figure 1
1. Efficacité du faisceau
Un autre paramètre couramment utilisé pour évaluer la qualité des antennes d'émission et de réception est l'efficacité du faisceau. Pour une antenne dont le lobe principal est orienté selon l'axe z, comme illustré sur la figure 1, l'efficacité du faisceau (BE) est définie comme suit :
Il s'agit du rapport entre la puissance transmise ou reçue dans l'angle de cône θ1 et la puissance totale transmise ou reçue par l'antenne. La formule ci-dessus peut s'écrire :
Si l'angle auquel apparaît le premier point zéro ou la valeur minimale est choisi comme θ1, le rendement du faisceau représente le rapport entre la puissance du lobe principal et la puissance totale. Dans des applications telles que la métrologie, l'astronomie et le radar, l'antenne doit présenter un rendement de faisceau très élevé, généralement supérieur à 90 %, et la puissance reçue par le lobe secondaire doit être aussi faible que possible.
2. Bande passante
La bande passante d'une antenne est définie comme « la plage de fréquences sur laquelle les performances de certaines caractéristiques de l'antenne répondent à des normes spécifiques ». La bande passante peut être considérée comme une plage de fréquences de part et d'autre de la fréquence centrale (généralement la fréquence de résonance) où les caractéristiques de l'antenne (telles que l'impédance d'entrée, le diagramme de rayonnement, l'ouverture du faisceau, la polarisation, le niveau des lobes secondaires, le gain, l'orientation du faisceau et le rendement de rayonnement) restent dans une plage acceptable, après comparaison avec la valeur de la fréquence centrale.
Pour les antennes à large bande, la bande passante est généralement exprimée comme le rapport entre les fréquences supérieure et inférieure permettant un fonctionnement acceptable. Par exemple, une bande passante de 10:1 signifie que la fréquence supérieure est 10 fois supérieure à la fréquence inférieure.
Pour les antennes à bande étroite, la bande passante est exprimée en pourcentage de la différence de fréquence par rapport à la valeur centrale. Par exemple, une bande passante de 5 % signifie que la plage de fréquences acceptable représente 5 % de la fréquence centrale.
Les caractéristiques d'une antenne (impédance d'entrée, diagramme de rayonnement, gain, polarisation, etc.) variant avec la fréquence, sa bande passante n'est pas univoque. Les variations du diagramme de rayonnement et de l'impédance d'entrée sont généralement différentes. Il est donc nécessaire de distinguer la bande passante du diagramme de rayonnement et la bande passante d'impédance pour mettre en évidence cette distinction. La bande passante du diagramme de rayonnement dépend du gain, du niveau des lobes secondaires, de l'ouverture du faisceau, de la polarisation et de la direction du faisceau, tandis que l'impédance d'entrée et le rendement de rayonnement dépendent de la bande passante d'impédance. La bande passante est généralement exprimée en fonction de l'ouverture du faisceau, du niveau des lobes secondaires et des caractéristiques du diagramme de rayonnement.
La discussion précédente suppose que les dimensions du réseau de couplage (transformateur, contrepoids, etc.) et/ou de l'antenne restent constantes quelle que soit la fréquence. Si les dimensions critiques de l'antenne et/ou du réseau de couplage peuvent être ajustées avec précision en fonction de la fréquence, la bande passante d'une antenne à bande étroite peut être augmentée. Bien que cela soit généralement complexe, c'est possible dans certains cas. L'exemple le plus courant est celui de l'antenne radio d'un autoradio, dont la longueur est généralement ajustable pour optimiser la réception.
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Date de publication : 12 juillet 2024
