Page 136 - Propagation_antenne_adaptation

Pour des systèmes antennaires pointés Noter que les câbles et l’antenne sont
vers des satellites, naturels (nou- physiquement à la température am-
velle lune) ou arti�ciels, il y a intérêt biante.
à avoir la plus faible température
de bruit, à la fois pour le système Nous obtenons :
antennaire et pour le récepteur, 1) Pertes dans les câbles.
ce qui permet une amélioration de la Une perte de 0,5 dB correspond à la
sensibilité. mise en série avec la charge d’une
Figure 2 : Sources de bruit résistance de :
La température de bruit d’un sys- dans une antenne 50 Ω × (10 0,05 –1) = 6,1 Ω, dont la
tème antennaire dépend de deux température de bruit est égale à :
paramètres : OK, mais comment déterminer les 288 × 6,1 / 50 = 35,1 K.
l de la température moyenne de bruit valeurs de chaque résistance ?
des régions « vues » par le système NB : C’est la température de bruit
au travers de son diagramme de l Pour la résistance de pertes, on correspondant à un fb de 0,5 dB (voir
rayonnement ; peut déterminer les pertes des ��e 1).
antennes grâce au simulateur en 2) Pertes dans l’antenne.
l de ses pertes. regardant la différence de gain Un rendement de 90 % signi��que
Les pertes comprennent non seule- entre une antenne « idéale » et la l’impédance de 50 Ω du système est
ment celles des antennes composant même en « vrai » métal. composé d’une résistance de rayon-
le système, mais aussi des câbles de l Pour les pertes dues au coupleur, on nement de 45 Ω en série avec une
couplage et de raccordement au pre- peut les calculer en fonction de son résistance de perte de 5 Ω, dont la
mier ampli (pour lequel a été dé�nie architecture. On essaiera d’éviter température de bruit est égale à :
une température de bruit). les câbles en série pour privilégier 288 × 5 / 50 = 28,8 K.
La puissance du bruit généré par l’an- les câbles en parallèle, avec un Lobes secondaires :
tenne dépend de la température de minimum de connecteurs. Une puissance de -16 dB représente
bruit des régions pointées par chaque l Pour la partie de la résistance de un rapport de 10 = 39,8, soit une
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lobe du diagramme de rayonnement rayonnement vers le sol, on pourra résistance équivalente à 45 / 39,8 =
et pondérée par le gain de ce lobe. faire (s’il est possible) une mesure 1,25 Ω, dont la température de bruit
Ceci est le plus di��ile à déterminer.
de gain AV/AR de l’antenne, et/ou est égale à :
Généralement le calcul est fait « à la utiliser le simulateur en prenant 288 × 1,25 / 50 = 7,2 K.
louche » (tout au moins pour les une marge de plusieurs dB sur les Résistance de rayonnement
antennes �laires et dérivées) et pra- valeurs théoriques. (température de 20 K) :
tiquement, on cherche à diminuer au La partie de la résistance de rayon-
maximum les lobes secondaires qui Bien sûr, il faudrait voir ce que tout nement correspondant au lobe prin-
pointent vers le sol à 288 K. cela devient avec les désadaptations.
Mais nous débordons du cadre de cet cipal dirigé vers l’espace est égale à
CALCUL D’UN CAS CONCRET : article. Se rappeler que ces opérations 45 – 1,25 = 43,75 Ω, dont la tempé-
Prenons un exemple concret avec ne sont pas critiques, nous n’avons rature de bruit est égale à :
une antenne YAGI (cas d’école). pas à calculer un bilan de liaison au 20 × 43,75 / 50 = 17,5 K.
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La méthode utilisée ici consiste à centième de dB. Elles peuvent servir La température de bruit du système
associer des résistances aux puis- à déterminer le paramètre de notre antennaire est alors égale à :
sances concernées : système de réception, sur lequel il 35,1 + 28,8 + 7,2 + 17,5 = 88,6 K.
l Puissance perdue par effet Joule, faudra faire un effort.
déterminant le rendement élec- Maintenant, nous allons déterminer
trique (puissance totale rayonnée Soit donc un système antennaire la sensibilité d’un récepteur connecté
sur puissance fournie). (Zo = 50 Ω) composé de plusieurs à notre système antennaire, d’abord
antennes YAGI ayant un rendement
l Puissance reçue via le sol (lobes de 90 %. Les pertes totales dans le avec un fb de 1 dB, puis avec un fb
secondaires). coupleur sont de 0,5 dB. de 0,4 dB.
l Puissance reçue via l’espace (lobe Le préampli est connecté directement La sensibilité sera dé�nie pour un
principal). au système. Celui-ci pointe dans une rapport S/B de 3 dB dans une bande
direction du ciel qui présente une de 100 Hz (CW lente).
Nous avons le droit de faire ceci, car température de bruit de 20 K dans
le système est passif et linéaire, les son lobe principal. La totalité des 1)Facteur de bruit de 1 dB.
résistances sont, dans leurs rapports lobes secondaires pointant vers le sol La température de bruit correspon-
à l’impédance totale, absolument pro- représente une puissance inférieure dante lue sur l’abaque de la ��e 1
portionnelles aux puissances mises en de 16 dB par rapport au lobe principal. est de 75 K.
jeu. Calculer sa température de bruit. La température équivalente de bruit
Il ne reste plus qu’à déterminer la Comme la température de bruit est total à l’entrée du récepteur est égale
contribution de chaque résistance au une valeur linéaire, il su�t de cal- à :
bruit total de l’antenne en fonction culer les températures de bruit de 88,6 + 75 = 163,6 K.
de son propre bruit et de son rapport
à la résistance totale. toutes les composantes du système La puissance équivalente de bruit dans
antennaire, puis de les additionner une bande de 100 Hz est égale à :
Le système peut être représenté pour avoir la température de bruit -174 + 10 Log(163,6/288) + 20 =
schématiquement sur la���e 2. globale. -156,5 dBm.

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