RAPORTHOLCIM+FSO FINALE-1(1)

M a s t e r : El e c t r o n i q u e e t Sy s t è m e d e Comm u n i c a t i o n
1
So mma ir e
Partie A : C i r c u i t s m i c r o - o n d e .........................................6
Partie A : C i r c u i t s m i c r o - o n d e .........................................6
Chapitre 1 : MICRO ONDE ET APPLICATION ........................................................6
1-Les micro-ondes et leurs applications. ..........................................................................6
a- Définition...................................................................................................................6
b- Applications ..............................................................................................................6
2-Le spectre électromagnétique........................................................................................7
3- Propriétés caractéristiques des micro-ondes ...............................................................9
a- Historique .................................................................................................................9
b- Evolution des technologies des circuits micro-ondes ............................................. 10
c- Avantages et inconvénients de la technologie planaire ......................................... 10
Chapitre 2 : PARAMETRES S ET LIGNES MUCRORUBAND ............................ 11
1. Paramètres S ............................................................................................................... 11
1.1 Application à un quadripôle ........................................................................... 11
1.1.1. Définition ................................................................................................. 12
1.1.3. Graphe de fluence ................................................................................... 13
1.1.4. Coefficient de réflexion ............................................................................ 15
1.1.5. Notion de puissance ................................................................................. 16
1.1.6. Pertes d’insertion ..................................................................................... 17
1.2. Propriétés ............................................................................................................. 18
1.2.1. La réciprocité ........................................................................................... 18
1.2.2. La symétrie .............................................................................................. 18
1.2.3. L’unilatéralité .......................................................................................... 18
1.2.4. L’idéalité .................................................................................................. 19
1.2.5. Le quadripôle réciproque passif sans pertes .......................................... 19
1.2.6. Décalage des plans de référence .............................................................. 20
2. Ligne micro ruban ...................................................................................................... 23
2.1 Introduction .......................................................................................................... 23
2.2 Les différents types de lignes ................................................................................ 23
2.3 Approche théorique de la ligne microbande ........................................................ 24
Chapitre 3 : Circuits micro-ondes .............................................................................. 26
I. Circuit a deux accès .................................................................................................. 26
1. L’atténuateur ............................................................................................................ 26
1.1. Fonctionnement .................................................................................................... 26
1.2. Technologie .......................................................................................................... 26
1.2.1. Eléments localisés .......................................................................................... 26
1.2.2. Guide d’onde ................................................................................................. 28
1.2.3. Circuits intégrés ............................................................................................ 28
1.3. Applications ......................................................................................................... 28
1.3.1. Protection d’un appareil de mesure ............................................................. 28
1.3.2. Masquage d’une désadaptation .................................................................... 28
2. Le déphaseur ............................................................................................................ 29
2.1. Fonctionnement.................................................................................................... 29
2.2. Technologie .......................................................................................................... 29
2.2.1. Eléments localisés .......................................................................................... 29
2.2.2. Eléments distribués ....................................................................................... 30

M a s t e r : El e c t r o n i q u e e t Sy s t è m e d e Comm u n i c a t i o n
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2.2.3. Circuits intégrés ............................................................................................ 30
2.3. Applications .......................................................................................................... 30
3. L’isolateur ................................................................................................................. 32
3.1. Fonctionnement .................................................................................................... 32
3.2. Technologie .......................................................................................................... 32
3.2.1. Technologie hybride ...................................................................................... 32
3.2.2. Circuits intégrés ............................................................................................ 32
3.3. Applications .......................................................................................................... 32
II. Circuits à trois accès .................................................................................................. 34
1. Le circulateur............................................................................................................ 34
1.1. Fonctionnement .................................................................................................... 34
1.2. Technologie .......................................................................................................... 34
1.3. Applications ......................................................................................................... 35
1.3.1. Duplexage ...................................................................................................... 35
1.3.2. Amplification à résistance négative .............................................................. 36
2. Diviseurs. Combineurs de puissance ................................................................. 37
2.1. Fonctionnement.................................................................................................... 37
2.2. Technologie .......................................................................................................... 38
2.2.1. Diviseur résistif .............................................................................................. 38
2.2.2. Diviseur combineur Wilkinson ..................................................................... 39
2.3. Applications ......................................................................................................... 40
2.3.1. Boucle à verrouillage de phase ...................................................................... 40
2.3.2. Amplification de puissance ........................................................................... 41
III. Circuits à quatre accès ............................................................................................. 42
1. Coupleur bidirectionnel.......................................................................................... 42
1.1. Fonctionnement .................................................................................................... 42
1.2. Technologie .......................................................................................................... 44
1.2.1. Guides d’ondes .............................................................................................. 44
1.2.2. Coupleur microstrip ...................................................................................... 44
1.3. Applications .......................................................................................................... 45
1.3.1. Contrôle de niveau, asservissement .............................................................. 45
1.3.2. Mesure d’un coefficient de réflexion ............................................................ 45
III. Circuits actifs.................................................................................................... 47
1. Filtres hyperfréquences .............................................................................................. 47
1.1 Introduction ......................................................................................................... 47
1.2 Méthodes de synthèse générale ............................................................................ 47
1.3 Filtres hyperfréquences ....................................................................................... 48
1.3.1 Réalisation d'impédances et de circuits accordés avec des lignes micro rubans . 49
1.3.1.1 Equivalence entre un tronçon de ligne et une inductance ou une capacité ... 49
1.3.1.2 Réalisation d`inductances et de capacités ............................................... 49
1.3.1.3 Inversion d'impédance pour la réalisation des capacités série .............. 50
1.3.1.4 Réalisation de circuits résonnants et antirésonnants ............................. 51
1.3.2 Topologie des filtres Passe-bas en technologie microruban .......................... 53
1.3.3 Topologie des filtres Passe-bande en technologie microruban ..................... 54
1.3.4 Synthèse des filtres Passe-bas......................................................................... 54
1.3.4.1 Fonction de Butterworth ......................................................................... 54
1.3.4.2 Calcul des éléments Lk et Ck .................................................................. 55
1.3.5 Transposition aux filtres Passe-haut et Passe-bande .................................... 56
1.3.5.1 Filtres Passe-haut..................................................................................... 56
2. Amplificateurs hyperfréquence .................................................................................. 57

M a s t e r : El e c t r o n i q u e e t Sy s t è m e d e Comm u n i c a t i o n
3
2.1 Théorie de conception des amplificateurs ...................................................... 57
2.2 Gain dans un amplificateur .................................................................................. 57
2.2.1. Gain de transfert ........................................................................................... 57
2.2.2 Gain disponible ............................................................................................... 58
2.3. Stabilité d'un amplificateur ................................................................................. 59
2.3.1. Définition ....................................................................................................... 59
2.3.2. Analyse de la stabilité inconditionnelle ......................................................... 61
2.3.3. Adaptation en puissance simultanée entrée – sortie..................................... 62
2.3.4. Cercles de bruit et adaptation en bruit ......................................................... 63
CHAPITRE 4 : PRESENTATION DU LOGICIEL ADS ........................................... 64
ET TRAVAUX PRATIQUE ............................................................................................. 64
1. Présentation ADS ...................................................................................................... 64
1.1 Introduction .......................................................................................................... 64
1.2 Projets .................................................................................................................... 66
1.2.1 Projets ............................................................................................................. 66
1.2.2 Créer un projet ............................................................................................... 66
1.2.3 Ouvrir un projet ............................................................................................. 67
1.3 Design .................................................................................................................... 68
1.3.1 Design.............................................................................................................. 68
1.3.2 Créer un Design .............................................................................................. 68
1.3.3 Ouvrir un Design ............................................................................................ 69
1.4 Simulation dans ADS ............................................................................................ 70
1.4.1 Simulation d’un design ................................................................................... 70
1.4.2 Visualisation des résultats .............................................................................. 70
1.4.3 Optimisation d’un design ............................................................................... 71
2. Travaux pratiques : .................................................................................................... 73
2.1 Ampli équilibré à 10 GHz ..................................................................................... 73
2.1.1 Introduction: .................................................................................................. 73
2.1.2 Court circuit décalé ........................................................................................ 73
2.1.3 Self parallèle ................................................................................................... 74
2.2.4 Self série .......................................................................................................... 75
2.2 Coupleur « Branch Line » -3dB, -90° ....................................................................... 80
2.3 filtre micro-ondes .................................................................................................. 82
2.3.1 Introduction .................................................................................................... 82
2.3.2 Filtre à éléments localises sous ADS .............................................................. 83
2.3.3 Filtre à éléments distribues sous ADS ........................................................... 85
2.3.4 Filtre a éléments distribues sous MOMENTUM........................................... 87
2.3.5 Conclusion ...................................................................................................... 89
C o n c l u s i o n g é n é r a l e ............................................................................. 90
Bibliographie ...................................................................................................................... 91
Partie B : SUPERVISIO N DES COM PTEURS DE
C O N S O M M A T I O N D ’ E N E R G I E ...................................................................... 92
Introduction générale .......................................................... 92
Chapitre 1 : PRESENTATION DE LA SOCIETE ........................................................ 94
1. Historique : ............................................................................................................... 94
a) Présentation de Holcim (Maroc) : .............................................................................. 94
b) Développement Holcim : .......................................................................................... 94
2. Fonction et services de l’entreprise : ......................................................................... 95
3. Organigramme de l’entreprise : ................................................................................. 95

M a s t e r : El e c t r o n i q u e e t Sy s t è m e d e Comm u n i c a t i o n
4
Chapitre 2 : PROCEDE DE FABRICATION DU CIMENT .......................................... 96
Etape de fabrication du ciment : ........................................................................................ 96
1. Exploitation de la carrière : ....................................................................................... 96
2. Concassage : ............................................................................................................. 96
3. Echantillonnage : ...................................................................................................... 97
4. Pré homogénéisation : ............................................................................................... 97
5. Broyage et séchage de la matière première : .............................................................. 97
6. Homogénéisation : .................................................................................................... 97
7. Cuisson de la farine ................................................................................................... 98
8. broyage ciment : ....................................................................................................... 98
9. Ensachage et expédition : .......................................................................................... 98
I. Description du l’installation d’alimentation : .......................................................... 100
a) Alimentation usine : ................................................................................................ 100
b) Alimentation secours : ............................................................................................ 100
II. Description des salles électriques : ....................................................................... 101
III. Description des secteurs de l’usine : ..................................................................... 101
Chapitre 4 : CAHIER DE CHARGES ET POSITIONNEMENT DU PROBLEME ..... 103
I. Description du projet : .............................................................................................. 103
a) Quoi ? ................................................................................................................ 103
b) Pourquoi ? ......................................................................................................... 103
c) Objectif : ............................................................................................................ 103
1) L’archivage automatique des consommations :........................................................ 103
2) L’analyse technique et comptable des consommations : .......................................... 104
3) L’optimisation du contrat de fourniture : ................................................................. 104
4) La maintenance préventive du réseau ...................................................................... 104
II. Inconvénient de l’installation actuelle : ................................................................ 105
a) Niveau installation : ............................................................................................ 106
b) Les équipements : ............................................................................................... 106
c) Les relevés du comptage : ................................................................................... 107
Chapitre 5 : SOLUTIONS ET PROPOSITION .......................................................... 108
I. Outil de travail ‘Code HAC’ : .................................................................................. 108
II. La redistribution des compteurs M.T et B.T : ..................................................... 109
II.1 Compteur basse tension B.T : ............................................................................... 111
II.2 Compteurs Moyenne Tension M.T : .................................................................... 114
III. Etude d’équipement : ............................................................................................ 115
III.1. Choix des compteurs : ............................................................................................ 116
III.1.1 Centrales de mesure ........................................................................................ 116
III.1.2 Compteurs télérelevables .................................................................................. 116
III.1.3 Concentrateur d’impulsions .............................................................................. 117
III.2 Choix du technique de transmission. ....................................................................... 119
III.2.1 liaison RS485 .................................................................................................. 119
a- introduction......................................................................................................... 119
b- Principe de base du RS485 : ................................................................................ 119
c- Liaison série RS 485 MODBUS .......................................................................... 119
d- Structure du message : ........................................................................................ 119
e-Câblage de la liaison MODBUS RS 485 : ............................................................ 120
f- Mode RTU : ........................................................................................................ 121
III.3 Choix du multiplexeur :.......................................................................................... 123
III.4 Choix de la carte d’acquisition : .............................................................................. 124
III.4.1 carte d’acquisition NI PCI-6221 ....................................................................... 124

M a s t e r : El e c t r o n i q u e e t Sy s t è m e d e Comm u n i c a t i o n
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a- définition ............................................................................................................ 124
b- Description carte DAC NI PCI-6221: .................................................................. 124
III.4.2. Measurement and Automation Explorer (MAX) : ............................................ 125
Chapitre 6 : SUPERVISION ......................................................................................... 127
I. Etude du système de supervision: ................................................................................. 127
I.1 introduction a LabVIEW ........................................................................................... 127
I.2 Le concept d'instrument virtuel ................................................................................. 127
I.3 Le principe de LabVIEW .......................................................................................... 128
I.4 Le langage G ............................................................................................................ 129
II. Interface de visualisation ............................................................................................. 131
II.1 face avant ................................................................................................................. 131
II.2 diagramme ............................................................................................................... 132
Schéma globale de la chaîne de supervision .................................................................... 134
Conclusion générale ........................................................................................................... 135
Conclusion personnelle ...................................................................................................... 135