Amélioration de la réception: antennes.

[invitea250c65c]

Bonjour,

Voila je commence en radio et j'aimerai avoir quelques informations simples au niveau des antennes:


1)Pour commencer, je sais qu'il y a beaucoup de tenion "en haut" de l'antenne et beaucoup de courrant au pied grace a un certain phénomene.
Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer ce phénomene.

2)Ensuite, je sais que l'onde passe dans l'antenne car "elle ne sait pas" qu'il n'y a rien au bout (en une demi période, elle n'a pas parcourrue toute l'antenne). Si l'onde "ne sait pas" qu'il n'y a rien au bout de l'antenne, on devrait calculer cette antenne pour qu'elle soit de longueur:
Longeur d'onde/2
Une antenne de ce type devrait etre donc la meilleure antenne réalisable pour cette fréquence, or je sais que ce n'est pas le cas, pourquoi?

3)Pourquoi est ce que les antennes autres que demi-onde fonctionnent-elles (par exemple quart d'onde)? Si l'onde "sait" qu'il n'y a rien au bout d'un fil, "décidera-t-elle" quand même de passer dans l'air?

4)L'antenne n'est-elle donc pas indispensable a l'amélioration de la réception ou de l'emission: avec des transistor bipolaires par exemple, de combien aurai-je besoin de gain pour amplifier un signal a une fréquence F d'un recepteur (ou emetteur) pour avoir la même chose qu'avec une antenne a demi-onde?
Je comprends l'avantage de l'antenne, c'est qu'elle ne necessite aucun courrant pour amplifier le signal (et est beaucoup plu simple a réaliser qu'un ampli), mais quelques fois les antennes sont un peu encombrantes ...

5)Auriez vous quelques types d'antennes a me recommander autres que les demi onde et quart d'onde et m'expliquer a quoi est due leur efficacité ainsi que quelques formules pratiques sur les antennes?


Bon voila excusez moi de la longueur de la liste mais ce sont des questions que je me pose depuis pas mal de temps.

Pourriez vous m'expliquer cela de facon relativement simple (par exemple j'ai mis des mots simples entre guillemets pour imager les choses) parce que je ne suis pas expert en la matiere .

Merci d'avance.
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[f6bes]

Bjr Electro,
Dans une antenne il n'y a pas "beaucoup de tension en haut" (cela dépend ou l'on
mesure sur le FIL d'antenne) et de "courant" en bas.
Une antenne demi -onde PRESENTE un MAXI d'intensité en son centre( donc maxi
de courant).Les extrémités sont TOUJOURS à un potentiel élevé
.L'impédançe en son centre est voisine de 75 ohms.
Cette impédançe est valable à CONDITION que la hauteur de l'antenne soit
AU MOINS à 4 longeurs d'onde AU-DESSUS du sol.
Cette condition est DIFFICILE à obtenir pour des gammes d'onde dites
décam&triques (moins de 30 MHz).Cela représente déjà à 30 MHz une
hauteur de 40 métres.
Du fait qu'il est quasiment impossible de respecter la théorie, l'impédançe
au centre à tendançe à s'abaisser du fait de la présençe du sol.
Une antenne demi onde (plaçé verticalement) rayonne dans TOUTES les
directions autour d'elle.
Pour augmenter sa "puissançe" 2 solutionsu l'on couple plusieurs
antenne entre elles (antenne colinéaire..)Le fait de coupler deux
antennes améne un gain de presque 3 db.Le fait de quadrupler améne
un gain d'environ 6 db (théorique) etc..Bien sur toujours pour cette
meme antenne verticale le rayonement est OMNIDIRECTIONNEL (toutes
les directions).
L'autre solution consiste à utiliser des antennes DIRECTIVES.
Dans les antennes directives, la puissançe, au lieu d'etre
rayonné de PARTOUT , est CONCENTREE dans une direction.
Les gains ainsi obtenus dépendent du nombre d'éléments de
l'antenne.Plus la largeur du lobe de rayonnement est étroite,
plus le gain devient important.L'inconvénient si l'on pousse
trop loin est que la directivité devient tellemnt importante
qqu'il est parfois difficile de pointer dans la direction voulue
( et surtout de conserver le pointage).
Une antenne 1/4 d'onde (d'envergure moitié d'une demi-onde)
devrait théoriquement etre inférieure de 3 db par rapport
à une demi -onde.
Toujours pareil, l'extrémité (opposé au cable d'alimentation)
est à un potentiel élevé.La base à une impédançe moitié par
rappport à le demi onde (36 ohms).La base est un point
d'intensité (courant).
Cordialement


l

[f6bes]

Re Bsr Electro..
Qu'est ce qui te fais dire, que l'antenne demi -onde n'est pas
une bonne antenne?? (ta questionn°2
L'antenne demi-onde est la BASE de la réalisation de SYSTEME
d'antenne plus complexe qui n'ont pour but que de MULTIPLIER
le nombre de demi-onde et au final d'augmenter le gain obtenu.
(Systéme d'antennes colinéaire, en panneau...)
Il n'est pas toujours possible de disposer d'espaçe
suffisant pour déjà établir une antenne demi-onde.
Pour le calcul des antennes il y la formule de base
longeur d'onde (en metres) =300 (vitesse lumiere)/
fréquençe ( en mégahertz).
Cette formule est affecté d'un coefficient de correction
k=0.95.Ce coefficient vient du fait qu'une antenne (filaire)
ne peut tenir RIGIDE d'elle meme (isolateurs aux extrémités).
Ces isolateurs influent sur la longueur de l'antenne en
l'allongeant, il faut donc raccourçir pour rester sur F.
Pour les antennes supportées en leur point central (pas
d'isolateur aux extrémités), il en est de meme, maais là
c'est le diamétre du fil,en réalité des tubes assez gros
pour pouvoir se supporter eux memes qui forment capacité
répartie .
Cordialement

[invitea250c65c]

Bonjour,

Merci de tes reponses c'est beaucoup plus clair.
Mais quand même quelques questions :

-D'abord quelque chose que j'aurais du préciser bien avant et qui va paraitre tres bete: qu'est ce qu'est le decibel (je sais que c'est une unité de mesure du son mais je n'ai aucun chiffre en tête et ne sais pas comment le calculer par rapport a d'autres mesures).

-Aussi je me demandais: une fois que j'ai , je dois la diviser par 2 pour avoir une antenne a demi-onde ou par 4 pour avoir une antenne a quart-d'onde (sachant que la demi onde est plus efficace), mais si je prends une longueur d'antenne comprises entre des deux mesure (/4 et /2), est ce que l'antenne sera au niveau des performances entre une antenne a quart-d'onde et une antenne a demi-onde ou bien plus plus basse que ces deux types d'antennes (car elle ne correpond ni a /4 ni a /2)?


Merci d'avance

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bjr Electr...
Le décibel est une unité qui indique un rapport
entre 2 mesures ou entre une mesure et une REFERENCE.
Lorsque l'on dit qu'une antenne a un "gain" de 3 db,
cela veut dire que par RAPPORT à l'antenne de
REFERENCE (la demi-onde), cette antenne est 2 fois
plus efficasse que si l'on employait à la place
le doublet demi-onde.Chaque fois que l'on "ajoute"
(ou obtient) 3 db de mieux , l'on double l'efficassité.
Pour 6 db cela correspond à 4 fois en efficassité,
9 db = 8 fois etc...
Pour un "gain" de 10 db, cela correspond à une
efficassité 10 fois supérieures, pour 20 db 100 fois,
30 db 1000 fois etc...
Le gain des étages amplificateurs peuvent s'exprimer
en db.(Rapport de signal entre l'entrée et la sortie).
.

Une antenne doit etre ACCORDE (résonnée) sur la fréquençe
pour laquelle elle a été calculée.
C'est aussi un circuui LC.
Donc si tu t'écartes (ou que les dimensions ne correspondent
plus) de la longueur de résonnançe tu perds (plus tu t'éloignes)
en efficassité tout comme un circuit LC qui met en
EVIDENCE la F correspondante.
De plus l'ensemble ne se comporte plus comme une charge
"résistive" et entraine d'autres problémes.
Coprdialement

[invitea250c65c]

Bonjour et merci pour la précision sur les decibels.

Donc, l'antenne peut avoir un role (faible) dans la selectivité de la fréquence du circuit LC.
Elle augmente le gain, mais aussi elle genere certain problemes tels que les ecarts en fréquence si elle n'est pas accordée.
C'est bien cela?

[f6bes]

Bsr Elerctrofred,
L'antenne EST un circuit OSCILLANT tout COMME le LC.
L'antenne à une courbe de sélectivité, tout comme un circuit LC.
Elle FAVORISE donc la F à recevoir (ou à émettre) ou
détrtiment des autres fréquençes.
(Je ne rentre pas dans le probléme des harmoniques)
Il est certain qu'un simple bout de fil peur servvir d'antenne, mais
cela ne sera pas optimum.
Si tu t'écartes de sa fréquençe de résonnançe la "capacité" à mettre
en évidençe la fréquençe de réception va diminuer, la réception
du signal s'en ressentira.
Tu dit qu'elle augmente le gain, faut toujours PRECISERE par RAPPORT
à quoi !!!
En émission lorsqu'une antenne n'est pas accordée sur la F voulue,
elle "refuse" la puissançe qqu'on lui envoie depuis l'émetteur et la
renvoi vers celui çi. Ce "refus" est d'autant plus important que l'on
s'écarte de la valeur de résonnançe de l'antenne.
Elle va d'abord renvoyer, par exemple 1% puis 2% etc.. suivant
que l'écart avec la Fréquençe sera de plus en plus important.
Ce quiu veut dire que si l'on à 100 watts au bornes de l'antenne,
et si elle est mal accordée l'on perd 1 watt , 2 xatts etc.
Si elle est vraiment mal accordée on fait chauffer les lignes
de transmissions (en émission) et l'on n'as que trés peu de
puissançe vraiment rayonnée.
Cela est identique en réception ,bien sur les cables ne chauffent
pas ,vue les "puissançes" reçues, mais les inconvénients sdont
identiques (moins de "forçe" du signal reçu).
Cela s'appelle "Taux d'ondes stationnaires" (T.O.S).
Cordialement

[invitea250c65c]

Bonsoir,

J'ai bien compris en effet merci beaucoup.
Donc si une antenne a une courbe de sélectivité, je suppose donc qu'elle a une impédance ... et y-a-t-il une formule pour calculer ectte impédance.
Il doit donc y avoir un type d'antenne pour lequel Z=0 (sans compter la resistance du fil lui même).

[f6bes]

Bjr Electro..
L'impédançe au centre d'un doublet demi-onde est de 75 ohms.
Cette impédançe est valables SEULEMENT dans des conditions
théoriques parfaites (hauteur de l'antenne à AU MOINS 4 fois
la longeur d'onde, déjà dit !!)
L'impédançe dans un conducteur d'antenne varie de 75 ohms
(au centre du doublet) à qq milliers d'ohms à ses extrémités.
Comme la puissançe reste la meme, on a donc un courant
(intensité, peu de tension) au centre, et un maxi de tension
(peu d'intensité) aux extrémités.
C'est pour cerla que les isolateurs d'extrémités DOIVENT etre
de bonne qualité (tension importante).
Dans la transmission d'énergie HF il faut que les IMPEDANCES
soient en CNCORDANCE tout au long de la chaine.
Si la sortie d'un émetteur est en 50 ou 75 ohms , il faut
que la ligne de transmissioin soit aussi avec cette meme
impédance et enfin que le point de raccordement à l'antenne
soit aussi dans ces valeurs.Lorsque les impédances entre un
générateur et son recepteur sont identiques l'on a le maxi
de transmission d'énergie.
Ce qui peut t'amener à la conclusion suivante qu,une antenne
PEUT aussi etre alimentée par une de ses extrémités (potentiol
élevé, impédançe élevée), à condition que la ligne est aussi
une impédançe élevée (en concordançe avec l'antenne) et
bien sur que l'émetteur est une sortie en impédançe élevée.
Une partie de tout cela peut etre en impédançe basse, à
condition de plaçer dans le circuit de transmission un
TRANSFORMATEUR d'impédançe (traansfo abaisseur dans ce cas)
Cordialement