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Antenne demi-onde

   

La plupart des antennes émettent dans une direction privilégiée, elles sont anisotropes. Le terme sert à les différencier d’un émetteur isotrope qui irradie également dans toutes les directions.

Une antenne demi-onde, ou dipôle demi-onde, est faite de deux tiges, brins conducteurs, ou tubes ayant chacune une longueur égale à ¼ de la longueur d’onde de la fréquence émise. Il s’agit de l’unité fondamentale à la base de plusieurs antennes complexes. Pour une telle antenne, le courant électrique (en ampères) est maximal au centre et minimal aux extrémités. Inversement, la tension (en volts) est minimale au centre et maximale aux extrémités.

L’énergie peut être fournie à une antenne demi-onde en divisant celle-ci en son centre et en connectant la ligne de transmission du dernier étage du transmetteur aux deux bouts se faisant face au centre. Comme l’antenne est alimentée au centre, le point de basse tension et fort courant, ce type d’alimentation est connu comme alimentation centrale ou alimentation en courant.

Des ondes stationnaires s’obtiennent, en courant et tension, comme avec un circuit oscillant parallèle. Cependant, contrairement à une antenne isotrope qui a un gain de 1, une antenne demi-onde a un gain approximatif de 1,5. Le champ électromagnétique maximal prend la forme d’un « beignet » (ou tore) dont l’axe de rotation est parallèle à l’axe du dipôle.

Diagramme horizontal
Largeur de faiceau

Figure 2 : Diagramme d’émission d’un dipôle demi-onde

Largeur de faiceau

Figure 2 : Diagramme d’émission d’un dipôle demi-onde

Largeur du faisceau
Rapport des
lobes secondaires
Rapport
avant-arrière
des lobes

Figure 3 : Diagramme d’émission d’une antenne Yagi-Uda

Largeur du faisceau
Rapport des
lobes secondaires
Rapport
avant-arrière
des lobes

Figure 3 : Diagramme d’émission d’une antenne Yagi-Uda

Figure 5 : Le diagramme d'antenne d'un dipôle vertical, un résultat d'une simulation 3D.

Schéma équivalent d’une antenne dipolaire demi-onde
Animation schématique d'une antenne dipôle par un circuit oscillant équivalent

Figure 4 : Animation schématique d'une antenne dipôle par un circuit oscillant équivalent

Le dipôle demi-onde peut être expliqué à partir d'un simple circuit résonant. Imaginons que les plaques du condensateur d’un circuit résonnant sont légèrement ouvertes. Cela diminue la capacité, mais le condensateur garde ses propriétés. En augmentant l’angle d’ouverture entre les plaques, les lignes de champ électrique couvrent une distance de plus en plus grande et deviennent courbées. Le condensateur devient de plus en plus méconnaissable et les lignes de champ ne sont plus limité à la section entre les plaques mais s’étendent dans l'espace libre. Le résultat est un dipôle demi-onde qui est alimenté par le centre.

L’image initiale montre un circuit résonnant parallèle. Le dipôle demi-onde découle de l’ouverture du condensateur de ce simple circuit.

oscillating circuit

Imaginons que les plaques du condensateur d’un circuit résonnant sont légèrement ouvertes.

lightly bent

En augmentant l’angle d’ouverture entre les plaques, les lignes de champ électrique couvrent une distance de plus en plus grande et deviennent courbées.

more bent

Le condensateur devient de plus en plus méconnaissable et les lignes de champ ne sont plus limité à la section entre les plaques mais s’étendent dans l'espace libre.

open

Le résultat est un dipôle demi-onde qui est alimenté par le centre.

half-wave dipole

Figure 5 : Le diagramme d'antenne d'un dipôle vertical, un résultat d'une simulation 3D.