Les Antennes

1. Les Antennes Florent Fontana Gaëtan Bulpa

2. 1. Qu’est-ce qu’une antenne ?

3. 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

4. 2. Caractéristiques

5. 2. Caractéristiques 2.1. La fréquences 2.2. Impédance 2.3. Polarisation 2.4. Diagramme de rayonnement 2.5. Directivité 2.6. Gain

6. Caractéristiques - Fréquence Plage de fréquence À 600 kHz : => À 2,4 GHz : =>

7. Caractéristiques - Impédance Notion d’impédance mais relatif aux antennes à l’entrée de l’antenne en émission 50 Ohms (câble coaxial)

8. Caractéristiques - Polarisation direction et l’amplitude du champ électromagnétique émis par l’antenne. Deux composantes • Electrique • Magnétique 3 Types de propagations

9. Caractéristiques – Diagramme de rayonnement représentation graphique de la réparation de l’énergie rayonnée

10. Caractéristiques – Directivité Différent type: • Omnidirectionnelle • Bidirectionnelle • Directionnelle • sectorielle

11. Caractéristiques – Directivité Plus le lobe principale est étroit, plus elle est directive

12. 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

13. 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.

14. Caractéristiques – Gain Exemple dBm: • 0dBm = 1mW car + 10dB = x10 • 20dBm = 100mW + 3dB = x2 • + 6dB = x4 • + 1dB = x1.25

15. 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

16. Caractéristiques – Comparaison entre 2 signaux

17. Caractéristiques – Spécificité On les retrouve • Site du constructeur, datasheet,…

18. Caractéristiques – Spécificité

19. 3. Les différents types d’antenne

20. 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

21. types d’antenne Antenne omnidirectionnelles:

22. 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

23. 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

24. 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.

25. 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.

26. 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,…

27. types d’antenne Exemple3:L’antenne hélice • Très directive • utilisées pour la poursuite de mobiles, missiles ou animaux, ainsi que pour les communications spatiales.

28. 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.

29. 4. Comment ça fonctionne ?

30. Fonctionnement d’une antenne Antenne émettrice Antenne de réception

31. Fonctionnement – le rayonnement Vecteur B M Vecteur E champ électrique (E) champ magnétique (B) Antenne (M)

32. Zone de Fresnel La zone deFresnel 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.