Les Antennes Florent Fontana Gaëtan Bulpa. 1. Qu’est-ce qu’une antenne ?
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Les Antennes
Florent FontanaGaëtan Bulpa
1. Qu’est-ce qu’une antenne ?
Une antenne est un dispositif permettant la transmission de données par ondes électromagnétiques et donc sans fils.
Antennes réceptrices et antennes émettrices
1. Qu’est-ce qu’une antenne ? - définition
2. Caractéristiques
2.1. La fréquences 2.2. Impédance 2.3. Polarisation 2.4. Diagramme de rayonnement 2.5. Directivité 2.6. Gain
2. Caractéristiques
Plage de fréquence
À 600 kHz : => À 2,4 GHz :
=>
Caractéristiques - Fréquence
Notion d’impédance mais relatif aux antennes
à l’entrée de l’antenne en émission 50 Ohms (câble coaxial)
Caractéristiques - Impédance
direction et l’amplitude du champ électromagnétique émis par l’antenne.
Deux composantes Electrique Magnétique
3 Types de propagations
Caractéristiques - Polarisation
représentation graphique de la réparation de l’énergie rayonnée
Caractéristiques – Diagramme de rayonnement
Différent type: Omnidirectionnelle Bidirectionnelle Directionnelle sectorielle
Caractéristiques – Directivité
Plus le lobe principale est étroit, plus elle est directive
Caractéristiques – Directivité
Le gain représente le pouvoir d’amplification d’une antenne.
C'est le rapport entre la puissance rayonnée dans le lobe principal et la puissance rayonnée par une antenne de référence, isotrope ou dipolaire
Caractéristiques – Gain
Mais qu’est-ce les dBi, dBm et les dBd? dBm : décibel par rapport à un 1mW en entrée. dBd : décibel pour les antennes bipolaires. dBi : décibel pour isotrope.
Caractéristiques – Gain
Exemple dBm: 0dBm = 1mW car + 10dB
= x10 20dBm = 100mW + 3dB
= x2 + 6dB
= x4
+ 1dB = x1.25
Caractéristiques – Gain
Attention dBi vs dBd Si x dBd = x dBi + 2.15 dBi alors lorsque x=1 :
1 dBd = 3,15 dBi
Exemple 1 dBd vs 2 dBi : 1 dBd > 2 dBi car 3.15 dBi > 2dBi
Caractéristiques – Gain
Caractéristiques – Comparaison entre 2 signaux
On les retrouve Site du constructeur, datasheet,…
Caractéristiques – Spécificité
Caractéristiques – Spécificité
3. Les différents types d’antenne
Antenne théorique: L'antenne isotrope
Elle est une référence théorique irréalisable
L'antenne dipolaire Elle est constituée d'un élément conducteur de
longueur égale à la demi-longueur d'onde.
L'antenne « monopôle » est constituée d'un élément de longueur égale au
quart de longueur d'onde
types d’antenne
Antenne omnidirectionnelles:
types d’antenne
L'antenne « cierge » Elle est composée de plusieurs dipôles demi-onde
alimentés de façon à emmètrent ensemble. L'antenne dipolaire.
Exemple TRENDnet TEW-IA04O 4dBi (antenne
omnidirectionnelle)Type : dipôleGain : 4dBiFaisceau : omnidirectionnel
Types d’antenne
L’antenne quart d'onde verticale omnidirectionnelle
de 30 à 300 MHz
Les antennes à fentes le Wifi, le radio amateurisme ainsi que les radars
types d’antenne
Les antennes directionnelles Des ondes sont redirigées dans une zone
spécifique pour augmenter le gain dans cette zone.
Distances beaucoup plus grandes mais sur des surface restreintes.
types d’antenne
Exemple1: TRENDnet TEW-IA06D 6dBi (antenne directionnelle)
Type : directionnelle Gain : 6dBi Faisceau : faisceaux horizontal et vertical : 80° Le gain de 6 dBi devrait apporter un surcroît de
puissance sensible. L’antenne est directionnelle, et n’émet donc qu’en face d’elle.
Les faisceaux horizontal et vertical de 80° permettront de bien couvrir les pièces éloignées, mais nettement moins bien les pièces voisines.
types d’antenne
Exemple2: L’antenne yagi ou « râteau » Elle est très directive et a un gain important TV analogique, TV numérique, point à point,…
types d’antenne
Exemple3: L’antenne hélice Très directive utilisées pour la poursuite de mobiles, missiles ou
animaux, ainsi que pour les communications spatiales.
types d’antenne
Exemple4: Une antenne parabolique Réflecteur Universelle mais utilisée à partir de la bande des
1,1 GHz et lorsqu'un gain d'antenne élevé est recherché.
Emploi: la liaison entre la terre et les satellites notamment pour la radiodiffusion par satellite.
types d’antenne
4. Comment ça fonctionne ?
Antenne émettrice Antenne de réception
Fonctionnement d’une antenne
champ électrique (E) champ magnétique (B) Antenne (M)
Fonctionnement – le rayonnement
Vecteur B
Vecteur E
M
La zone de Fresnel est un volume de forme elliptique dans l'espace permettant d'évaluer les pertes de signal électromagnétiques apportées par un obstacle (immeuble, arbre...) de A vers B. Il en existe de plusieurs mais c’est la zone1 qui nous intéresse.
En pratique, il faut qu’il y ait au moins 60% de cette zone libre sinon les pertes deviennent significatives.
Zone de Fresnel