Réalisation et mise au point d'un système de brouillage GSM 900-1800

Chapitre 1 : Etude de l'état de l'art sur les antennes

1. Introduction

Une chaine de transmission se compose principalement d'un émetteur, un récepteur et une voie de transmission. Dans le cas des ondes radioélectriques, l'antenne représente l'interface entre l'émetteur ou le récepteur et le milieu de propagation. Elle permet de convertir le signal électrique en signal radioélectrique à l'émission et vice-versa à la réception.

Dans ce chapitre, nous définissons les antennes et nous rappelons leurs différentes caractéristiques. En effet, la connaissance de ces paramètres tels que l'impédance d'entrée, le coefficient de réflexion a un rôle important dans l'étude du couplage pour prévoir éventuellement la désadaptation. Ce chapitre portera aussi sur une définition des antennes `patchs' et donnera leurs caractéristiques, leurs domaines d'utilisation, leurs avantages ainsi que leurs inconvénients. Ensuite, il portera sur une étude sur le type et l'endroit de l'alimentation.

2. Comportement général des antennes hyperfréquences

Une antenne est un transducteur entre la ligne de transmission, connectée à un générateur et le milieu où l'onde rayonne. Une antenne est considérée comme un dispositif de couplage entre une onde guidée le long de la ligne et une onde rayonnée dans l'espace. C'est un diapositif permettant de transformer l'énergie guidée en énergie rayonnée et vice versa. Ainsi, nous pouvons définir une antenne en émission ou en réception selon son mode de fonctionnement.

Les fréquences qui sont envisagées ici s'étendent de quelques centaines de MHz à quelques centaines de GHz, les hyperfréquences étant la gamme d'ondes hertziennes couvrant depuis le haut des fréquences UHF jusqu'aux ondes submillimétriques [1].

3. Caractéristiques des antennes

Une antenne d'émission est un élément conducteur qui transforme une énergie électrique en énergie de rayonnement électromagnétique. Une antenne de réception traduit un rayonnement électromagnétique en courant électrique induit. La même antenne peut servir à recevoir ou à émettre si elle est alimentée en courant (réciprocité des antennes) [2].

Une antenne est caractérisée par différents paramètres qui peuvent être classés en

caractéristiques de rayonnement et caractéristiques électriques.

3.1. Caractéristiques de rayonnement

3.1.1. Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement est une représentation de la façon dont l'antenne collecte ou rayonne l'énergie électromagnétique dans l'espace. Une antenne qui rayonne son énergie uniformément dans toutes les directions (c'est-à-dire avec la même amplitude) est baptisée antenne isotrope. Ce type d'antenne sert de référence quantitative. La représentation physique de son diagramme de directivité correspond à une sphère, car elle rayonne (ou collecte) une quantité d'énergie identique quelle que soit la direction examinée dans l'espace. Lorsque le rayonnement d'une antenne n'est pas uniforme, nous disons que cette dernière est directive. la figure ci-dessous représente le diagramme de rayonnement d'une antenne `patch' observé sous ADS.

Figure 1.1. Diagramme de rayonnement observé sous ADS 3.1.2. Puissance rayonnée Le vecteur de Poynting dans la zone de rayonnement est défini par [3] : 1 p = Re (E H*) × 2	(1.1)

La puissance totale rayonnée est égale au flux du vecteur de Poynting à travers une surface fermée entourant l'antenne [3] :

P = . SdP sphère

(1.2)