Paramètres d’une Antenne Dipôle Simple

Paramètres d’une Antenne Dipôle Simple

Comprendre les Paramètres d’une Antenne Dipôle Simple

Une antenne dipôle est une antenne radio la plus simple et la plus couramment utilisée pour la radio FM et la télévision terrestre.

Elle consiste en deux brins conducteurs de longueur égale mais opposés, alignés le long de l’axe de l’antenne.

Objectifs de l’exercice:

  • Calculer la longueur optimale d’une antenne dipôle pour une fréquence donnée.
  • Déterminer le gain et l’impédance de l’antenne.

Données fournies:

  • Fréquence d’opération de l’antenne, \(f = 100\) MHz
  • Vitesse de la lumière dans le vide, \(c = 3 \times 10^8\) m/s

Questions:

1. Calcul de la longueur:
La longueur optimale \(L\) d’un dipôle simple est approximativement égale à la moitié de la longueur d’onde \(\lambda\) du signal qu’il doit émettre ou recevoir.

2. Calcul de l’impédance de l’antenne:

L’impédance caractéristique d’un dipôle simple dans l’espace libre est d’environ 73 Ohms. Cependant, ce nombre peut varier légèrement en fonction de la conception précise et de l’environnement de l’antenne.

Pour cet exercice, considérez l’impédance de l’antenne comme étant de 73 Ohms. Discutez de la manière dont l’impédance pourrait changer avec différentes configurations ou environnements.

3. Estimation du gain de l’antenne:

Le gain d’une antenne dipôle simple est généralement faible. Pour une antenne dipôle simple idéale, le gain est d’environ 2,15 dBi (décibels par rapport à une antenne isotrope). Expliquez ce que signifie ce gain en termes de performance de l’antenne.

Correction : Paramètres d’une Antenne Dipôle Simple

1. Calcul de la Longueur

Pour déterminer la longueur optimale \( L \) de l’antenne dipôle, nous commençons par calculer la longueur d’onde \( \lambda \) du signal pour une fréquence donnée de 100 MHz.

Utilisons la formule suivante, où \( c \) est la vitesse de la lumière et \( f \) la fréquence du signal :

\[ \lambda = \frac{c}{f} \]

Substituant les valeurs :

  • \( c = 3 \times 10^8 \) m/s (vitesse de la lumière dans le vide)
  • \( f = 100 \times 10^6 \) Hz (fréquence du signal)

\[ \lambda = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{100 \times 10^6 \text{ Hz}} \] \[ \lambda = 3 \text{ m} \]

La longueur optimale \( L \) du dipôle est approximativement la moitié de la longueur d’onde :

\[ L = \frac{\lambda}{2} \] \[ L = \frac{3 \text{ m}}{2} = 1.5 \text{ m} \]

La longueur optimale de l’antenne dipôle pour une fréquence de 100 MHz est de 1.5 mètres.

2. Calcul de l’Impédance de l’Antenne

L’impédance caractéristique \( Z \) d’un dipôle simple dans l’espace libre est d’environ 73 Ohms. Cette valeur est une estimation basique et peut varier en fonction des spécificités de conception et de l’environnement de l’antenne.

Discussion:

L’impédance de l’antenne est cruciale pour son adaptation avec le système de transmission pour maximiser le transfert de puissance et minimiser les réflexions de signal.

Une impédance de 73 Ohms est typique pour un dipôle libre, mais dans un environnement réel, des ajustements, tels que l’utilisation de dispositifs d’adaptation, peuvent être nécessaires pour optimiser les performances.

L’impédance de l’antenne est considérée à 73 Ohms.

3. Estimation du Gain de l’Antenne

Le gain \( G \) d’une antenne dipôle simple est généralement exprimé en dBi, qui indique le gain en décibels par rapport à une antenne isotrope.

Pour un dipôle simple, le gain est d’environ 2.15 dBi.

Explication:

Un gain de 2.15 dBi signifie que l’antenne dipôle émet le signal avec une puissance légèrement supérieure dans certaines directions par rapport à une antenne isotrope, qui émettrait de manière égale dans toutes les directions.

Ce gain modéré est suffisant pour certaines applications de communication, mais des antennes avec des gains plus élevés pourraient être nécessaires pour des applications nécessitant une plus grande portée ou directivité.

Le gain de l’antenne dipôle est d’environ 2.15 dBi.

Paramètres d’une Antenne Dipôle Simple

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