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Définition On dit qu'une antenne est directive quand elle concentre l'énergie qu'elle rayonne dans une direction de l'espace. Par analogie avec la lumière, on peut comparer une antenne directive à un projecteur qui concentre la lumière en un faisceau étroit alors qu'un lustre a pour mission d'éclairer la totalité d'une pièce. On améliore le gain d'une antenne en concentrant l'énergie rayonnée dans un lobe principal, ce qui implique que, d'un point de vue général, une antenne directive est aussi une antenne à gain. Mesure de la directivité d'une antenne, angle d'ouverture  En
réception, lorsqu'on tourne une antenne pour l'écarter
de la direction du signal reçu (que ce soit vers la droite
ou vers la gauche), ce signal diminue progressivement. Lorsque
le niveau du signal a baissé de moitié en puissance,
c'est à dire qu'il a perdu 3 dB, on mesure l'angle formé
par l'axe du lobe principal de l'antenne avec la direction du
signal. Si l'antenne est symétrique on mesure le même
angle à droite et à gauche. La somme de ces deux
angles est égal à l'angle d'ouverture de l'antenne
: plus cet angle est faible, plus l'antenne est directive. Une
antenne qui a une grande ouverture angulaire a une résolution
angulaire faible, elle ne permettra pas de bien séparer
le signal utile des signaux indésirables mais, à
contrario, elle ne nécessitera pas d'être sans cesse
réorientée si la station du correspondant se déplace
(mobile, satellite...).Les anglosaxons désigne sous l'acronyme HPBW (half power beam width) l'angle d'ouverture en précisant HPBWA pour l'angle d'ouverture en azimut et HPBWE pour l'angle d'ouverture en site (élevation). Directivité dans le plan vertical  On peut aussi s'intéresser à
l'angle d'ouverture dans le plan vertical. En plus de la construction
de l'antenne il dépend beaucoup de l'environnement de
celle-ci : nature du sol, hauteur de l'antenne en longueurs d'onde,
angle de site... Une antenne dont le lobe principal est très
large dans le sens vertical permet à l'angle de départ
sur les bandes décamétriques de prendre des valeurs
plus faibles ou plus élevées et donne plus de chance
d'activer des modes différents et par conséquent
de couvrir une zone plus grande. Sur la figure, le lobe principal
a un angle de départ de 23 degrés mais son ouverture
angulaire est de 25 degrés, ce qui permet à l'angle
de départ de s'étaler entre 11 et 45 degrés
sans affaiblissement notable.Rapport avant arrière  Sur le
diagramme de rayonnement horizontal de la figure 1 on remarque
la présence d'un lobe parasite relativement petit dans
le sens opposé au lobe principal. En prenant l'amplitude
du lobe principal comme référence on peut mesurer
sur le diagramme que ce lobe parasite est à -22 décibels.
On peut dire que cette antenne a un rapport Avant/Arrière
de 22 dB exprimé sous le terme F/B (front-to-back ratio)
dans les logiciels en anglais.Toutefois il ne faut pas prendre tel quel le rapport avant/arrière calculé par les logiciels de simulation sans regarder le diagramme de rayonnement. Dans le cas représenté ci-contre on voit le lobe principal (en bleu) et 7 lobes parasites dont un petit exactement dans l'axe du lobe principal. Si on se fie au rapport avant/arrière indiqué (25dB) on peut croire avoir affaire à une antenne parfaite alors qu'il existe des lobes secondaires à -14dB par rapport au lobe principal. MMANA permet dans ses options de fixer les dimensions angulaires d'un secteur arrière dans lequel le lobe le plus défavorable sera pris en compte pour le calcul de F/B. Dans la documentation anglo-saxonne le terme "Front-to Rear ratio" permet de préciser qu'il s'agit de tout le secteur arrière et non seulement la direction 180 degrés. Cet exemple montre aussi qu'on ne peut pas se fier aveuglément aux rapports avant/arrière figurant dans les fiches techniques ou les publicités. Rapport Avant/Côtés Cette notion est parfois évoquée pour exprimer l'atténuation des signaux provenant de la droite et de la gauche de la direction privilégiée de l'antenne. En fait, comme pour le rapport Avant/Arrière, il est plus instructif de disposer du diagramme de rayonnement de l'antenne dans le plan horizontal. Antennes omnidirectives et bidirectives Une antenne au sol qui rayonne de la même façon dans toutes les directions horizontales (ou presque) est dite omnidirective (ou quelquefois omnidirectionnelle). C'est le cas, entre autres, de l'antenne quart-d'onde verticale ou ground-plane. On utilise l'antenne omnidirective lorsque la direction du correspondant n'est pas connue ou varie en permanence. C'est le cas du trafic en mobile pour la station fixe comme pour la station mobile. Dans le trafic local sur VHF où les correspondants sont répartis dans plusieurs directions, il n'est pas aisé d'avoir à tourner l'antenne à chaque tour de micro. Sur ondes décamétriques, l'antenne omnidirective évite l'installation et l'utilisation d'un rotor d'antenne ; elle permet aussi d'entendre simultanément dans toutes les directions. Au paragraphe des inconvénients, l'antenne omnidirective : - a en général un gain plus faible qu'une antenne directive - capte les signaux dans toutes les directions, y compris les signaux indésirables. Exemples d'antennes omnidirectives : - ground-plane, verticale, slim-jim, hélice radiale, doublet vertical, big-wheel - doublet en V inversé, - discône Certaines antennes sont bidirectives, c'est à dire qu'elles rayonnent aussi bien vers l'avant que vers l'arrière : - W8JK - doublet demi-onde - antenne Lévy ou centerfed - boucle magnétique |