- Quel est le gain d'une antenne ?
AntenneLe gain désigne le rapport entre la densité de puissance du signal émis par l'antenne réelle et celle de l'antenne idéale au même point de l'espace, pour une puissance d'entrée égale. Il décrit quantitativement la concentration de la puissance d'entrée rayonnée par l'antenne. Le gain est étroitement lié au diagramme de rayonnement de l'antenne : plus le lobe principal est étroit et les lobes secondaires faibles, plus le gain est élevé. Le gain d'une antenne permet de mesurer sa capacité à émettre et à recevoir des signaux dans une direction donnée. C'est un paramètre essentiel pour le choix des antennes de station de base.
De manière générale, l'amélioration du gain repose principalement sur la réduction de la largeur du faisceau de rayonnement vertical, tout en conservant une diffusion omnidirectionnelle dans le plan horizontal. Le gain d'antenne est crucial pour la qualité de fonctionnement des systèmes de communication mobile, car il détermine le niveau du signal en périphérie de cellule. Augmenter le gain permet d'étendre la couverture du réseau dans une direction donnée ou d'accroître la marge de gain dans une certaine plage. Tout système cellulaire fonctionne selon un processus bidirectionnel. Augmenter le gain de l'antenne peut donc simultanément réduire la marge de gain du système bidirectionnel. Les paramètres qui caractérisent le gain d'antenne sont le dBd et le dBi. Le dBi est le gain relatif à une antenne ponctuelle, pour laquelle le rayonnement est uniforme dans toutes les directions ; le dBd est relatif au gain d'une antenne réseau symétrique (dBi = dBd + 2,15). À conditions égales, plus le gain est élevé, plus la portée des ondes radio est grande.
Diagramme de gain d'antenne
Le choix du gain d'antenne doit être déterminé en fonction des besoins de l'application spécifique.
- Communication à courte portée : Si la distance de communication est relativement courte et qu’il n’y a pas beaucoup d’obstacles, un gain d’antenne élevé n’est pas forcément nécessaire. Dans ce cas, un gain plus faible (tel que…) suffit.0-10 dB) peut être sélectionné.
RM-BDHA0308-8 (0,3-0,8 GHz, 8 dBi typ.)
Communication à moyenne distance : Pour la communication à moyenne distance, un gain d’antenne modéré peut être nécessaire pour compenser l’atténuation du signal (Q) due à la distance de transmission, tout en tenant compte des obstacles environnementaux. Dans ce cas, le gain d’antenne peut être réglé entre…10 et 20 dB.
RM-SGHA28-15 (26,5-40 GHz, 15 dBi typ.)
Communication longue distance : Pour les communications nécessitant de couvrir de longues distances ou en présence d’obstacles, un gain d’antenne plus élevé peut être nécessaire afin de fournir une puissance de signal suffisante pour surmonter les difficultés liées à la distance de transmission et aux obstacles. Dans ce cas, le gain d’antenne peut être réglé entre… 20 et 30 dB.
RM-SGHA2.2-25 (325-500 GHz, 25 dBi typ.)
Environnement bruyant : en cas d’interférences et de bruit importants dans l’environnement de communication, les antennes à gain élevé peuvent contribuer à améliorer le rapport signal/bruit et ainsi améliorer la qualité de la communication.
Il convient de noter qu'une augmentation du gain d'antenne peut s'accompagner de compromis sur d'autres aspects, tels que la directivité, la couverture et le coût. Par conséquent, le choix du gain d'antenne nécessite de prendre en compte divers facteurs et d'adapter la décision à la situation. La meilleure pratique consiste à réaliser des essais sur le terrain ou à utiliser un logiciel de simulation pour évaluer les performances sous différentes valeurs de gain et ainsi déterminer le gain optimal.
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Date de publication : 14 novembre 2024
