Les antennes micro-ondes convertissent les signaux électriques en ondes électromagnétiques (et inversement) grâce à des structures de précision. Leur fonctionnement repose sur trois principes fondamentaux :
1. Transformation des ondes électromagnétiques
Mode de transmission :
Les signaux radiofréquences émis par un émetteur transitent par des connecteurs d'antenne (par exemple, SMA, type N) jusqu'au point d'alimentation. Les éléments conducteurs de l'antenne (cornets/dipôles) transforment les ondes en faisceaux directionnels.
Mode de réception :
Les ondes électromagnétiques incidentes induisent des courants dans l'antenne, qui sont ensuite convertis en signaux électriques pour le récepteur.
2. Directivité et contrôle du rayonnement
La directivité d'une antenne quantifie la focalisation du faisceau. Une antenne à forte directivité (par exemple, une antenne cornet) concentre l'énergie dans des lobes étroits, régis par :
Directivité (dBi) ≈ 10 log₁₀(4πA/λ²)
Où A = surface d'ouverture, λ = longueur d'onde.
Les antennes micro-ondes, comme les antennes paraboliques, atteignent une directivité supérieure à 30 dBi pour les liaisons par satellite.
3. Composantes clés et leurs rôles
| Composant | Fonction | Exemple |
|---|---|---|
| élément rayonnant | Convertit l'énergie électromagnétique électrique | patch, dipôle, fente |
| Réseau d'alimentation | Guide les ondes avec une perte minimale | guide d'ondes, ligne microruban |
| Composants passifs | Améliorer l'intégrité du signal | Déphaseurs, polariseurs |
| Connecteurs | Interface avec les lignes de transmission | 2,92 mm (40 GHz), 7/16 (Haute Puissance) |
4. Conception spécifique à la fréquence
< 6 GHz : Les antennes microruban dominent en raison de leur taille compacte.
> 18 GHz : Les cornets à guide d'ondes excellent en termes de faibles pertes.
Facteur critique : L'adaptation d'impédance au niveau des connecteurs d'antenne empêche les réflexions (ROS < 1,5).
Applications concrètes :
5G MIMO massif : Réseaux de microbandes avec composants passifs pour l’orientation du faisceau.
Systèmes radar : La haute directivité de l'antenne assure un suivi précis de la cible.
Communications par satellite : les réflecteurs paraboliques atteignent une efficacité d’ouverture de 99 %.
Conclusion : Les antennes micro-ondes exploitent la résonance électromagnétique, des connecteurs de précision et une directivité optimisée pour émettre et recevoir des signaux. Les antennes micro-ondes de pointe intègrent des composants passifs afin de minimiser les pertes et d’optimiser la portée.
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Date de publication : 15 août 2025
