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dipole Antenna
Une antenne dipôle reçoit des ondes radio.
dipole Antenna
Schéma d'une antenne dipôle, avec des champs électriques (bleu) Et magnétiques (rouge)

en télécommunications l 'antenne dipôle ou tout simplement dipôle Il est le type de plus simple antenne pour communications radio, Il se compose de deux bras égaux ouvert réalisé avec un conducteur électrique glissière linéaire à laquelle la courant électrique qui rayonnent champ électromagnétique à distance.

la dipôle de Hertz Il est utilisé par la source Heinrich Rudolf Hertz en 1887 pour réaliser ses fameuses expériences de détection expérimentales ondes électromagnétiques, prédite théoriquement par Maxwell à partir de son équations. Il se compose d'un conducteur électrique filiformes d'une longueur beaucoup plus petite de la longueur d'ondes la signal électrique entrée, relié à deux billes métalliques qui servent de réservoirs pour la frais. Il est en effet un type d'antenne dipôle.

la équivalent d'antenne dipôle est l'antenne dipôle de Hertz avec laquelle on peut remplacer sans modifier la champ électromagnétique rayonnée par l'antenne. Ledit dipôle sera moment électrique égale à la valeur du vecteur de rayonnement . Le seul composant efficace du dipôle équivalent est perpendiculaire à la direction , -à-dire parallèle au plan , et il est appelé « dipôle normale équivalent. »

description

classification

Il appartient à la catégorie générale des « antennes filaires » et peuvent être catégorisés de la façon suivante:

Sur la base de la longueur absolue du fil conducteur rayonnant:

  • « Dipôle élémentaire » ou être constitué d'un fil conducteur avec une longueur infinitésimal sur laquelle coulisse un densité de courant J. Il est donc abstraction idéale.
  • « Non primaire » ou avec la longueur finie du conducteur avec de légères différences en termes d'irradiation. Tel est le cas généralement réel.
dipole Antenna
Exemple d'une antenne dipôle sur un poteau

En fonction de la longueur du fil conducteur rayonnant par rapport à la longueur d'ondes λ, ou de manière équivalente à fréquence la signal électrique puissance:

  • « Demi-onde »: la longueur du conducteur égale à X / 2. Il est, en vertu de l'opération dans des conditions de résonance et donc l'efficacité maximale de rayonnement pourrait être facilement le type le plus commun de dipôle adapté avec ligne de transmission puissance.
  • « Pleine onde »: la longueur du conducteur égale à λ.
  • « 3/2 onde »: la longueur du conducteur égale à 3λ / 2.

Selon l'agencement du fil conducteur rayonnant:

  • « Linear » si le fil conducteur est une ligne droite perpendiculaire au segment d'alimentation.
  • « Pas être un non-linéaire » si la ligne droite du segment ou un « dipôle replié » ou V inversé

La longueur du conducteur rayonnant du dipôle est alors en relation étroite avec les paramètres de fonctionnement / Application en termes de fréquence et alors longueur d'ondes dell 'onde électromagnétique rayonnée / capturée: plus la longueur du conducteur la plus grande longueur d'onde et plus la fréquence de fonctionnement de l'onde centrale capturée / émise, et vice versa. Cependant, grâce à des implémentations spécifiques est possible d'obtenir des antennes dipôles qui rayonnent / recevoir différentes bandes centrées sur les fréquences de résonance respectives comme dans le cas d'antennes téléphones mobiles.

Si elles combinent plusieurs éléments ou dipôles alignés le long d'un axe que vous obtenez un 'réseau d'antennes.

traits

dipole Antenna
diagramme de rayonnement en forme typique toroïdal d'une antenne dipôle; Il note la quasi-omnidirectionnel

La caractéristique fondamentale du dipôle est la forte « omnidirectionnelle » irradiation / réception de son « modèle de rayonnement » avec l'hypothèse nulle de rayonnement uniquement dans le voisinage de l'axe du dipôle se termine le même: ce dispositif est utilisable dans de nombreux types d'applications communication radio. Les caractéristiques approximatives de quasi-omni-directionnalité peuvent encore être augmentées en utilisant de multiples antennes dipolaires tels que des dipôles avec 3 dont chacun est disposé le long d'un axe cartésien.

réalisation

Le dipôle est divisé en deux branches linéaires de longueur égale reliées entre elles dans la partie centrale, à partir duquel le signal est prélevé par l'intermédiaire d'un câble coaxial et il est amené au dispositif de source dans le cas de transmission ou du récepteur en cas de réception. La longueur du dipôle du conducteur à mesurer un total d'environ la moitié de la longueur d'ondes, dans le cas du dipôle demi-onde, correspondant à la fréquence utilisée. Par exemple, pour créer un dipôle entendre stations de radiodiffusion dans la bande de 31 m (bande de fréquences 9400-9900 kHz), la longueur de l'antenne (calculé pour le centre de la bande de transmission) doit être d'environ 15,5 m.

dipole Antenna
Une simple antenne dipôle, demi-onde

La liaison radio de l'appareil est normalement réalisé avec un câble coaxial, qui est une ligne asymétrique, tandis que l'antenne dipôle est équilibré et d'adapter les deux lignes est généralement interposé un balun. L'absence du balun rendrait le blindage de la partie de câble coaxial de l'antenne en modifiant le lobe de rayonnement et de provoquer des interférences dans les équipements situés à proximité de la ligne. Pour obtenir de bonnes performances avec cette antenne, à la fois en émission et en réception, il doit être placé à une hauteur d'au moins une demi-longueur d'onde.

dipole Antenna
Exemple d'un système de directives antennes Yagi (également appelé rideau) pour diffusion, un système est composé de 2 ou plusieurs antennes reliées les unes aux autres par l'intermédiaire des coupleurs; directives antennes Yagi sont composées d'un dipôle et un ou plusieurs réflecteurs et directeurs éléments

Le dipôle peut être orienté horizontalement, verticalement, ou peut aussi être incliné par rapport au sol (dans ce cas on parle de dipôle en V inversé). L'orientation détermine la polarisation du champ électromagnétique transmis et le signal maximal est obtenu lorsque la polarisation de l'antenne de réception est identique à celle de l'antenne d'émission (adaptation de la polarisation). Si la différence entre les deux polarisations est de 90 degrés au lieu qu'il a la perte maximale, égale à environ 20 dB (Soit 99% du signal de potentiel). La polarité est seulement important pour les communications de l'onde de sol ou de réflexion lunaire comme le ionosphère modifie la polarisation des signaux d'une manière aléatoire et il est donc pas un facteur critique pour les communications sur ondes courtes (HF).

Le pliage du dipôle a également des effets sur 'adaptation d'impédance entre dipôle et la même ligne d'alimentation. L 'impédance caractéristique du dipôle, il est en fait environ 75 ohm, lorsque ses bras sont disposés parallèlement au plan du sol ou sur le sol, dans le cas de filage pour les bandes HF, et vu que les câbles coaxiaux normaux utilisés pour alimenter ce type d'antennes ont lieu une impédance caractéristique d'environ 52 ohms, il tend pour modifier la position des éléments de sorte qu'ils forment des angles de moins de 180 ° (doublet V inversé) pour obtenir l'adaptation: les porter à 120 ° il y a une impédance dans le prochain point d'alimentation de 52 ohms, ce qui réduit encore l'angle il tombe à 35 ohms. Dans des cas particuliers, pour amener tout près de 52 ohm impédance caractéristique d'adaptateurs d'impédance sont utilisées qui sont généralement insérés dans le point d'alimentation d'antenne, mais si cela était possible, les adaptateurs peuvent être trouvés dans le point d'origine de la radiofréquence de façon à obtenir l'impédance correcte à l'émetteur, mais en laissant l'antenne mésapparié obtention électriquement pour lequel un rendement ou un mauvais rendement. En plus de réduire l'impédance, en inclinant les branches du dipôle vous obtenu une diminution du fréquence de résonance et bande passante l'antenne et la longueur du dipôle doit être diminué.

Parce que parfois il y a des difficultés pratiques dans la réalisation des deux bras dipôles maintenus séparés les uns des autres avec une puissance au centre, en ayant recours à la méthode dite des images, il est possible de remplacer un bras de dipôle avec une surface métallique ou d'un ensemble de bras métalliques disposées sur une surface plan perpendiculaire à l'autre bras du dipôle obtenant ainsi un un « monopolaire » plus polyvalent (ce qui est le cas des antennes de véhicules routiers), qui a des caractéristiques de l'équivalence en termes d'irradiation du dipôle d'origine avec la seule différence que la puissance électromagnétique rayonnée , une intensité de courant égale, est divisée par deux.

applications

L'excellente fonction dipôle omnidirectionnelle est utilisable dans la transmission dans tous les types de diffusion, dans la transmission et la réception dans émissions (Pensez à la radio réceptrice antennes de voitures), dans réseaux cellulaires aussi bien dans les types les plus simples de stations de base ou à la fois dans les récepteurs téléphones mobiles afin de transmettre et recevoir de toute position de la BTS, dans les téléphones sans fil Animaux, dans les systèmes radio talkie-walkie, dans les antennes de réception pour la télévision non connecté à l'habituel des antennes pour la réception de télévision sur les toits, dans les systèmes automation Gates, par Radio amateur etc.

Articles connexes

  • Wullenweber
  • Ecoantenna

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liens externes

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