Florent Fontana Gaëtan Bulpa 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 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 – 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.