FORMULES de PHYSIQUE
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ANTENNE
-antenne
Une antenne est un équipement transformant le champ des ondes électromagnétiques de l’espace où elles évoluent, en énergie électrique destinée à un appareil (et ceci soit en réception, soit à l’envers: en émission)
Une antenne est caractérisée par :
ZONE d’ACTION(ou diagramme de rayonnement)
C'est l’espace géométrique (angle solide) dans lequel son activité est possible
RENDEMENT
C'est le rapport entre la puissance qu’elle émet -en toutes directions- et la puissance totale qui lui est fournie
Il est optimal quand la longueur de l’antenne est multiple de la longueur d’onde
GAIN DIRECTIONNEL
C'est g* le rapport logarithmique entre (l’énergie émise -ou captée- dans sa zone d’efficacité maximale) et (l’énergie émise -ou captée- dans la zone de moyenne efficacité) Il est exprimé en décibels(dB)
FRÉQUENCE DE RÉSONANCE
Les fréquences des oscillateurs sont de l’ordre de 3 à 5.103 Hz (en modulation d’amplitude) et vont jusqu’à 1,5.104 Hz (en modulation de fréquence)
BANDE PASSANTE
C'est la gamme de fréquence comprise entre le mini et le maxi acceptés par l’antenne
IMPÉDANCE (Z)
Elle va de 40 à 600 ohms en pratique
(Ex : 73 Ω pour une antenne dipolaire demi-onde, c’est à dire ayant une longueur égale à une demi longueur d’onde)
FORME
Une antenne peut être filaire, parabolique (pour concentrer les ondes en un foyer) etc...
Pour une antenne parabolique, le coefficient parabolique est le rayon de la concavité, dans la partie au sommet de la parabole
LONGUEUR EFFECTIVE
l = 2λ.cos θ.(R.γ* / Zv )1/2
avec l(m) = longueur antenne
λ(m) = longueur d’onde
θ (rd) = angle entre le vecteur champ électrique et l’antenne
R (ohms) = résistance de l’antenne
Zv(ohm-stéradian)= impédance du vide (377 Ω-sr)
γ*(dB) = gain directionnel de l’antenne
SURFACE EFFECTIVE (ou SECTION EFFICACE)
S = g*.λ² / Ω
mêmes symboles avec Ω (sr)= angle solide (qui vaut 4p sr si le système d'unités possède le stéradian comme unité d'angle)
PUISSANCE
P = g*.λ² E² / 480 p²
avec P(Watt)= puissance maximale (valeurs usuelles 1 à 100 W)
E(champ électriqueen V/m) (valeurs usuelles de 5 à 60 V/m, selon fréquence)
g*(dB) = gain directionnel de l’antenne (valeurs usuelles 1 à 20 dB)
La puissance à une distance (l) est P = E².l² / K.ρ
où ρ(Ω-m) est la résistivité et K (nombre) un coefficient de forme
ou encore Pr = g*é.g*r.λ².Pé/ 4p.lr²
où Pr est la puissance reçue, Pé la puissance émise,g*é= le gain de l'antenne émettrice, g*r le gain de l'antenne réceptrice, λ(m) la longueur d'onde et lr(m) la distance entre antennes
Valeurs pratiques des puissances d'antennes (valeurs maxi, exprimées en Watts) :
Emetteur radio E.M (106) Emetteur T.V. (800.000) Emetteur radio F.M (300.000)
Télévision mobile (10.000) Téléphonie mobile (30 W) Wi-Fi (1)