Page 9 - Propagation_antenne_adaptation

Comment ça marche ?

Radio-club F6KRK.

L 'angle de BREWSTER

Quand on parle du diagramme de rayonnement Comportement général d'une onde lors d'un changement
vertical d'une antenne verticale placée au dessus de milieu.
Nous obtenons la figure 2 qui est une combinaison des figures
d'un sol réel, l'angle de Brewster est évoqué pour 1A et 1B.
expliquer que cela ne se passe pas comme avec un
Figure 2
plan de sol idéal. Quel est cet angle, et comment
intervient-il dans le diagramme de
rayonnement ?
C'est ce que nous allons voir.

Ondes radio et lumière, mêmes phénomènes physiques.
Grâce à Maxwell, on sait que la lumière est un rayonnement
électromagnétique et obéit aux mêmes lois, en particulier
celles de la réfraction et de la réflexion.

Réfraction d'une onde lors d'un changement de milieu.
On définit pour chaque milieu un indice de réfraction, noté n
qui dépend de ses propriétés physiques. La vitesse de pro-
pagation dans ce milieu est alors égale à c/n (c = vitesse de
la lumière). Quand une onde passe d'un milieu n1 à un
milieu n2, elle subit une déviation appelée "diffraction".
Connaissant n1 et n2 et l'angle d'incidence de l'onde par
rapport à une direction perpendiculaire au plan de sépara-
tion des milieux, on peut calculer cette déviation grâce à la
formule de SNELL qui est explicitée sur la figure 1A.
L'onde subit à la fois une réflexion et une réfraction et donne
naissance à deux ondes nouvelles. L'énergie se répartit
Réflexion d'une onde lors d'un changement de milieu. entre elles selon le module du coefficient de réflexion lié au
Il y a réflexion d'une onde dès que son milieu de propaga- changement de milieu.
tion change d'indice de réfraction. L'angle réfléchi est tou-
jours égal à l'angle incident. Le rapport entre la puissance Le coefficient de réflexion est qualifié par deux paramètres :
réfléchie et la puissance incidente dépend du coefficient de
réflexion qui va de zéro à 1. Il est d'autant plus proche de 1 • son module ρ allant de 0 à 1.
que le rapport entre n2 et n1 est élevé. La réflexion ne se • sa phase ψ allant de 180 à 360° (déphasage du rayon réfléchi)
produit que lorsque l'onde se dirige vers le milieu de plus L'angle de Brewster.
Sur la figure 2, nous voyons apparaître l'angle α que font
fort indice. Ceci est résumé sur la figure 1B.
Figure 1
entre eux les rayons réfléchis et réfractés. L'angle de
Brewster est l'angle θι pour lequel α = 90°. Il est égal à Arc
Tan (n2/n1). Il ne joue un rôle que pour une onde incidente
polarisée verticalement (vecteur polarisant perpendiculaire
à la surface de réflexion).

Alors, pour l'angle de Brewster, le module du coefficient de
réflexion s'annule en remontant plus ou moins rapidement
vers 1 de part et d'autre de cet angle. La phase du coefficient
de réflexion passe plus ou moins rapidement de 360° à 180°
en fonction de l'angle incident (les variations dépendent des
caractéristiques du milieu de réflexion pour la fréquence de
l'onde).

9