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Le principe de base de l'antenne

Le principe de base d’une antenne est que des courants haute fréquence génèrent des champs électriques et magnétiques changeants autour d’elle.Selon la théorie du champ électromagnétique de Maxwell, « les champs électriques changeants génèrent des champs magnétiques, et les champs magnétiques changeants génèrent des champs électriques ».Au fur et à mesure que l'excitation se poursuit, la propagation du signal sans fil est réalisée.

Coefficient de gain

Le rapport de la puissance d’entrée totale de l’antenne est appelé coefficient de gain maximum de l’antenne.Il s'agit d'un reflet plus complet de l'utilisation efficace de la puissance RF totale par l'antenne que le coefficient de directivité de l'antenne.Et exprimé en décibels.Il peut être prouvé mathématiquement que le coefficient de gain maximum de l'antenne est égal au produit du coefficient de directivité de l'antenne et de l'efficacité de l'antenne.

L'efficacité de l'antenne

Il s'agit du rapport entre la puissance rayonnée par l'antenne (c'est-à-dire la puissance qui convertit efficacement la partie de l'onde électromagnétique) et la puissance active fournie à l'antenne.C'est toujours inférieur à 1.

Onde de polarisation d'antenne

L'onde électromagnétique se déplace dans l'espace, si la direction du vecteur champ électrique reste stationnaire ou tourne selon certaines règles, cela s'appelle onde de polarisation, également connue sous le nom d'onde de polarisation d'antenne, ou onde polarisée.Peut généralement être divisé en polarisation plane (y compris la polarisation horizontale et la polarisation verticale), la polarisation circulaire et la polarisation elliptique.

La direction de polarisation

La direction du champ électrique d’une onde électromagnétique polarisée est appelée direction de polarisation.

La surface de polarisation

Le plan formé par la direction de polarisation et la direction de propagation de l’onde électromagnétique polarisée est appelé plan de polarisation.

Polarisation verticale

La polarisation des ondes radio, souvent avec la terre comme surface standard.L'onde de polarisation dont la surface de polarisation est parallèle au plan normal terrestre (plan vertical) est appelée onde de polarisation verticale.La direction de son champ électrique est perpendiculaire à la terre.

Polarisation horizontale

L’onde de polarisation perpendiculaire à la surface normale de la Terre est appelée onde de polarisation horizontale.La direction de son champ électrique est parallèle à la terre.

Le plan de polarisation

Si la direction de polarisation de l’onde électromagnétique reste dans une direction fixe, on parle de polarisation plane, également appelée polarisation linéaire.La polarisation plane peut être obtenue dans les composantes du champ électrique parallèles à la terre (composante horizontale) et perpendiculaires à la surface de la terre, dont les amplitudes spatiales ont des grandeurs relatives arbitraires.Les polarisations verticale et horizontale sont des cas particuliers de polarisation plane.

Polarisation circulaire

Lorsque l'angle entre le plan de polarisation et le plan géodésique normal des ondes radio change périodiquement de 0 à 360°, c'est-à-dire que la taille du champ électrique reste inchangée, la direction change avec le temps et la trajectoire de l'extrémité du vecteur de champ électrique est projetée sous forme de cercle sur le plan perpendiculaire à la direction de propagation, on parle de polarisation circulaire.La polarisation circulaire peut être obtenue lorsque les composantes horizontales et verticales du champ électrique ont des amplitudes égales et des différences de phase de 90° ou 270°.Polarisation circulaire, si la surface de polarisation tourne avec le temps et a une relation en spirale droite avec la direction de propagation de l'onde électromagnétique, on parle de polarisation circulaire droite ;Au contraire, s'il s'agit d'une relation en spirale gauche, on dit de polarisation circulaire gauche.

L'elliptique polarisé

Si l'angle entre le plan de polarisation des ondes radio et le plan géodésique normal change périodiquement de 0 à 2π et que la trajectoire de l'extrémité du vecteur champ électrique est projetée comme une ellipse sur le plan perpendiculaire à la direction de propagation, on l'appelle elliptique. polarisation.Lorsque l'amplitude et la phase des composantes verticale et horizontale du champ électrique ont des valeurs arbitraires (sauf lorsque les deux composantes sont égales), la polarisation elliptique peut être obtenue.

Antenne à ondes longues, antenne à ondes moyennes

C'est un terme général désignant les antennes d'émission ou de réception fonctionnant dans les bandes d'ondes longues et moyennes.Les ondes longues et moyennes se propagent sous forme d'ondes de sol et d'ondes célestes, qui sont continuellement réfléchies entre l'ionosphère et la terre.Selon cette caractéristique de propagation, les antennes à ondes longues et moyennes devraient être capables de produire des ondes polarisées verticalement.Dans les antennes à ondes longues et moyennes, les antennes au sol verticales de type vertical, de type L inversé, de type T et de type parapluie sont largement utilisées.Les antennes à ondes longues et moyennes doivent avoir un bon réseau de terre.Il existe de nombreux problèmes techniques dans les antennes à ondes longues et moyennes, tels qu'une faible hauteur effective, une faible résistance aux rayonnements, un faible rendement, une bande passante étroite et un faible coefficient de directivité.Afin de résoudre ces problèmes, la structure de l’antenne est souvent très complexe et très volumineuse.

Antenne à ondes courtes

Les antennes d'émission ou de réception fonctionnant dans la bande des ondes courtes sont collectivement appelées antennes à ondes courtes.Les ondes courtes sont principalement transmises par l'onde céleste réfléchie par l'ionosphère et constituent l'un des moyens importants de communication radio longue distance moderne.Il existe de nombreuses formes d'antennes à ondes courtes, parmi lesquelles les plus largement utilisées sont l'antenne symétrique, l'antenne horizontale en phase, l'antenne double onde, l'antenne angulaire, l'antenne en forme de V, l'antenne losange, l'antenne en arête de poisson, etc.Par rapport à l'antenne à ondes longues, l'antenne à ondes courtes présente les avantages d'une hauteur effective plus élevée, d'une résistance aux rayonnements plus élevée, d'une efficacité plus élevée, d'une meilleure directivité, d'un gain plus élevé et d'une bande passante plus large.

Antenne à ondes ultracourtes

Les antennes d'émission et de réception fonctionnant dans la bande des ondes ultracourtes sont appelées antennes à ondes ultracourtes.Les ondes ultracourtes voyagent principalement par ondes spatiales.Il existe de nombreuses formes de ce type d'antenne, parmi lesquelles l'antenne Yaki la plus utilisée, l'antenne parabolique conique, l'antenne double conique, l'antenne d'émission TV « aile de chauve-souris », etc.

Antenne micro-ondes

Les antennes d'émission ou de réception fonctionnant dans les bandes d'ondes des ondes métriques, décimétriques, centimétriques et millimétriques sont collectivement appelées antennes micro-ondes.Les micro-ondes dépendent principalement de la propagation des ondes spatiales, afin d'augmenter la distance de communication, l'antenne est installée plus haut.Dans l'antenne micro-ondes, l'antenne paraboloïde largement utilisée, l'antenne paraboloïde cornet, l'antenne cornet, l'antenne lentille, l'antenne fendue, l'antenne diélectrique, l'antenne périscope, etc.

Antenne directionnelle

L'antenne directionnelle est une sorte d'antenne qui transmet et reçoit des ondes électromagnétiques dans une ou plusieurs directions spécifiques de manière particulièrement forte, tandis que la transmission et la réception d'ondes électromagnétiques dans d'autres directions sont nulles ou très faibles.Le but de l'utilisation d'une antenne d'émission directionnelle est d'augmenter l'utilisation efficace de la puissance de rayonnement et d'augmenter le secret.L’objectif principal de l’utilisation d’une antenne de réception directionnelle est d’augmenter la capacité anti-interférence.

Antenne non directionnelle

L'antenne qui rayonne ou reçoit des ondes électromagnétiques uniformément dans toutes les directions est appelée antenne non directionnelle, comme l'antenne fouet utilisée dans les petites machines de communication, etc.

Antenne large bande

Une antenne dont les propriétés de directivité, d'impédance et de polarisation restent presque constantes sur une large bande est appelée antenne large bande.La première antenne large bande a une antenne losange, une antenne V, une antenne double onde, une antenne cône disque, etc., la nouvelle antenne large bande a une antenne à période logarithmique, etc.

Régler l'antenne

Une antenne qui a une directionnalité prédéterminée uniquement dans une bande de fréquences très étroite est appelée antenne accordée ou antenne directionnelle accordée.En règle générale, la directionnalité d'une antenne accordée reste constante jusqu'à seulement 5 % de la bande proche de sa fréquence d'accord, tandis qu'à d'autres fréquences, la directionnalité change tellement que la communication est perturbée.Les antennes accordées ne conviennent pas aux communications à ondes courtes avec des fréquences variables.L'antenne horizontale de même phase, l'antenne pliée et l'antenne en zigzag sont toutes des antennes accordées.

Antenne verticale

L'antenne verticale fait référence à l'antenne placée perpendiculairement au sol.Il a des formes symétriques et asymétriques, cette dernière étant plus largement utilisée.Les antennes verticales symétriques sont généralement alimentées par le centre.L'antenne verticale asymétrique s'alimente entre le bas de l'antenne et le sol, et sa direction de rayonnement maximale est concentrée dans la direction du sol lorsque la hauteur est inférieure à la moitié de la longueur d'onde, elle convient donc à la diffusion.L'antenne verticale asymétrique est également appelée antenne verticale au sol.

Antenne Verser L

Antenne formée en connectant un fil vertical à une extrémité d'un seul fil horizontal.En raison de sa forme semblable à la lettre anglaise L à l’envers, on l’appelle antenne L inversée.Le γ de la lettre russe est le L inversé de la lettre anglaise.Par conséquent, une antenne de type γ est plus pratique.C'est une forme d'antenne mise à la terre verticalement.Afin d'améliorer le rendement de l'antenne, sa partie horizontale peut être composée de plusieurs fils disposés sur un même plan horizontal, et le rayonnement produit par cette partie peut être ignoré, alors que le rayonnement produit par la partie verticale l'est.Les antennes en L inversé sont généralement utilisées pour les communications à ondes longues.Ses avantages sont une structure simple et une construction pratique ;Les inconvénients sont une grande empreinte au sol et une mauvaise durabilité.

Antenne T

Au centre du fil horizontal, un fil vertical est connecté, qui a la forme de la lettre anglaise T, c'est pourquoi on l'appelle antenne en T.Il s’agit du type d’antenne mise à la terre verticalement le plus courant.La partie horizontale du rayonnement est négligeable, le rayonnement est produit par la partie verticale.Afin d'améliorer l'efficacité, la section horizontale peut également être composée de plusieurs fils.L'antenne en forme de T a les mêmes caractéristiques que l'antenne en forme de L inversé.Il est généralement utilisé pour la communication sur ondes longues et moyennes.

Antenne parapluie

Au sommet d'un seul fil vertical, plusieurs conducteurs inclinés descendent dans toutes les directions, de sorte que la forme de l'antenne ressemble à un parapluie ouvert, c'est pourquoi on l'appelle une antenne parapluie.C'est également une forme d'antenne mise à la terre verticalement.Ses caractéristiques et utilisations sont les mêmes que celles des antennes inversées en forme de L et de T.

Antenne fouet

L'antenne fouet est une antenne à tige verticale flexible, qui mesure généralement 1/4 ou 1/2 longueur d'onde.La plupart des antennes fouet utilisent un filet au lieu d'un fil de terre.Les petites antennes fouet utilisent souvent la coque métallique d'une petite station de radio comme réseau au sol.Parfois, afin d'augmenter la hauteur effective de l'antenne fouet, quelques petites pales de rayons peuvent être ajoutées au sommet de l'antenne fouet ou une inductance peut être ajoutée à l'extrémité centrale de l'antenne fouet.L'antenne fouet peut être utilisée pour les petites machines de communication, les machines de chat, les autoradios, etc.

Antenne symétrique

Deux fils de longueur ÉGALE, déconnectés au centre et connectés à une alimentation, peuvent être utilisés comme antennes d'émission et de réception, une telle antenne est appelée antenne symétrique.Les antennes étant parfois appelées oscillateurs, les antennes symétriques sont également appelées oscillateurs symétriques ou antennes dipôles.Un oscillateur symétrique d'une longueur totale d'une demi-onde est appelé oscillateur demi-onde, également connu sous le nom d'antenne dipôle demi-onde.C’est l’élément d’antenne le plus basique et le plus largement utilisé.De nombreuses antennes complexes en sont composées.L'oscillateur demi-onde présente une structure simple et une alimentation pratique.Il est largement utilisé dans la communication en champ proche.

Antenne cage

Il s’agit d’une antenne directionnelle faible à large bande.Il s'agit d'un cylindre creux entouré de plusieurs fils au lieu d'un corps de rayonnement à un seul fil dans une antenne symétrique, car le corps de rayonnement est en forme de cage, on l'appelle antenne cage.La bande de fonctionnement de l'antenne cage est large et facile à régler.Il convient aux communications par ligne interurbaine à courte portée.

Antenne cornet

Appartient à une sorte d'antenne symétrique, mais ses deux bras ne sont pas disposés en ligne droite, mais en angle de 90° ou 120°, ce qu'on appelle l'antenne angulaire.Ce type d'antenne est généralement un dispositif horizontal, sa directivité n'est pas significative.Afin d'obtenir les caractéristiques à large bande, les deux bras de l'antenne angulaire peuvent également adopter la structure en cage, appelée antenne à cage angulaire.

Est équivalent à l'antenne

Le pliage des oscillateurs en antennes symétriques parallèles est appelé antenne pliée.Il existe plusieurs formes d'antenne convertie à deux fils, d'antenne convertie à trois fils et d'antenne convertie à plusieurs fils.Lors du pliage, le courant au point correspondant sur chaque ligne doit être dans la même phase.De loin, l’ensemble de l’antenne ressemble à une antenne symétrique.Mais par rapport à l'antenne symétrique, le rayonnement de l'antenne convertie est amélioré.L'impédance d'entrée augmente pour faciliter le couplage avec le départ.L'antenne pliée est une antenne accordée avec une fréquence de fonctionnement étroite.Il est largement utilisé dans les bandes d’ondes courtes et ultracourtes.

Antenne V

Antenne composée de deux fils formant un angle l'un par rapport à l'autre en forme de lettre V. Le terminal peut être ouvert ou connecté avec une résistance égale à l'impédance caractéristique de l'antenne.L'antenne en forme de V est unidirectionnelle et la direction de transmission maximale se situe dans le plan vertical le long de la ligne d'angle.Ses inconvénients sont une faible efficacité et un encombrement important.

Antenne rhombique

C'est une antenne large bande.Il se compose d'un DIAMANT horizontal SUSPENDU SUR quatre piliers, l'un des diamants est connecté au chargeur à un angle aigu et l'autre est connecté à une résistance terminale égale à l'impédance caractéristique de l'antenne diamant.Il est unidirectionnel dans le plan vertical pointant dans la direction de la résistance terminale.

Les avantages de l'antenne losange sont un gain élevé, une forte directionnalité, une large bande, une facilité d'installation et d'entretien ;L'inconvénient est la grande empreinte au sol.Une fois l'antenne rhomboïde déformée, il existe trois formes d'antenne double rhomboïde, d'antenne rhomboïde de réponse et d'antenne rhomboïde repliée.L'antenne losange est généralement utilisée dans les stations de réception à ondes courtes moyennes et grandes.

Antenne cône parabolique

C'est une antenne à ondes ultracourtes.Le haut est un disque (corps de rayonnement), alimenté par la ligne centrale de la ligne coaxiale, et le bas est un cône, connecté au conducteur extérieur de la ligne coaxiale.L'effet du cône est similaire à celui du sol infini.Changer l'angle d'inclinaison du cône peut modifier la direction de rayonnement maximale de l'antenne.Il possède une bande de fréquences extrêmement large.