Utilitaire : calculer le tilt d'une antenne à faisceau fixe

Cet utilitaire permet d’estimer le tilt moyen de l’axe d’une antenne à faisceau fixe, c’est-à-dire son inclinaison vers le sol dans le plan vertical, à partir de deux informations accessibles :

• la hauteur à mi-antenne (HMA), disponible dans les Dossiers d'Information Mairie (DIM) et les rapports de simulation des opérateurs. Le site Cartoradio de l'ANFR fournit la hauteur des antennes, qui est souvent une bonne approximation de la HMA,

• la distance horizontale à partir de l'antenne pour laquelle l’exposition électromagnétique est maximale. Cette distance peut être lue sur les cartes d'Exposition provenant des simulations (carte de simulation France entière ANFR disponible dans le site Cartoradio ou cartes d'Exposition à 1,5 m du sol fournies par les opérateurs dans leurs rapports de simulation).

👉 Pourquoi l’exposition au sol passe par un maximum

Lorsque l’on se déplace au sol depuis l'antenne dans la direction de son axe, l’exposition observée n’augmente pas indéfiniment avec la distance.

Ce comportement s’explique par la combinaison de deux atténuations, qui évoluent suivant la distance à l'antenne tantôt de façon opposée et tantôt de façon synchrone.

1️⃣ Atténuation liée à la distance
Cette atténuation augmente continûment avec la distance (loi en 1 / distance) : plus on s'éloigne de l'antenne et plus elle est forte.

2️⃣ Atténuation liée au déport angulaire

La direction reliant l’antenne au point de mesure situé au sol n’est pas confondue avec l’axe de l’antenne. La différence entre les 2 directions s'exprime dans le plan vertical par un déport angulaire à l'axe.

• Près de l’antenne, le déport angulaire vertical par rapport à l’axe est important : l’atténuation est forte.

• En s’éloignant, ce déport angulaire à l'axe diminue : l’atténuation angulaire diminue jusqu’au point où la distance à l’antenne correspond à l’intersection de l’axe de l’antenne avec le sol (le déport vertical est alors nul).

• Au-delà de ce point, le déport angulaire augmente à nouveau : l’atténuation angulaire réaugmente.

👉 Conséquence du comportement des deux atténuations sur l’exposition au sol dans la direction de l'axe de l'antenne

• Près de l’antenne, l’atténuation angulaire domine et est très forte : l’exposition est donc faible.

• En s’éloignant, l’atténuation angulaire diminue plus vite que l’atténuation liée à la distance augmente : l’exposition augmente.

• À une distance donnée Dmax, les deux effets se compensent : l’exposition passe alors par un maximum. Cette distance est atteinte avant que l'axe de l'antenne ne vienne intersecter le sol à la distance Daxe,

• Quand la distance horizontale à l'antenne est comprise entre Dmax et Daxe, l'atténuation liée à la distance devient dominante (car le déport angulaire est faible) et augmente plus vite que ne diminue celle liée au déport angulaire : l'exposition diminue,  

• Plus loin, pour les distances supérieures à Daxe, les deux atténuations augmentent et l’exposition continue à décroître.
  
  

👉 Le maximum d’exposition est donc atteint avant que l’axe de l’antenne ne touche le sol, même si l’antenne émet son maximum d’énergie dans la direction de son axe. C'est un résultat donné par la physique des antennes dont il faut se souvenir, même s'il peut paraître paradoxal.

📐 Principe de l’utilitaire

À partir de la hauteur de l’antenne et de la distance au sol correspondant au maximum d’exposition, l’utilitaire retrouve l’angle de l’axe pour lequel cette combinaison d’atténuations conduit à un maximum, et en déduit le tilt moyen de l’antenne.

⚠️ Domaine de validité

Cet utilitaire est valable uniquement pour des antennes à faisceau fixe. Il n’est pas adapté aux cas pour lesquels la contribution des antennes à faisceau orientable (5G, beamforming) est importante.

Il est particulièrement pertinent :

• en zone rurale,

• et en milieu urbain, lorsque la contribution des antennes à faisceau orientable est faible.

Exemples d'utilisation de l'utilitaire

Suggestions

👉 Visualisez en 3D les Expositions mesurées le long d'un trajet / parcours

Quand les Expositions aux Radiofréquences sont enregistées en continu le long d'un trajet avec un data logger tout en étant simultanément géoréférencées avec un GPS placé à côté du champmètre, il est recommandé d'utiliser dans Google Earth PRO la dimension verticale pour représenter les Expositions. La "hauteur" des expositions varie alors de façon proportionnelle à leur intensité. Un utilitaire PDF est disponible sur le site pour créer le code permettant cette visualisation. Allez au paragraphe 6. EXPOSITIONS LE LONG D'UN PARCOURS (utilisation d'un GPS) de la page WEB avec le lien ci-dessous.

✅ Accéder à l'utilitaire pour visualiser en 3D les Expositions mesurées en continu

👉 Visualiser en 2D les Expositions mesurées le long d'un trajet  / parcours

Quand les Expositions sont mesurées le long d'un trajet avec un nombre limité de points de mesure, il est recommandé de visualiser les Expositions en 2D dans Google Earth PRO, en utilisant des Balises pour géolocaliser les mesures.  Un utilitaire PDF a été développé pour créer les Balises dans Google Earth à partir des adresses des points de mesure. Cette méthode permet de positionner les mesures beaucoup plus rapidement que les méthodes classiques qui utilisent les coordonnées des points de mesure. 

✅ Accéder à l'utilitaire pour visualiser les Expositions à l'aide de Balises colorées dans Google Earth

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