sans présenter un grand intérêt pratique. Le plan de polarisation s'incline très rapidement sur l’axe, passe de l’autre côté pour redevenir normal à l’axe lorsque la valeur critique est atteinte, avec variation corrélative de l’ellipse de polarisation.
Pour résumer brièvement la discussion on peut dire lorsque, tous les autres paramètres étant fixés, la fréquence croît jusqu’à une valeur critique pour laquelle la spire est voisine de la longueur d’onde, l’hélice filiforme possède deux régimes à large bande:
&) un régime « basse fréquence » à champ pratiquement longitudinal,
moyenne pour laquelle le tube est prévu (3 000 MHz) correspond à ka = 0,18. L’hélice du tube à ondes progressives fonctionne donc en « basse fréquence ». Le champ transversal est alors complètement négligeable ([E./E,] = 3400) de sorte qu’un électron parcourant l’axe n’est pas soumis à l’action d’un effet perturbateur transversal, contrairement à l’affirmation de SocrRey [36]. Le champ transversal ne serait égal à la composante longitudinale qu’à la fréquence 8750 MHz. (la fréquence critique est ici : 15 430 MHz). A 7 000 MHz le champ transversal n’est encore que 10 % du champ longitudinal.
2. Les hélices en régime haute fréquence, c’està-dire avec champ circulaire, se rencontrent dans l’antenne en hélice.
c) DiscussioN DU CHAMP MAGNÉTIQUE.
Bornons-nous à l’étude du rôle de la fréquence. La discussion est tout à fait analogue à celle du champ électrique, mais les résultats sont plus simpies (fig. ITT-8).
La composante , décroît rapidement à partir de la valeur :
(IIT-41) (Hra=0 = (1/2r a) cotg « = 1/2rh.
Comme l'inverse du pas de l’hélice 2th n’est autre que le nombre de spires n;, par unité de longueur sur la génératrice du cylindre, on retrouve en (III-41) l'expression bien connue n,1 du champ magnétique
quence en introduisant un terme correctif facile à déduire du développement de la fonction X (CE
(III-42) & É 1 = nr 1! 1 + [(kacotg «)?/2][ Log (ka cotg x) —0,616] 1.
En régime continu il existe une composante transversale :
(IIL-43) Hi=— (1/27 a) cotg a[cotg « Ki(cotg x) + Ki(cotg &)] (HHI-44)
= (1/27 a) cote? à K,; (cotg à) d'autant plus négligeable que l’angle & est petit. Le rapport :
(IIT-45) [H,/H:] = cotg « Ko(cotg &) + Ki(cotg «) de l’ordre de l’unité pour & — 450 (hélice étirée) tombe à 105 pour les hélices des tubes à ondes progressives et pratiquement à 0 pour les solénoïdes usuels.
. La fréquence augmentant, on peut prendre :
sin œ
H;=—)jH,— 7e na” [oota( ee 5) Ko(a Ya) — Yi Ki er |
Le champ transversal est donc cireulaire. Son intensité croît avec la fréquence.
Le champ magnétique proprement dit est polarisé elliptiquement suivant une ellipse disposée comme celle du champ électrique. On retrouve un régime basse :fréquence à ellipse très allongée presque
couchée sur l’axe Oz et un régime haute fréquence
à polarisation quasi circulaire normale à cet axe. D'ailleurs, pour des hélices à faible angle «& on constate que les plans des ellipses électrique et magnétique restent sensiblement confondus sur la presque totalité de l'intervalle de fréquence considéré. On peut vérifier que, dans le cas de l’hélice du tube CNET, l'angle des deux plans n'excède pas un demidegré, les deux plans s’échangeant dans la bande de transition. Précisons enfin qu’à chaque instant les champs transversaux, électrique et magnétique, restent pratiquement orthogonaux.
