HF 3

Un bouchon 50 ohms peut garder son impédance de 50 ohms jusqu'à une certaine fréquence et pas plus.

Un bouchon 75 ohms peut garder son impédance de 75 ohms jusqu'à une certaine fréquence et pas plus.

Un câble coaxial de 50 ohms  peut garder son impédance de 50 ohms jusqu'à une certaine fréquence et pas plus.

Un câble coaxial de 75 ohms  peut garder son impédance de 75 ohms jusqu'à une certaine fréquence et pas plus.

C'est quoi une onde qui se propage dans l'espace et dans l'air.

L'onde d'un GSM, le GSM envoie par son antenne interne une onde vers une antenne d'un récepteur externe de la firme d'Orange.
Le GSM reçoit une onde à son antenne interne qui provient d'une antenne de la firme d'Orange. C'est bien une antenne qui envoie dans son espace une certaine onde.

Dans le vide l'onde se propage à la vitesse de la lumière de 300 000 km / s.

Vous l'avez compris, il faut une antenne pour envoyer une onde et il faut aussi une antenne pour la capter.

Les câbles coaxiaux possèdent une impédance d'entrée et une impédance de sortie.

Une antenne possède aussi une certaine impédance pour une certaine fréquence HF.

Le transfère d'une fréquence HF est maximal, lorsque toutes les impédances résistives sont identiques d'un bout à l'autre d'un circuit par exemple de 50 ohms.

Pour couronner le tout, rien n'est parfait, il y aura toujours une petite perte de signal HF.

Une antenne est toujours en métal !  Ce sont les électrons libres du métal qui vont envoyer les ondes dans l'espace. Les électrons libres du métal de cette antenne vont être excités par la fréquence HF.

Tout morceau métallique peut devenir une antenne.

Une voiturette télécommandée possède un fil métallique comme antenne.

Un avion furtif ne possède aucune arête et il est recouvert d'une peinture spéciale.

Une antenne qui reçoit de l'émetteur une certaine fréquence sinusoïdale fixe qui va exciter les électrons de la surface extérieure de celle-ci va engendrer une onde galopante à la vitesse de la lumière soutenue par cette fréquence sinusoïdale fixe et elle sera appelée une onde porteuse.

L'onde porteuse sera fatalement aussi une sinusoïde qui va se propager dans un certain espace autour de cette antenne à la vitesse de la lumière.

Mais attention cette fois la distance entre 2 sommets consécutifs sera appelée la longueur d'onde ' λ '. Et λ= 300 000 000 /  f.

Pour f = 140 MHz alors λ = 300 000 000 / 1 40 000 000 = 2,1 m.

Cette onde porteuse sinusoïdale sera une onde électromagnétique qui voyagera à la vitesse de la lumière.

Plus cette onde s'écartera de l’antenne et plus elle perdra en efficacité et son amplitude diminuera. 

Ce phénomène s'explique, car l'antenne disperse dans l’espace autour d'elle, cette onde électromagnétique. Cette dispersion dans l'espace atténue son amplitude.

C'est pour cette raison qu'il existe des antennes verticales très dispersives et des antennes directives qui limitent la diversion dans l'espace.

Nous allons imaginer une antenne dispersive dans un espace sphérique, elle s’appellera antenne isotrope.

Toute la puissance d'émission se retrouve répartie sur la surface de la sphère isotropique. En réalité aucune antenne ne possède une telle surface sphérique de dispersion d'onde électromagnétique. 

En tout point de cette surface sphérique, on a la même valeur d'amplitude du champ électromagnétique. 

Quand le diamètre augmente, fatalement l'amplitude du champ électromagnétique diminue car la dispersion augmente. 

Toute la puissance P in d'entrée de l'antenne isométrique se retrouve sur cette surface sphérique d'émission.

P in = P sphérique et -> le gain = P sphérique / P in = 1 et le gain en puissance vaut 1 et si on l'exprime en db -> db = 10 log (1) = 10*0 = 0 dbi.

En réalité une antenne possède toujours un lobe préférentiel.

L'antenne isotropique est toujours prise comme une référence.

Exemple 1, une antenne de 2 dbi. Hors dbi = 10 log (g) -> log(g) = dbi / 10

log (g) = 2 /10 -> g = 102/10 =101/5 = 1,58 fois plus grand que le gain d'une antenne isotropique.

Exemple 2, une antenne de 5 dbi. Hors dbi = 10 log (g) -> log(g) = dbi / 10

log(g) = 5 / 10 -> g = 105/10  =101/2  = 3,16 fois plus grand que le gain d'une antenne isotropique.

Exemple 3, une antenne de 15 dbi. Hors dbi = 10 log (g) -> log(g) = dbi / 10

log(g) = 15 / 10 -> g = 1015/10  =103/2  = 31,6  fois plus grand que le gain d'une antenne isotropique.

Exemple 4, une antenne de 30 dbi. Hors dbi = 10 log (g) -> log(g) = dbi / 10

log(g) = 30 / 10 -> g = 1030/10  =103  = 1000  fois plus grand que le gain d'une antenne isotropique. Le lobe sera extrêmement petit et donc cette antenne sera fortement directive et aux moindres variations du vent sur cette antenne à haut gain, son champ électromagnétique risque de ne jamais arriver à l'antenne du récepteur.

Une antenne TNT de 1 m de long pour le nord de la France (impédance 75 ohms).

Elle est ventée à 28 db, mais alors qu'elle db que c'est ???

C'est de l'arnaque bien sûr ! En réalité, on est aux alentours de 10 dbi.

Cela fonctionne quand même, mais parfois, il faut un préampli UHF avec.

De nos jours on se fait souvent harnacher par les grandes surfaces.

Et bien souvent, il ne donne pas assez de renseignement technique avec leurs produits. 

Là où je hurle à mort, c'est quand il ne donne pas le schéma électronique de leurs produits.

Et il y a même pire que cela, parfois il efface le numéro du circuit intégré pour que l'on ne puise plus réparer l'appareil.

Le dbm ? -> mW.

m -> mW -> dbm = 10 log (1mw/1mw) = 10 log (1) = 10*0 = 0 dbm.

pour 1 W -> dbm = 10 log (1000 mw /1 mw) = 10 log (1000) = 30 dbm.

pour 10 W -> dbm = 10 log (10000 mw / 1 mw) = 10 log (10000) = 40 dbm.

pour 1000 W -> dbm = 10 log ( 1000000mw/ 1 mw) = 10 log  (1000000) = 60 dbm.

pour 0,01 mW -> dbm = 10 log (0,01 / 1 ) = 10 log (0,01) = 10 *(-2) = -20 dbm

pour 0,001 mW -> -30 dbm.

Le dbw ? -> le watt

pour 1 W -> dbw = 10 log (1w /1 w) = 10 log (1) = 10*0 = 0 dbw.

pour 5 W -> dbw = 10 log (5w /1 w) = 10 log (5) = 10*0,7 = 7 dbw.

pour 10 W -> dbw = 10 log (10 w /1 w) = 10 log (10) = 10*1 = 10 dbw.

pour 1000 W -> dbw = 10 log (1000 w /1 w) = 10 log (1000) = 10*3 = 30 dbw.

pour 1 mW -> dbw = 10 log (0,001 w /1 w) = 10 log (0,001) = 10*(-3) = -30 dbw.

Une onde porteuse transporte de la puissance entre 2 antennes séparées d'une certaine distance. Plus la distance entre les 2 antennes est faible et plus l'antenne du récepteur recevra de la puissance.

Moins il y aura d'obstacles entre les antennes et plus l'antenne du récepteur recevra de la puissance.

Les antennes possèdent une bande de résonance et une impédance de 50 ohms ou de 75 ohms. Cette impédance résistive ne chauffe pas, elle envoie sa puissance sous la forme d'un rayonnement électromagnétique.

C'est le champ électrique qui détermine la polarité verticale ou horizontale.

Une antenne verticale

Cette antenne à une polarisation verticale car les électrons sont excités de bas en haut et de haut en bas. Cette antenne se tient à la verticale sur son portable.

Et dans ce cas, elle n'émet rien vers le ciel, ni même vers le sol.

Son lobe forme un tore autour de l'antenne, elle est donc omni directionnelle avec un gain de 2 dbi.  

Omni directionnelle ne veut pas dire isotropique.

Une antenne dipôle

Cette antenne à une polarisation verticale car les électrons sont excités de bas en haut et de haut en bas. Cette antenne se tient à la verticale sur un mât.

Et dans ce cas, elle n'émet rien vers le ciel, ni même vers le sol.

Son lobe forme un tore autour de l'antenne, elle est donc omni directionnelle avec un gain de 2,15 dbi.  

Omni directionnelle ne veut pas dire isotropique.

Une antenne yagi

Câble RG58 de 50 ohms. 

Antenne yagi directionnelle à polarisation horizontale avec un réflecteur arrière.

Cette antenne à une polarisation horizontale car les électrons sont excités de gauche à droite et droite à gauche. Cette antenne se tient à l'horizontale sur un mât.

Pour qu'un brin de fil rayonne, il faut qu'il ait une longueur de 1/4 de sa longueur d'onde.

Pour qu'un dipôle rayonne, il faut qu'il ait une longueur de 1/2 de sa longueur d'onde.

Si on veut régler l'impédance d'une antenne, on la fabrique plus longue et pour la régler, on va la raccourcir par petits bouts, jusqu'à ce qu'elle soit à la bonne impédance purement résistive.  

Une antenne bien taillée ne renvoie plus de signal à l'émetteur.

Une antenne mal conçue ou mal taillée renvoie du signal à l'émetteur et risque de brûler cet émetteur.

Attention certains connecteurs BNC ont la bonne impédance jusqu'à 2 GHz. 

Les SMA 50 ohms vont aller jusqu'à 7 GHz.

Les PCB supportent des fréquences jusqu'à 2 GHz.   

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