Guillaume VILLEMAUD – Cours d’Antennes 1
4ème année du Département Génie Électrique
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antenne onde électromagnétique
Typology: Thesis
2016/2017
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4ème année du Département Génie Électrique
De quoi allons-nous parler?
De quoi allons-nous parler?
Nous allons parler des antennes (ou aériens), dispositifs permettant la
transposition d’une énergie guidée en un champ électromagnétique
rayonné en espace libre (ou inversement).
Il existe une multitude de types
d’antennes, de tailles et de
formes très diverses, aux modes
de fonctionnement plus ou
moins complexes. Nous allons
définir les caractéristiques et
propriétés communes à ces
différents dispositifs ainsi que
leurs domaines d’applications.
Navire militaire
Navire militaire
Miroir sphérique fixe, d'axe nord-sud
(hauteur 35 m, longueur 300 m,
précision de surface 3 mm; rayon 560
m)
Miroir plan mobile autour d'un
axe est-ouest (hauteur 40 m ;
longueur 200 m ; précision de
surface 4 mm; poids 700 t)
Foyer de l'antenne, cornets de
réception et préamplificateurs
refroidis à – 250 °C mobiles sur
un arc de 250 m
Radiotélescope 1 à 3,5 GHz
Radiotélescope 1 à 3,5 GHz
Centre de Nançay (Cher)
1fW
Puissance
Isotrope
1pW
1μW
1mW
1W
1kW
1MW
1GW
Signal d’entrée
Ampli
terre
Antenne
terrestre
Signal
capté
Gain
antenne
Ampli
Antenne
satellite
Gain
antenne
Low Noise
amplifier
Signal de
sortie
Signal capté
par la terre
Ex : Communication Terre-satellite
Ex : Communication Terre-satellite
Partie émission :
La chaîne de transmission radio
La chaîne de transmission radio
signal
utile
Mod
synthé
Cod antenne duplexeur ampli circulateur
Partie réception :
signal
utile
Démod
synthé
antenne duplex ampli Décod
BB
fo
fi
LNA
ampli
Propagation guidée Propagation espace libre Propagation guidée
La chaîne de transmission radio :
émetteur RF
récepteur RF
num/analog analog/num
canal radio
Les « boîtiers » contenant l’électronique sont reliés aux antennes via
des lignes ou câbles (feeders).
D’un point de vue traitement du signal, l’ensemble des déformations de
l’onde engendrées par la propagation guidée+libre forme le canal radio.
Notion de canal radio
Notion de canal radio
Où se perd l’énergie?
Où se perd l’énergie?
désadaptation
désadaptation
Milieu de propagation
Réflexions, diffractions, trajets multiples,
obstacles, diffusion, évanouissement,
AEL, conditions météos...
atténuation, dispersion atténuation, dispersion
bruit des
composants
bruit des
composants
Et tous ces paramètres varient en fonction de la fréquence, du
temps et même de la polarisation de l’onde.
Plan détaillé
Plan détaillé
10h de cours : 8h (G. Villemaud) + 2h (J.M. Gorce)
Antennes et Propagation Modélisation (application GSM)
3 grandes parties : Principes des antennes
Caractéristiques des antennes
Différents types d’antennes
Principes des antennes :
Passage propagation guidée/espace libre
Le champ EM et les zones de rayonnement
Le doublet élémentaire
Les théorèmes fondamentaux
Notion de front d’onde
La polarisation
Caractéristiques des antennes :
Impédance d’entrée / notion de circuit
Fonction caractéristique de rayonnement
Puissance rayonnée
Directivité et gain
Bilan de liaison
Plan détaillé
Plan détaillé
Types d’antennes :
Antennes filaires
Antennes à fentes
Antennes patchs
Antennes à réflecteur
Mise en réseau