Les antennes
Émission et réception, théorie et pratique. Nouvelle édition revue et augmentée, antennes WiFi, législation...

Sommaire et contenu du livre "Les antennes - Émission et réception, théorie et pratique. Nouvelle édition revue et augmentée, antennes WiFi, législation..."

TABLE DES MATIÈRES CHAPITRE 1 LA PROPAGATION 1.1 LE SOLEIL 13 1.1.1 Lestachessolaires ....................................... .. 13 1.2 LA PROPAGATION IONOSPHÉRIQUE 16 1.2.1 L'ionisation des hautes couches atmosphériques. . . . . . . . . . . . . . . . .. 16 1.2.2 Propriétés réflectrices des couches ionisées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 18 1.2.3 Angle et fréquence critiques, FMU, « skip » 21 1.204 L'absorption ionosphérique, F.O.T. 25 1.2.5 Aurores boréales, traînées de météorites 26 1.2.6 La propagation ionosphérique des bandes allouées aux amateurs 26 1.2.7 Polarisation de l'onde réfléchie 28 I.3 LA PROPAGATION TROPOSPHÉRIQUE. 29 1.3.1 L'atmosphère terrestre 29 1.3.2 La réfraction atmosphérique 30 1.3.3 La recherche des inversions de température 35 CHAPITRE Il LES LIGNES 0.1 DÉFINITIONS 37 II.2 LA LIGNE EN ONDES PROGRESSIVES 38 11.2.1 Impédance caractéristique 38 II.2.2 Transport d'énergie 38 II.2.3 Vitesse de propagation, coefficient de vélocité 39 II.2A Les ondes progressives 40 II.2.5 La ligne adaptée 41 II.3 LA LIGNE EN ONDES STATIONNAIRES 42 II.3.1 La ligne ouverte à une extrémité 42 II.3.2 La ligne en court-circuit à une extrémité 46 II.3.3 La ligne désadaptée, le ROS 48 II.3A Impédance à l'entrée de la ligne, ligne ÎJ2, ligne IJ4 50 lIA LA LIGNE RÉELLE 53 II.4.I Causes de pertes, décibels 53 IIA.2 Influence du ROS 54 IIA.3 Puissance admissible 56 IIAA Réalisation par l'amateur de lignes de transmission 57 II.5 LE GUIDE D'ONDES 60 n.5.l Le guide d'ondes rectangulaire 60 n.5.2 Le guide d'ondes circulaire 62 CHAPITRE III GÉNÉRALITÉS SUR LES ANTENNES IILl LE GAIN 63 m.l.l La directivité 63 m.l.2 Les lobes de rayonnement 65 I1Ll.3 Surface équivalente de réception 68 1II.2 LES FORMULES DU RAYONNEMENT 69 HI.2.1 Le champ électromagnétique 69 m.2.2 La polarisation circulaire 71 m.2.3 L'atténuation de propagation 72 1II.3 COURANTS ET TENSIONS LE LONG DU FIL D'ANTENNE 74 I1U.l La résonance 74 I1L3.2 La résistance de rayonnement 76 nU.3 Le rendement 77 I1I.3A La sélectivité de l'antenne 78 1II.4 GROUPEMENTS D'ANTENNES 79 IlIA. 1 Augmentation du gain et de la directivité 79 I1IA.2 Espace optimum 81 I1IA.3 L'impédance mutuelle 83 III.5 L'ANTENNE EN PRÉSENCE DU SOL. 83 HI.5.1 Le sol réflecteur d'ondes 83 III.5.2 Le sol réel 87 I1I.5.3 Influence sur la résistance de rayonnement 88 CHAPITRE IV LES ANTENNES FILAIRES IV INTRODUCTION 91 IV,l.l Classement des antennes 91 IV, 1.2 Réalisation mécanique des antennes filaires 91 IV.2 LES ANTENNES HORIZONTALES 96 Iv'2. 1 Le doublet demi onde 96 Iv'2.2 L'antenne en V inversé 100 Iv'2.3 Le doublet demi onde et l'harmonique 3 102 IV,2A L'antenne Lévy 103 Iv'2.5 Ledoubletdemiondeet laLévyrepliés ..................... .. 108 Iv'2.6 L'antenne Zeppelin 110 Iv'2.7 Les antennes « long fil » 113 Iv'2.S L'antenne Hertz liS IV.3 LES ANTENNES VERTICALES 121 Iv'3.1 Le doublet vertical 121 Iv'3.2 L'antenne ground plane (GPA) 125 Iv'3.3 La verticale au sol 134 IV.4 CADRE ONDE ENTIÈRE (QUAD) ET DELTA LOOP 143 IVA.I Cadre onde entière 143 Iv'4.2 Delta loop 152 CHAPITRE V LES ANTENNES À GAIN V.1 INTRODUCTION 157 V.2 GAIN ET IMPÉDANCE MUTUELLE 158 V.3 GROUPEMENTS COLINÉAIRES 162 V.4 RÉSEAUX A RAYONNEMENT TRANSVERSAL (broadside arrays) 169 VA. 1 Antennes verticales en phase 176 VA.2 L'antenne bobtail curtain 177 V.5 RIDEAUX DE DOUBLETS DEMI-ONDE (curtains) 183 v'5.1 L'antenne «Lazy H» IS6 v'5.2 Antenne X quad et carreaux Chirex 190 V.6 RÉSEAUX À RAYONNEMENT LONGITUDINAL (endfire arrays). 192 v'6.1 Principe 192 v'6.2 L'antenne WSJK 193 v'6.3 L'antenne Lazy quad 19S V,6A L'antenne ZL spéciale 200 v'6.5 Antennes verticales déphasées 204 V.7 L'ANTENNE YAGI. 207 v'7.1 Principe 207 v'7.2 L'antenne Yagi à deux éléments 210 v'7.3 L'antenne Yagi à trois éléments 216 V.8 L'ANTENNE CUBICAL QUAD 223 V,S.l Principe 223 v'S.2 L'antenne cubical quad à deux éléments 224 v'S.3 L'antenne cubical quad à trois éléments 229 V,SA Réalisations pratiques 230 Y.8.5 Quad ou Vagi ? 233 Y.8.6 Antennes dérivées 235 CHAPITRE VI LES ANTENNES THF VU LE DOUBLET DEMI-ONDE 237 VI.l.1 Longueur de résonance du doublet demi onde 238 VU.2 Impédance au centre du doublet demi onde 239 VU.3 Le doublet replié (folded dipôle, trombone) 239 VI.2 ANTENNES VERTICALES OMNIDIRECTIVES 243 VI.2.1 L'antenne ground plane (GPA) 243 V1.2.2 L'antenne àjupe 244 VI.2.3 La verticale demi onde 246 VI.2.4 L'antenne en J 247 VI.2.5 L'antenne coaxiale 250 VI.2.6 L'antenne 5/8 251 VI.2.7 Antennes colinéaires 253 VI.3 ANTENNES HORIZONTALES OMNIDIRECTIVES 257 VI.3.1 L'antenne halo 258 VI.3.2 L'antenne trèfle 258 VI.3.3 L'antenne omni-V 259 VI.3.4 L'antenne tourniquet (turnstile) 260 VIA L'ANTENNE DIEDRE 261 VI.5 LES RIDEAUX 264 VI.6 L'ANTENNE HB9CV 266 VI.7 L'ANTENNE VAGI. 269 VI.7.J Vagi trois éléments 269 VI.7.2 Gain et longueurs de boom 269 VI.7.3 Dimensions des éléments 271 VI.7.4 Espacement entre éléments 273 VI.7.5 Mise au point 274 VI.7.6 Directivité, mise en phase, « stacking » 275 VI.7.7 L'antenne squelette (skelton slot) 277 VI.8 LA CUBICAL QUAD 279 VI.8.J Cubical quad 2 et 3 éléments 279 VI.8.2 Cubical quad multi-éléments 281 VI.8.3 Double Quad ')Q 1 VI.9 LA QUAGI 282 VI.10 LES ANTENNES À POLARISATION CIRCULAIRE 285 VI.IO.l Effet des croisements de polarisation 285 VI.I0.2 Intérêt de la polarisation circulaire 286 VI. 10.3 Polarisation circulaire par doublets croisés 287 VI.IOA Yagi croisées 288 VI.lü.5 L'antenne en hélice 292 VI.11 LE CORNET PYRAMIDAL 297 VI.12 LE RÉFLECTEUR PARABOLIQUE. 301 VI.12.1 Parabole et paraboloïde de révolution 301 VI.12.2 Gain et directivité du réflecteur parabolique 302 VI.l2.3 Qualité du réflecteur 305 VI.l2A Éclairement du réflecteur 305 VI.12.5 Éclairage indirect, Cassegrain 309 VI.l2.6 Réalisations pratiques 310 VI.l2.7 Éclairage offset. 311 VI.13 LES RELAIS PASSIFS 313 VI.14 ANTENNES POUR TRAFIC SPATIAL. 315 VI.14.l Antennes 21 et 28 MHz 315 VI.l4.2 Antennes THF 315 VI.l4.3 Trafic via la lune (E.M.E.) 316 CHAPITRE VII ANTENNES COURTES VII.l LE FOUET VERTICAL RACCOURCI. 317 VII.l.1 Résistance de rayonnement et rendement 317 VII.l.2 Réactance et sélectivité 319 VII.2 FOUET AVEC SELF À LA BASE 321 VII.2.1 Compensation de la capacité 321 VII.2.2 Adaptation de l'impédance 323 VII.3 FOUET AVEC SELF AU CENTRE 324 VIlA FOUET AVEC CAPACITÉ AU SOMMET 326 VIIA.l Principe et résistance de rayonnement 326 VII.4.2 Exemples de capacités 327 VIL5 LE FOllET SPIRALE 330 Vll.6 LES DOllBLETS RACCOllRCIS 331 CHAPITRE VIII ANTENNES À LARGE BANDE ET MULTIBANDES VIII.l ANTENNES À LARGE BANDE 334 VIII.!.1 Influence du diamètre du fil 334 VII!.I.2 Prismes de fils 335 VII!.I.3 Doublets en parallèle 335 VII!.IA Artifices divers 337 VIIL2 ANTENNES MllLTIBANDES SÉLECTIVES 339 VIH.2.l Le multidoublet 339 VII!.2.2 Les antennes à trappes 340 VII1.2.3 Les antennes à self 345 VIII.2A La G4ZU 347 VII!.2.5 Les jupes d'arrêt. 348 VIII.2.6 La G5RV 349 VIII.3 L'ANTENNE DISCÔNE 350 VIllA L'ANTENNE LOG-PÉRIODIQUE 352 VIllA. 1 Principes 352 VIIlA.2 Calcul d'une antenne 354 VIllA.3 Modes d'alimentation 356 VIII.4A Log périodiques monobandes 359 VII.I.5 V ET RHOMBICS 359 VII!.5.1 L'antenne en V 359 VII!.5.2 L'antenne losange ou rhombic 363 CHAPITRE IX LES ANTENNES DE RÉCEPTION IX.l LE BRUIT ATMOSPHÉRIQUE 369 IX.2 L'ANTENNE BEVERAGE 369 IX.3 LE CADRE ACCORDÉ 371 CHAPITRE X L'ADAPTATION DES IMPÉDANCES ET LES APPAREILS DE MESURE X.l LES SYMÉTRISEURS (OU« BALUNS») 375 X.1.I Le symétriseur III à bande étroite 376 X.1.2 Le symétriseur 4/1 à bande étroite 378 X.1.3 Le symétriseur 1/1 à large bande 378 X.IA Le symétriseur 4/1 à large bande 381 X.2 CIRCUITS ADAPTATEURS D'IMPÉDANCES 382 X.2.1 Le circuit en pi 382 X.2.2 Les circuits en L 383 X.2.3 Boîtes d'accord asymétrique-symétrique 385 X.2A Boîtes d'accord asymétrique-asymétrique 389 X.2.5 Ligne quart d'onde 391 X.3 ADAPTATION DES IMPÉDANCES AU NIVEAU DE L'ANTENNE 392 X.3.l Inducto et capacimatch épingle à cheveux 393 X.3.2 Le delta match 395 X.3.3 Le T match 397 X.3A Le gamma match 398 X.3.5 L'oméga match 399 X.3.6 Stubs d'accord IJ4 401 X.4 MESURES ET APPAREILS DE MESURE 402 XA.I Mesure de champ et de gain 402 XA.2 Recherche des résonances au grid-dip 407 XA.3 Le ROS 408 XAA Impédance Mètre 413 CHAPITRE XI CONSTRUCTION ET SÉCURITÉ XI.1 LA POUSSÉE DU VENT 417 XI.2 RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX 419 XI.2.1 Limites d'élasticité et de rupture 419 XI.2.2 Moment d'une force 420 XI.2.3 Moment fléchissant maximum 421 XI.2A Point d'application des forces 422 XI.3 PYLÔNES ET HAUBANS 423 XI.3.1 Répartitions des forces le long d'un pylône 423 XI.3.2 Transmissions des forces aux haubans 424 X1.3.3 Transmission des forces au pylône 427 XI.3A Ancrage des haubans 427 XI.3.5 L'escalade d'un pylône 429 XI.3.6 Cage à rotor et cage prolongée 431 XIA LA FOUDRE 433 XIA.I L'éclair 433 XI.4.2 Limiter les risques de coup direct 433 XI.4.3 Limitation des dégâts en cas de coup direct. 435 XI.4A Coup indirect 437 XI.5 THF ET BRÛLURES INTERNES 437 COMPLÉMENT VU5 LES ANTENNES WI-FI 439 VI.I5.I Antenne Ground Plane (GPA) 439 VI.l5.2 Antenne en 1. 440 VI.l5.3 Antennes« Cantenna » 440 VI.l5A La double quad 442 VI.l5.5 Quadruples et sextuples quads 443 VI.l5.6 La loop Yagi 444 VI.l5.7 Le cornet pyramidal 448 VI.l5.8 La parabole « prime focus » 448 VI.l5.9 La parabole offset. 448 XI.6 EFFETS NON THERMIQUES 451 XL6.1 Conseils pour les téléphones portables 452 XI.6.2 Le DAS 453 ANNEXES 1 LE DROIT À L'ANTENNE POUR LES STATIONS DU SERVICE AMATEUR 454 A.LI Le droit à l'antenne 454 A.I.2 Code de l'urbanisme 456 A.1.3 Installations radioélectriques 458 II CADRE JURIDIQUE DES ANTENNES RELAIS DE TÉLÉPHONIE MOBILE 459 A.II.I Code de l'urbanisme et de l'environnement 459 A.IL2 Textes publiés au journal officiel 460 A.II.3 Guide des relations entre opérateurs et communes 465 III LE DROIT À L'ANTENNE DE TÉLÉVISION 466 A.III.I Le droit à l'antenne 466 A.III.2 Conditions d'application 466 A.III.3 Code de l'urbanisme 468