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Gain des antennes paraboliques : un
tableau pratique
Quel gain peut-on attendre d'une antenne
parabolique ?
Celui-ci dépend bien
sûr du diamètre de l'antenne et de la fréquence
utilisée. Mais il dépend aussi de la manière
dont est réalisée l'illumination du paraboloïde
et ce point est souvent négligé. Si on utilise
une source très directive, seule une petite
partie du paraboloïde sera touchée par l'énergie
issue de la source et le diamètre "utile"
de l'antenne sera plus faible que son diamètre
réel. Inversement, si la source produit un
faisceau trop large, une partie de l'énergie
sera rayonnée vers l'arrière de l'antenne,
ce qui diminuera le gain utile et dégradera
le rapport avant-arrière. De plus, on observera
que la source a son propre diagramme de rayonnement
et qu'elle n'illumine donc pas le paraboloïde
de manière uniforme. Pour tenir compte de
tout cela, on définit un coefficient d'efficacité
k, rendant compte du rendement de l'antenne.
Pour des résultats optimaux, on recherche
généralement par construction, c'est à dire
par choix de la distance focale, du diamètre
et de la directivité de la source, un coefficient
k compris entre 0,5 et 0,7. Ceci correspond
grossièrement à un niveau reçu en périphérie
du paraboloïde inférieur de 10 dB à 15 dB
par rapport à celui reçu en son centre.
Lorsqu'on souhaite
obtenir un diagramme de rayonnement "propre",
c'est à dire avec des lobes secondaires d'amplitude
faible, on travaillera sur la qualité de la
source et on limitera le niveau en périphérie
du paraboloïde à -15 dB par rapport à celui
présent en son centre. Le facteur k sera alors
voisin de 0,5. C'est le cas des antennes professionnelles
utilisées en télécommunications qui ont généralement
une valeur de k basse, proche de 0,55. Pour
maximiser le gain, on recherchera un coefficient
k proche de 0,7 que l'on obtiendra en portant
le niveau à - 10 dB en périphérie.
Pour résumer, il
faut gèrer un compromis. Une bonne adéquation
de la source et du paraboloïde est indispensable
pour des résultats optimaux. Un travail sérieux
nécessite la mesure préalable du diagramme
de rayonnement de la source seule, ou au moins
son évaluation sur une base théorique.
La relation qui lie
les données est :
avec :
GdB
= gain par rapport à l'antenne isotrope
(enlever 2,1 dB pour obtenir le gain
par rapport au dipôle)
l
= longueur d'onde
du rayonnement
S = surface
du paraboloïde
k = coefficient
d'efficacité
Un tableau
pratique:
Pour éviter les calculs
fastidieux, on trouvera ci-dessous les valeurs
de gain calculées, pour différentes bandes
amateurs, différents diamètres d'antennes
et un coefficient k = 0,55.
gain des antennes paraboliques
valeurs en dBi,
k = 0,55
|
diamètre
(m)
|
fréquences
(MHz)
|
| 435 |
1250 |
2350 |
5700 |
10250 |
24000 |
47000 |
| 0,2 |
- |
5,8 |
11,2 |
18,9 |
24,0 |
31,4 |
37,3 |
| 0,3 |
- |
9,3 |
14,8 |
22,5 |
27,6 |
34,9 |
40,8 |
| 0,4 |
- |
11,8 |
17,3 |
25,0 |
30,1 |
37,4 |
43,3 |
| 0,6 |
6,1 |
15,3 |
20,8 |
28,5 |
33,6 |
41,0 |
46,8 |
| 0,8 |
8,6 |
17,8 |
23,3 |
31,0 |
36,1 |
43,5 |
49,3 |
| 1,2 |
12,2 |
21,3 |
26,8 |
34,5 |
39,6 |
47,0 |
52,8 |
| 1,6 |
14,7 |
23,8 |
29,3 |
37,0 |
42,1 |
49,5 |
55,3 |
| 2,4 |
18,2 |
27,3 |
32,8 |
40,5 |
45,6 |
53,0 |
58,8 |
| 3,2 |
20,7 |
29,8 |
35,3 |
43,0 |
48,1 |
55,5 |
61,3 |
| 4,8 |
24,2 |
33,4 |
38,8 |
46,5 |
51,6 |
59,0 |
64,9 |
Ces valeurs ne sont
valables qu'à certaines conditions, en particulier:
- une qualité
optique convenable du réflecteur (géométrie,
aspérités, ...)
- une bonne
illumination (source placée au foyer,
diagramme de rayonnement de la source,
...)
Pour le calcul
de bilans de liaisons, on pourra se
référer par ailleurs au
tableau indiquant les affaiblissements
d'espace libre.
Bonnes évaluations
et bons DX,
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