3.3. Impédance d'entrée
Parmi les préoccupations des concepteurs d'antennes est
le problème d'adaptation d'impédance avec le reste du
système utilisé, pour cela on essaye de concevoir une antenne
adaptée à une impédance de 50 .
Pour contrôler l'impédance d'entrée de
l'antenne PIFA nous ajustons la distance qui sépare le cout circuit au
port d'excitation,
Figure 24 : Partie réelle et imaginaire de
l'impédance d'entrée
Benamrane Fouad
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Sur la figure nous remarquons qu'à la première
fréquence de résonance 890MHz l'impédance d'entrée
est purement réel est égale à 43 tandis qu'à la
seconde fréquence de
résonance elle vaut 43 +5j. La réactance est
négligeable devant la partie réelle d'où nous pouvons dire
que nous somme proche du cas d'adaptation.
3.4. Gain et directivité
Dans cette partie, nous avons présenté
l'évolution du gain en fonction de ö, cette représentation
va nous permettre de savoir pour quelle direction l'antenne PIFA fonctionne en
meilleur performance.
Figure 25 : Diagramme de rayonnement en Figure 26 : Diagramme
rayonnement
de Gain du PIFA bi-bande à 886MHz en Gain en 3D à
886MHz
On constate que le diagramme de rayonnement dans le plan
è est directif en un maximum de gain (-15dB) pour la direction des
è=0deg, par contre pour è=90deg la direction maximal suivant
l'axe de ð/2 et il décroît vers les è faible.
Comme toutes les antennes miniatures, le gain et la bande
passante sont beaucoup plus faible que les antennes à demi-onde, sur la
figure on remarque que la direction ou il faut tourner l'antenne pour qu'il
puisse rayonner au maximum est suivant l'axe des Y a un gain qui peut atteindre
-12.7dB,
On pourra justifier le rayonnement nul suivant -Z par le faite
que l'antenne PIFA tient son origine d'un monopole qui se caractérise
par son rayonnement nul par rapport au plan de masse, ce dernier joue le
rôle de réflecteur (théorie d'image) qu'on il est
parfaitement conducteur,
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Figure 27 : Diagramme de rayonnement en Gain en
2D d'une antenne PIFA bi-bande
Benamrane Fouad
Figure 28 :
Diagramme de rayonnement en Gain en 3D d'une antenne PIFA
bi-bande à 1800MHz
Nous constatons que pour la fréquence 1.8Ghz le gain
s'est concentré sur la direction de phi=90° cela est dû au
rayonnement de la fente dans un demi plan, basé sur le principe de
Babinet qui fait l'équivalence entre la fente et le dipôle donc
ces résultats peuvent être analysé
à partir du dipôle , sachant que ce dernier et
bidirectionnel.
Nous remarquons aussi sur la figure deux lobes principales de
gain maximal -7.97dB car à la fréquence 886MHz l'antenne à
tendance de rayonner dans toutes les directions; guidée par sa forme
géométrique planaire, par conséquent son gain s'affaibli,
par contre pour le mode fréquentiel suivant, la fente s'oriente vers le
bidirectionnel donc toutes la puissance s'arrange pour favoriser les deux lobes
principales.
Pour faire une comparaison plus en détail, nous avons
présenté le gain en fonction de la fréquence.
a. 1 b. 1
(1
.b)
(2. a
a.2 a.2
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Benamrane Fouad
Figure 29 : Diagramme de rayonnement en Gain d'une antenne PIFA
bi-bande A ö =cte et è=cte pour les deux fréquences.
Nous avons varié la fréquence de
résonance pour voir quel rapport entre la fréquence et la forme
du diagramme de rayonnement, nous remarquons sur (1.a) que à la
fréquence f2 le gain est maximal à è=-ð/2 est vaut
-12dB et que le rayonnement est presque omnidirectionnel, par contre à
la fréquence f1 l'antenne est directive son gain maximal est à
è=0° vaut -15dB.
Sur la figure (1.b) nous remarquons que pour les deux
fréquences le diagramme porte presque la même forme sauf que le
taux du gain augmente avec la fréquence alors on peut dire que la
fréquence de résonance joue un rôle considérable
dans le rayonnement de l'antenne.
Nous remarquons que sur le plan è=cte (figures 2.a et
2.b) l'antenne est omnidirectionnelle.
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