4 - Antennes Grand Gain

8/3/2019 4 - Antennes Grand Gain

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Guillaume VILLEMAUD Cours Techniques dAntennes 1

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ANTENNES GRAND GAINANTENNES GRAND GAIN


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PLAN DU COURSPLAN DU COURS

j Introduction

Historique, gnralits

Caractristiques des antennes

j Partie I : Antennes compactes

j Partie II : Antennes larges bandesj Partie III : Antennes polarisation circulaire

j Partie IV : Antennes grand gain

j Partie V : Formation de faisceau

j Partie VI : Antennes intelligentes

j Partie VII : MIMO


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POURQUOI DU GRAND GAIN ?POURQUOI DU GRAND GAIN ?

augmentation de la porte

ponts radio

ouverture faible

radio-tlescopes

tracking

micro-ondes de puissance

transport dnergie sans fils


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PRINCIPALES CATEGORIESPRINCIPALES CATEGORIES

Hlices

Antennes Yagi-Uda

Cornets

Antennes rflecteurs

Antennes lentilles

Antennes BIP

Rseaux dantennes


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ANTENNES HELICESANTENNES HELICES

Pour un diamtre et un pas denroulement donn, cestle nombre de tours qui permet daugmenter la directivit

(pour le mode axial)


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ANTENNES YAGIANTENNES YAGI--UDAUDA

Cest lantenne TV classique

Structure relativement

complexe et fragile

lment aliment

lment non

aliment

Le principe part du calcul du couplage

entre un diple aliment et un diple passif

V1 = I1.Z11 + I2.Z12

0 = I2.Z22 + I1.Z12

E

dle gain de lensemble va dpendre de

d.cos E


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ANTENNES YAGIANTENNES YAGI--UDAUDA

De plus, si llment passif est plus

ou moins grand que P/2, soncomportement devient inductif ou

capacitif

un lment plus grand devient un

rflecteur,

un lment plus petit devient un

directeur

Lutilisation combine dun rflecteur et dun (ou

plusieurs) directeurs permet la cration dune antenne

directive ( gain de lordre de 12 dBi pour 6 lments)


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ANTENNES CORNETSANTENNES CORNETS

Le gain dun cornet vadpendre directement de la

taille de son ouverture

terminale

En pratique, le gain optimal dun cornet est de lordrede 20 dBi

)(5.7

log.102

dBiAp

D

}

P


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UTILISATION DE REFLECTEURUTILISATION DE REFLECTEUR

rflecteur plan

rflecteur en coin

rflecteur parabolique


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OPTIMISATION DES ANTENNES A REFLECTEUROPTIMISATION DES ANTENNES A REFLECTEUR

Antennes multi-faisceaux

Antenne Cassegrain


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OPTIMISATION DES ANTENNES A REFLECTEUROPTIMISATION DES ANTENNES A REFLECTEUR

Principe doffset

Principe des rflecteurs multiples

Pertes par spill-over


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RADIORADIO--TELESCOPE BIG EARTELESCOPE BIG EAR


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FONCTIONNEMENT DE BIG EARFONCTIONNEMENT DE BIG EAR

Couvre la bande20 MHz-3 GHz

rflecteur

plan

inclinable

rflecteur

focalisant

cornets


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ANTENNES A LENTILLESANTENNES A LENTILLES

En suivant les lois de loptique gomtrique, on peututiliser des systmes de lentilles en matriaux

dilectriques pour focaliser le champ dans une direction

voulue


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ANTENNES A LENTILLESANTENNES A LENTILLES

On utilise parfois la place du dilectrique des alternances

de motifs mtalliques produisant le mme effet

Mme problmes de

spill-over que les

paraboles


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ANTENNES A BIPANTENNES A BIP

Utilisation desproprits des

structures Bande

Interdite Photonique


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EXEMPLE EN SPATIALEXEMPLE EN SPATIAL


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MISE EN RESEAU DANTENNESMISE EN RESEAU DANTENNES

On peut enfin associer N antennes en rseaux, leur

diagramme de rayonnement sera alors la combinaisondu diagramme lmentaire et du facteur de rseau

Plus on veut de gain, plus il faut augmenter N

Disposition en rseau en 1D, 2D voir 3D

Problme : plus N augmente plus les systmes

dalimentations deviennent complexes

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