Journal de génie électrique et de technologie électronique

Antenne et propagation

Une antenne ou antenne est un appareil électrique qui convertit l'énergie électrique en ondes radio, et vice versa. Il est généralement utilisé avec un émetteur radio ou un récepteur radio. En transmission, un émetteur radio fournit un courant électrique oscillant à radiofréquence (c'est-à-dire un courant alternatif haute fréquence (AC)) aux bornes de l'antenne, et l'antenne rayonne l'énergie du courant sous forme d'ondes électromagnétiques (ondes radio). En réception, une antenne intercepte une partie de la puissance d'une onde électromagnétique afin de produire à ses bornes une infime tension qui est appliquée à un récepteur pour être amplifiée. Les antennes sont des composants essentiels de tout équipement utilisant la radio. Ils sont utilisés dans des systèmes tels que la radiodiffusion, la télévision, la radio bidirectionnelle, les récepteurs de communications, les radars, les téléphones portables et les communications par satellite, ainsi que dans d'autres appareils tels que les ouvre-portes de garage, les microphones sans fil, les appareils compatibles Bluetooth, les systèmes sans fil. réseaux informatiques, babyphones et étiquettes RFID sur les marchandises. Les antennes peuvent être conçues pour transmettre et recevoir des ondes radio dans toutes les directions horizontales de manière égale (antennes omnidirectionnelles), ou préférentiellement dans une direction particulière (antennes directionnelles ou à gain élevé). Dans ce dernier cas, une antenne peut également comprendre des éléments ou des surfaces supplémentaires sans connexion électrique avec l'émetteur ou le récepteur, tels que des éléments parasites, des réflecteurs paraboliques ou des cornes, qui servent à diriger les ondes radio vers un faisceau ou un autre diagramme de rayonnement souhaité. La propagation radio est le comportement des ondes radio lorsqu'elles sont transmises, ou se propagent d'un point de la Terre à un autre, ou dans diverses parties de l'atmosphère. En tant que forme de rayonnement électromagnétique, comme les ondes lumineuses, les ondes radio sont affectées par les phénomènes de réflexion, de réfraction, de diffraction, d’absorption, de polarisation et de diffusion. Les ondes radio à différentes fréquences se propagent de différentes manières. Aux fréquences extrêmement basses (ELF) et très basses fréquences, la longueur d'onde est beaucoup plus grande que la séparation entre la surface terrestre et la couche D de l'ionosphère, de sorte que les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans cette région comme un guide d'ondes. En effet, pour les fréquences inférieures à 20 kHz, l'onde se propage selon un mode guide d'onde unique avec un champ magnétique horizontal et un champ électrique vertical. L’interaction des ondes radio avec les régions ionisées de l’atmosphère rend la propagation radio plus complexe à prévoir et à analyser que dans l’espace libre. La propagation radio ionosphérique est étroitement liée à la météo spatiale. Une perturbation ionosphérique soudaine ou une disparition des ondes courtes est observée lorsque les rayons X associés à une éruption solaire ionisent la région D de l'ionosphère. Une ionisation améliorée dans cette région augmente l’absorption des signaux radio qui la traversent. Lors des éruptions solaires de rayons X les plus fortes, une absorption complète de pratiquement tous les signaux radio propagés de manière ionosphérique dans l'hémisphère éclairé par le soleil peut se produire.Ces éruptions solaires peuvent perturber la propagation radio HF et affecter la précision du GPS. La classification qui contient les micro-ondes, les relais radio micro-ondes, les guides d'ondes.