Antenne biconique : principe de fonctionnement, conception et applications

A antenne biconiqueIl s'agit d'une antenne à large bande constituée de deux cônes conducteurs positionnés bout à bout et alimentés à leurs sommets. Sa géométrie à variation progressive offre une bande passante de fonctionnement plus large qu'un dipôle filaire mince classique, ce qui la rend utile pour les mesures à large bande, les tests de compatibilité électromagnétique, la surveillance du spectre, les communications et les applications radar.

Qu'est-ce qu'une antenne biconique ?

Une antenne biconique peut être considérée comme un dipôle à large bande tridimensionnel. Les deux cônes opposés font office d'éléments rayonnants, tandis que l'alimentation est située dans l'espace étroit entre leurs extrémités. L'angle et la longueur des cônes, la géométrie de l'alimentation et la structure environnante déterminent la bande passante utile, l'adaptation d'impédance et les caractéristiques de rayonnement.

Selon ses dimensions et son installation, l'antenne peut fournir une polarisation linéaire et un diagramme de rayonnement généralement omnidirectionnel. Ses performances varient selon la bande de fréquences utilisée ; il convient donc de toujours vérifier le gain, le TOS et le diagramme de rayonnement spécifiés pour la plage de fréquences prévue.

Comment fonctionne une antenne biconique ?

Le courant RF pénètre dans l'antenne au point d'alimentation et se propage le long des surfaces conductrices qui s'élargissent progressivement. Grâce à cet élargissement graduel, la transition entre la zone d'alimentation et l'espace libre est plus douce sur une large bande de fréquences. Cette géométrie permet de maintenir une impédance d'entrée utilisable et un rayonnement stable sur une bande passante plus large qu'un dipôle à bande étroite.

L'antenne ne repose pas sur les réflexions multi-trajets à l'intérieur des cônes. Le rayonnement est produit par des courants variables dans le temps sur les surfaces conductrices. Aux hautes fréquences, la taille électrique et les caractéristiques d'alimentation peuvent engendrer des variations supplémentaires du diagramme de rayonnement ; c'est pourquoi les antennes à large bande doivent être évaluées sur toute la bande de fonctionnement.

Principaux paramètres de conception

• Gamme de fréquences :La bande complète sur laquelle les exigences d'impédance et de rayonnement sont satisfaites.
• ROS et impédance :Ces valeurs indiquent l'efficacité du transfert de puissance RF entre la ligne d'alimentation et l'antenne.
• Gagner:Les antennes biconiques à large bande offrent généralement un gain modéré qui varie en fonction de la fréquence.
• Diagramme de rayonnement :La stabilité du diagramme de rayonnement et la couverture azimutale doivent être vérifiées sur toute la bande.
• Polarisation:L'orientation détermine la direction de la polarisation linéaire.
• Connecteur et gestion de l'énergie :Les deux doivent correspondre au système de test ou à la source RF.
• Dimensions mécaniques :Les dimensions du cône influent sur la fréquence minimale utilisable et les exigences d'installation.

Applications courantes

• mesures d'émission rayonnée et d'immunité CEM
• Tests d'antennes à large bande et de systèmes RF
• Surveillance du spectre et collecte des signaux
• Expériences de communication sans fil et de radar
• Systèmes d'étalonnage en laboratoire et de mesure sur le terrain

Avantages et limites

Les antennes biconiques offrent une large bande passante, une construction relativement simple et une couverture de rayonnement utile. Elles permettent de réduire la fréquence de changement d'antenne lors de tests couvrant une large gamme de fréquences. Leurs limitations incluent un gain modéré, un encombrement physique aux basses fréquences et une variation du diagramme de rayonnement vers les hautes fréquences.

Comment choisir une antenne biconique

Commencez par définir la plage de fréquences requise, puis comparez le TOS, le gain, la polarisation, la stabilité du diagramme de rayonnement, le type de connecteur, la puissance admissible et les dimensions mécaniques. La distance de test, l'orientation de montage et l'environnement doivent également être pris en compte, car les structures environnantes peuvent affecter les mesures à large bande.

Explorez les MISO RFsolutions d'antennes biconiques, y compris leRM-BCA812-2 pour 8-12 GHzet leRM-BCA2428-4 pour 24-28 GHzPour un modèle adapté à votre gamme de fréquences et à votre configuration de test,contacter RF MISO.

Présentation des produits de la série d'antennes biconiques