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Les antennes. Sommaire:. - 1 : G é n é ralit é s (introduction, definitions, applications ) - 2 : Caract é ristiques d ’ une antenne. - 3 : Les antennes filaires ( doublet demi onde, k /2,yagi,cadre) - 4 : Groupement ou rideau d’antennes .
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Les antennes • Sommaire: - 1: Généralités (introduction, definitions, applications ) - 2: Caractéristiques d’une antenne. - 3: Les antennes filaires ( doublet demi onde, k/2,yagi,cadre) - 4 : Groupement ou rideau d’antennes . - 5 : Antennes paraboliques . - 6 : Antennes nouvelles générations (« antennes intelligentes ») .
1. Généralités 1er Définition: ·Ce sont des dispositifs qui réalisent la transformation d’une onde électrique en une onde électromagnétique en vue de sa propagation dans l’espace .La transformation inverse est aussi réalisée par le même dispositif .C’est donc un dispositif réciproque fonctions essentielles : - - Rayonnement à l’émission avec illumination totale ou très localisé - Captation en réception sSelon le principe de réciprocité ces deux fonctions sont liées et c’est l’équipement auquel est connecté l’antenne qui fait la différence . Aapplications : radiodiffusion, télévision( hertzienne, satellite) ,télécoms professionnelle(FH, télécoms spatiale, mobiles), radars , astronomie , BLR , etc. ·ormes variées : filaires , paraboliques , Yagi , cornet , hélicoïdale , réseaux de dipôles , cadres , etc.…. · F
Choix de la polarisation • Une réception sera maximale si l’antenne est orientée dans la même direction que la composante électrique: ainsi une antenne verticale est utilisée pour la réception d’onde polarisée verticale ,et vice et versa • Dans certain cas l’orientation de E ne reste pas constante le champ tourne à mesure que l’onde se déplace dans l’espace, il existe dans ce cas une polarisation H et V et l’onde a une polarisation elliptique. • En moyenne et basse fréquence la transmission par onde de sol est grandement utilisée, et il faut se servir de la polarisation verticale , E étant perpendiculaire au sol l’onde radio peut parcourir des distances considérables avec un minimum d’atténuation, au contraire de la polarisation horizontale. • En hautes fréquences la transmission s’effectuant par ondes espace le choix des polarisations H ou V n’a pas d’importance l’onde réfléchie par l’ionosphère arrive en polarisation elliptique on peut donc utiliser des antennes H ou V . • Cependant en HF la polarisation H est préférée à cause des inférences générées par l’environnement ( véhicules, machines..) en polarisation verticale, de plus les bâtiments et câbles absorbent moins d’énergie en polarisation H (à proximité des antennes) • En VHF et UHF l’onde se déplaçant en ligne droite les polarisations initiales sont respectivement maintenues l’une ou l’autre polarisation est satisfaisante.
Pour des liaisons par réflexion et diffraction ( zone urbaine pour les mobiles) l’ alignement des antennes émission et réception n’est pas nécessaires • Pour les liaisons dégagées (zone rurales force armées) on respecte les alignements initiaux • Application de la polarisation verticale: une antenne demi onde verticale est omnidirectionnelle - transmission au dessus des mers , - transmission près des zones aéroportés - transmission près des émetteurs TV (ces derniers émettant en polarisation H) • Application de la polarisation horizontale: une antenne demi onde horizontale est bidirectionnelle et donc intéressante pour minimiser les interférences dans certaines directions, de plus le diagramme d’interférence est plus stable : - transmission près des zones forestières ( moins de pertes surtout au-delà de 100 Mhz), - transmission de modulation complexe( signaux TV ,impulsion) - réception pour une variation de la position des antennes.
2ém: Principe de réciprocité 3ém: Antenne isotrope
7ém: Diagramme de rayonnement de 3 type d’antennes • -rouge = antenne isotrope • bleu = antenne doublet élémentaire • Noir = antenne filaire demi longueur d’onde
Chapitre 3: Les antennes Filaires 1er:Antenne à onde stationnaire: (Les dipôles) 1-2:Impédance du dipôle
1-5: Dipôle demi onde 1-6: Dipôle replié
Lorsque le dipôle est alimenté, il émet des ondes EM les dipôles passifs vont être excités par des courants et ils vont rayonner à leur tour . Le champ rayonné est la somme des champs émis par tos les éléments rayonnants . • Ce type d’antenne est très difficile à calculer dans la mesure ou tous les éléments interagissent les uns avec les autres . • Etant donné l’asymétrie de l’antenne , le diagramme de rayonnement dans le plan de l’antenne est relativement unidirectionnel. (voir fig ci-dessous)
Principe de l’alignement d’antenne • On aligne des antennes élémentaires sur l’axe x • Des espaces réguliers et un déphasage constant sont appliqués • Les éléments extrêmes sont moins alimentées que ceux du centre pour réduire les lobes secondaires.
Principe d’une antenne parabolique s : -Directrice: droite AB -Le foyer: est telle que la distance entre un point quelconque et la directrice est constant. - Distance p : paramètre du foyer. - Équation réduite de la parabole: y=x24p
- Illumination des paraboles :- par des sources cornet ,cylindriques ou des dipôles Facteurs réduisant le gain: -mauvaise illumination -adaptation source et feeder -Précision , état de la surface -obstruction par la source -Diffraction sur les bords
Différents types de parabole: • L’offset:Utilisée pour éviter la masque du à la source, utilise une portion de la parabole pour dégager le foyer de l’axe. • Casse grain :Plus complexe ,on l’utilise pour des grandes paraboles possède 2 réflecteurs dont le 2éme est convexe,a une meilleur illumination .
