Antennes doublet, demi-onde, alimentée au centre (Dipôle)

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Une antenne radioélectrique convertit les grandeurs électriques existantes dans un conducteur ou une ligne de transmission (tension et courant) en grandeurs électromagnétiques dans l’espace (champ électrique et champ magnétique). Inversement, en réception, le champ électromagnétique est converti en signal électrique qui peut ensuite être amplifié. C’est un déplacement d’énergie sans déplacement sans déplacement de matière.

 

 

Lorsqu’un courant continu (noté I) circule dans un conducteur, une excitation magnétique (champ magnétique noté H) apparaît. Ce champ est perpendiculaire au conducteur et est tangent aux lignes de force du champ qui entourent le fil (règle des trois doigts ou du tire-bouchon). Ce champ magnétostatique et son sens seront mesurés grâce à un aimant ou une boussole (expérience d’Oersted).

Lorsque le courant devient alternatif, les lignes du champ magnétique changent de sens au rythme du courant. Le conducteur rayonne un champ magnétique alternatif mais aussi un champ électrique alternatif parallèle au conducteur et de même sens que le courant qui l’a produit. Ce champ électromagnétique, même s’il est faible, peut être détecté très loin, contrairement au champ magnétique du courant continu.

L’antenne de base est l’antenne doublet demi-onde alimentée au centre (appelée aussi dipôle). Elle est constituée de deux quarts d’onde généralement alignés. A chaque extrémité du doublet demi-onde, l’intensité est nulle tandis que la tension est maximum. En revanche, au centre du doublet, l’intensité est maximum et la tension est au plus faible. A cet endroit, l’impédance (rapport U/I) est donc faible. De plus, la tension est déphasée de 90° par rapport à l’intensité.

Exemple

Quelle est la longueur d’un doublet accordé sur 3,6 MHz ?

Réponse

L(m) = 150 / 3,6 = 41,66 m

 

La longueur totale d’un doublet dépend du matériau utilisé et du rapport diamètre/longueur du brin rayonnant. Les capacités de l’antenne par rapport au sol ont aussi une influence sur la longueur totale du doublet. En pratique, les brins auront une longueur 5% plus courte que la dimension théorique.

 

L’impédance au centre du doublet varie en fonction de l’angle que forment les brins : s’ils sont alignés (angle de 180°), l’impédance est de 73 Ω; s’ils forment un angle de 120°, l’impédance est de 52 Ω. D’autres facteurs influent sur l’impédance, comme l’environnement immédiat de l’antenne (bâtiment, arbres,…) ou le sol (proximité et qualité : un bon sol (gras et humide) aura une résistivité de l’ordre de 50 Ωm mais la résistivité pourra atteindre 500 Ωm pour les terrains arables maigres et les remblais, voire 3000 Ωm pour les sols pierreux et secs)

 

 

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