Folie 1
Encadr par :Mr. Bassem Louati
Proprits fondamentales des Antennes
Elaborer par:
Fatma Loussaief
Azza Allouch
Ecole National dElectronique et de Tlcommunication de Sfax
Merci mr le presiMerci tout les membres de jury daccepter de
juger notre travaille dans le cadre dun projet tutor de fin danne
intitul valuation de performance dun rseau VoIP . Notre prsentation
contient 5 partie tout daborod on commance un e introduction qui
presente la problematique de telephonie analogique puis generalit
sur vi=oix ip telque definition, larchitecture,fonctionnement
exetra
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Introduction
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Intensit de rayonnement
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Concept dantenne
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Diagramme de rayonnement
Angle solide de faisceau
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Directivit et Gain
Introduction
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Les antennes sont des dispositifs utiliss pour rayonner le champ
lectromagntique dans lespace ou pour le capter. Il est important
davoir une connaissance globale de leur fonctionnement lors du
choix dun dispositif rayonnant.
Il existe de nombreux types dantennes: Emetteur et Recpteur.
Notre objectif sera de dfinir plusieurs paramtres importants
reprsentant les caractristiques de rayonnement de transmission et
de rception
La comprhension de ce fonctionnement aidera, dune part utiliser
lantenne au mieux de ses performances et dautre part, en raliser
une conception optimale
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Introduction
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Intensit de rayonnement
4
Concept dantenne
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Diagramme de rayonnement
Angle solide de faisceau
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Directivit et Gain
Concept dantenne
Lantenne est un transducteur permettant le transfert de lnergie
lectromagntique guid en une une nergie lectromagntique rayonn et
vise versa.
Lantenne mettrice : tire sa puissance de lmmetteur qui lalimente
tant vu comme charge.
Lantenne rceptrice: fournir la puissance capte au rcepteur ,
agissant comme une source avec une impdance interne.
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Introduction
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Intensit de rayonnement
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Concept dantenne
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Diagramme de rayonnement
Angle solide de faisceau
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Directivit et Gain
Intensit de rayonnement
La transmission dinformation seffectue gnralement grce une onde
lectromagntique porteuse. Cest une onde sinusodale caractrise par
un champ lectrique et un champ magntique
A linfini londe lectromagntique (EM) se comporte comme une onde
plane Le champ et sont orthogonaux entre eux et perpendiculaire la
direction de propagation .
Intensit de rayonnement
le concept de londe plane est applicable ici:
On sait que le vecteur de pointing indique la quantit de
puissance EM instantan qui se propage par unit de surface.
Pour connaitre la densit de puissance au moyenne dans le temps
il faut raliser les calculs suivants:
Avec
Intensit de rayonnement
Les expriences montrent que:
Dans les champs lointain, la distance r devient trs importante
donc et sont ngligeable devant
Intensit de rayonnement
Or
Intensit de rayonnement
En utilisant la fonction de green , la solution de lquation
diffrenciel est la suivante :
Intensit de rayonnement
Calculons maintenant lexpression du champs lectrique
On a lexpression de maxwell suivant:
Est nul car pas de courant au point M
Intensit de rayonnement
Dans les zones lointain on a le rapport:
Donc :
On obtient:
Or
avec
Intensit de rayonnement
Pour obtenir une quantit indpendante de r on utilise le concept
de langle solide dont les units sont Stradiam ou Strad.
Cest louverture qui permet dobserver la totalit de sphre.
Langle solide :
Si un sphre complt
,
Si lhmisphre
,
On dfinit alors lintensit se rayonnement
exprim en Watt/Strad
donn par:
Intensit de rayonnement
or
donc
or
On a alors :
avec
:indpendance caractristique de vide
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Introduction
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Intensit de rayonnement
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Concept dantenne
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Diagramme de rayonnement
Angle solide de faisceau
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Directivit et Gain
Diagramme de rayonnement
Le diagramme de rayonnement est une prsentation de la variation
des intensit ou des champs une distance r en fonction de langle
dobservation
Dans la reprsentation , on utilise le module du champs lectrique
,or le champs lectrique est une grandeur scalaire .Donc lchelle
peut tre soit linaire ou en dcibel dB.
Pour cela on trace le diagramme aprs normalisation : Ce qui est
appel fonction caractristique de lantenne . Cette fonction est
obtenu en divisant par sa valeur maximale
ou
Diagramme de rayonnement
: :Cest langle entre le premier nul de chaque cot.
:Cest un angle entre 2 points 0.5 lchelle linaire et -3 dB
lchelle logarithmique .
Diagramme de rayonnement
La convolution en dB fait que la diagramme de fonction
caractristique devient quivalant celui de lintensit en rayonnement
do:
Cette quivalence provient de la relation
Diagramme de rayonnement
Les diagrammes de rayonnement montre souvent un lobe principale
(maximale de rayonnement ) avec les lobes secondaires
On dfinit la largeur du lobe principale entre les premiers nul
de chaque cot
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Introduction
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Intensit de rayonnement
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Concept dantenne
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Diagramme de rayonnement
Angle solide de faisceau
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Directivit et Gain
Angle solide de faisceau
Dans le cas dun antenne ayant un seul faisceau ,langle solide du
faisceau reprsente langle travers laquelle toute la puissance
rayonn par lantenne est concentr avec une valeur Kmax et une volume
nulle lextrieur de cette rgion de lespace.
Langle solide est obtenu par:
La puissance totale mise devient simplement le produit de la
valeur max de lintensit de rayonnement de langle solide de
faiseau.
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Introduction
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Intensit de rayonnement
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Concept dantenne
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Diagramme de rayonnement
Angle solide de faisceau
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Directivit et Gain
Directivit et Gain
L antenne nmet pas la puissance dans toutes les directions (
uniformment ).Elle a donc une capacit de:
Concentrer la puissance afin de priviliger certaine direction en
mission.
Capter la puissance provenant de certain direction en
rception.
La direction note par dune antenne dans une direction donn
reprsente le rapport de lintensit de rayonnement moyen Kmoy
et
Directivit et Gain
Lintensit de rayonnement moyenne est obtenu si la puissance tait
mise uniformment dans toutes les directions par une antenne
isotrope
avec
Directivit et Gain
Le gain directive
de lantenne est :
avec:
est lefficacit
or
Merci pour votre attention
E
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B
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(
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