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Paramètres de base des antennes – efficacité du faisceau et bande passante

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chiffre 1

1. Efficacité du faisceau
Un autre paramètre courant pour évaluer la qualité des antennes d’émission et de réception est l’efficacité du faisceau. Pour l'antenne dont le lobe principal est dans la direction de l'axe z, comme le montre la figure 1, l'efficacité du faisceau (BE) est définie comme :

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C'est le rapport entre la puissance émise ou reçue dans l'angle du cône θ1 et la puissance totale émise ou reçue par l'antenne. La formule ci-dessus peut s’écrire :

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Si l'angle auquel le premier point zéro ou valeur minimale apparaît est sélectionné comme θ1, l'efficacité du faisceau représente le rapport entre la puissance dans le lobe principal et la puissance totale. Dans des applications telles que la métrologie, l'astronomie et le radar, l'antenne doit avoir une efficacité de faisceau très élevée. Habituellement, plus de 90 % sont nécessaires 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 des deux côtés de la fréquence centrale (se référant généralement à la fréquence de résonance) où les caractéristiques de l'antenne (telles que l'impédance d'entrée, le diagramme directionnel, la largeur du faisceau, la polarisation, le niveau des lobes latéraux, le gain, le pointage du faisceau, le rayonnement) efficacité) se situent dans la plage acceptable après comparaison de la valeur de la fréquence centrale.
. Pour les antennes à large bande, la bande passante est généralement exprimée comme le rapport des fréquences supérieure et inférieure pour un fonctionnement acceptable. Par exemple, une bande passante de 10:1 signifie que la fréquence supérieure est 10 fois 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 est de 5 % de la fréquence centrale.
Étant donné que les caractéristiques de l'antenne (impédance d'entrée, diagramme directionnel, gain, polarisation, etc.) varient en fonction de la fréquence, les caractéristiques de bande passante ne sont pas uniques. Habituellement, les changements dans le modèle directionnel et l'impédance d'entrée sont différents. Par conséquent, la bande passante du motif directionnel et la bande passante de l’impédance sont nécessaires pour souligner cette distinction. La bande passante du motif directionnel est liée au gain, au niveau des lobes latéraux, à la largeur du faisceau, à la polarisation et à la direction du faisceau, tandis que l'impédance d'entrée et l'efficacité du rayonnement sont liées à la bande passante d'impédance. La bande passante est généralement exprimée en termes de largeur de faisceau, de niveaux de lobes latéraux et de caractéristiques de motif.

La discussion ci-dessus suppose que les dimensions du réseau de couplage (transformateur, contrepoids, etc.) et/ou de l'antenne ne changent en aucune manière lorsque la fréquence change. Si les dimensions critiques de l'antenne et/ou du réseau de couplage peuvent être correctement ajustées à mesure que la fréquence change, la bande passante d'une antenne à bande étroite peut être augmentée. Bien que ce ne soit pas une tâche facile en général, il existe des applications où cela est réalisable. L'exemple le plus courant est l'antenne radio d'un autoradio, qui a généralement une longueur réglable qui peut être utilisée pour régler l'antenne pour une meilleure réception.

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Heure de publication : 12 juillet 2024

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