Transcript 1. Qu`est-ce qu`une antenne

Les Antennes
Florent Fontana
Gaëtan Bulpa
1. Qu’est-ce qu’une antenne ?
1. Qu’est-ce qu’une antenne ? définition
 Une antenne est un dispositif permettant la
transmission de données par ondes
électromagnétiques et donc sans fils.
 Antennes réceptrices et antennes émettrices
2. Caractéristiques
2. Caractéristiques






2.1. La fréquences
2.2. Impédance
2.3. Polarisation
2.4. Diagramme de rayonnement
2.5. Directivité
2.6. Gain
Caractéristiques - Fréquence
 Plage de fréquence
 𝜆=
𝑣
𝑓
À 600 kHz :
=>
500
2
= 250𝑚
À 2,4 GHz :
=>
12.5
2
= 6.75𝑐𝑚
Caractéristiques - Impédance
 Notion d’impédance mais relatif aux antennes
 𝑅=
𝑈
𝐼
à l’entrée de l’antenne en émission
 50 Ohms (câble coaxial)
Caractéristiques - Polarisation
 direction et l’amplitude du champ électromagnétique
émis par l’antenne.
 Deux composantes
 Electrique
 Magnétique
 3 Types de propagations
Caractéristiques – Diagramme de
rayonnement
 représentation graphique de la réparation de
l’énergie rayonnée
Caractéristiques – Directivité
 Différent type:




Omnidirectionnelle
Bidirectionnelle
Directionnelle
sectorielle
Caractéristiques – Directivité
 Plus le lobe principale est étroit, plus elle est directive
Caractéristiques – Gain
 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
 20dBm = 100mW


car
+ 10dB = x10
+ 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 – Comparaison entre
2 signaux
Caractéristiques – Spécificité
 On les retrouve
 Site du constructeur, datasheet,…
Caractéristiques – Spécificité
3. Les différents types
d’antenne
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 : dipôle
Gain : 4dBi
Faisceau : 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.
4. Comment ça fonctionne ?
Fonctionnement d’une antenne
 Antenne émettrice
 Antenne de réception
Fonctionnement – le
rayonnement
 champ électrique (E)
 champ magnétique (B)
 Antenne (M)
Vecteur B
M
Vecteur E
Zone de Fresnel
 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.