Histoire de Gain et de Décibels

[invite9120a880]

Bonjour,

Pourriez-vous m'éclairer sur certaines notions de radio qui me sont encore un peu obscures:

Bon je sais qu'une valeur en Décibel (dB) exprime un gain ou une perte de puissance par rapport à une puissance de référence: dB = 10 x log(10)(Pfinal / Pref)
Maintenant les dBm expriment une fluctuation de la puissance d'une appareil par rapport à un appareil de référence qui a une puissance de 1 mW: dBm = 10 x log(10)(Pfinal / 0,001)

Pour les antennes on utilise les dBi et les dBm :

Les dBi exprime la fluctuation de puissance d'une antenne par rapport à une antenne isotropique de référence (point de l'espace emettant un rayonnement uniforme en forme de sphère)
Les dBd expriment la flutuation de puissance d'une antenne par rapport à une antenne dipôle demi-onde de référence (axe au rayonnement perpendiculaire en forme de tore)


Voilà maintenant mes interrogations (dans le cas où mes acquis sont correctes :

Qu'est ce que le Gain exactement ?
J'ai lu que le Gain d'une antenne isotropique est de 0 dBi (ce qui est normal puisque c'est l'antenne de référence)
Mais j'ai aussi lu que le Gain d'une antenne isotropique est de 1 par défaut, mais sans unité spécifiée. Est-ce une erreur ? Quelle pourrait être l'unité ?

Quelle est la formule du calcul du Gain en dBi ?
Autrement dit, quel est la puissance de référence utilisée pour le calcul de dBi ? Ou encore, quel est la puissance théorique d'une antenne isotropique ?

Quelle est la formule du calcul du Gain en dBd ?
Autrement dit, quel est la puissance de référence utilisée pour le calcul de dBid ? Ou encore, quel est la puissance théorique d'une antenne dipôle ?



Voilà merci d'avance pour vos réponses.
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[invite4baed56c]

Salut,

Je ne connais pas grand chose en radio, mais voici quelques reflections qui pourront peut être t'aider...

Le gain est une amplification de signal, et les décibels sont une unité permettant de quantifier ce gain. Dans la formule que tu reprends dB = 10 x log(10)(Pfinal / Pref)
tu constate que Pref est le dénominateur, il est assez logiquement égal à 1 lorsqu'il te sert de référence de comparaison. Si ton antenne est passive elle à 0 db de gain non pas parce que c'est ta référence, mais parce qu'elle est passive elle capte le signal sans l'amplifier. Comme tu l'utilise en référence, alors sa valeur pour la comparaison sera 1.

[invite9120a880]

Merci de ta réponse si rapide

Simplement, je n'arrive pas a faire la différence entre dBd et dBi dans le sens où, tant que je n'ai pas les valeur Pref de chacune de ces antennes (isotropique et dipole), je ne peux pas comprendre l'interet de calculer un gain d'antenne en dBd ou en dBi.

Merci.

[sitalgo]

Ce n'est pas un gros problème vu que pour transformer il suffit de faire dBd=dBi - cte.
A part ça je ne suis pas assez connaisseur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9120a880]

Oui c'est vrai, 0 dBd = 2,14 dBi.

Cependant, disons que l'on me donne la puissance (x) d'une antenne omnidirectionnelle.
Comment puis-je calculer le Gain isotropique ?
dBi=10log(10)(x/y)
Quelle est la valeur de référrence y ?

[f6bes]

Bsr teo.....
Comme tu le dis toi meme une antenne ISO à un rayonnement théorique sphérique. C'est la référence de départ.
Viens ensuite l'antenne demi onde ou doublet (qui sert aussi de référence pour des comparatifs antennes).
Mais le rayonnement du doublet n'est pas UNIFORME dans toute les directions.Donc il y a des DIRECTIONS ou le gain est SUPERIEUR à l'antenne ISO.
Ce gain est supérieur de 2.14db par rapport à l'iso.
Maintenant une antenne quelconque (mais de gain supérieur aux références Doublet et iso) peut avoir les indications suivantes (qui veulent dire la meme chose).
Ex: une antenne de gain 12.14dbi (comparatif avec antenne iso) a un gain de 10 dbd (comparatif avec un doublet).
Il n'y a pas d'intérét à calculer d'une façon ou d'une autre , à part que COMMERCIALEMENT on n'annonce ni le
"i" , ni le "d" , mais le constructeur lui, part de l'indication "i", histoire de "gonfler" les performances du produit.
C'est mieux d'avoir un gain de 12,14 db ou lieu de 10dbd sur l'étiquette du produit.
Si rien n'est indiqué, en GENERAL c'est exprimé en dbi (mais on ne le dit pas !!)
C'est un peu comme les watts en audio.On voit apparaitre des amplis audio à PILES de 100 watts pmpo !!! Ce qui ne veut pas dire grand chose (on a créer une nouvelle unité (pmpo) qui vaut 100 fois l'autre en espérant "couillonner" qq acheteurs !!
Cordialement

[sitalgo]

D'après ce que demande teojasm1, en fait il s'agit de savoir si une antenne isotropique a toujours le même rendement, cad pour 1W en entrée, combien de W ou V/m en sortie (ou autres données selon émission ou réception).
Si ce rendement est le même, son problème est résolu.

[b@z66]

Oui c'est vrai, 0 dBd = 2,14 dBi.

Cependant, disons que l'on me donne la puissance (x) d'une antenne omnidirectionnelle.
Comment puis-je calculer le Gain isotropique ?
dBi=10log(10)(x/y)
Quelle est la valeur de référrence y ?

Si je comprend bien, ce que tu veux, c'est la densité de puissance y émise par une antenne isotrope émettant y?

Alors, c'est simple, c'est:

y=Pémise/(4*pi*r²) en W/m²
avec r=distance par rapport à l'antenne.

Ce rapport en dBi ou dBd ne correspond pas effectivemnt à des rapports de puissance mais à des rapports de densités de puissance par mètre carré.

[sitalgo]

"y=Pémise/(4*pi*r²) en W/m²"

Le problème de teojasm1 est plutôt de savoir si Pémise est toujours la même pour une antenne iso, cad peut-il y avoir un gain <>1 entre deux antennes iso branchées sur le même ampli.
Autrement dit y a-t-il une antenne iso théorique de référence ou bien un simple bout de fil de fer suffit-il pour avoir le gain =1.

[b@z66]

L'antenne iso, en pratique, n'existe pas selon moi donc un bout de fil de fer ne permettra pas d'avoir G=1 dans toutes les directions. Ensuite les puissances mises en jeu n'ont rien à voir en tant que références. Ce que l'on considère, c'est une "situation" de référence (antenne isotrope) où on disperse uniformément une quantité "quelconque" de puissance dans l'espace (Pémise). Bien sûr, cette quantité "quelconque" doit rester la même dès que l'on change d'antenne: ce qui change alors seulement pour le calcul du gain par rapport à la situation précédente est l'influence de la forme de l'antenne. Enfin, il n'est pas nécessaires d'avoir 2 antennes isos pour caractériser le gain d'une antenne puisque par définition, il s'agit d'une caractéristique qui traduit la directivité d'une antenne par rapport à une antenne fictive.

[b@z66]

Ce que change alors l'influence de la forme de l'antenne pour le calcul du gain est la façon dont la puissance émise se répartit dans l'espace, ce qui veut dire que si on intègre la totalité de cette puissance sur une sphère, par exemple, entourant l'antenne, on obtient quand même toujours la même puissance (quantité "quelconque") que dans la situation de référence, seule la répartition peut changer.

[f6bes]

Bsr à tous,
L'antenne iso n'existe pas en pratique comme le dit b@z66.
C'est un rayonnement spatial omnidirectionnel.
Dés que l'on va vouloir créer qq chose qui lui ressemble , l'on va favoriser des directions, donc ce ne sera plus omnidirectionnel spatialement parlant.
Cordialement