Page 7 - THF

Réflexion d’une onde par le sol. Figure n° 9

Toute réflexion est qualifiée par deux paramètres :
š B[ ceZkb[ Zk Ye[\\_Y_[dj Z[ hƒ\b[n_ed l allant de 0 à 1.
š BW f^Wi[ Zk Ye[\\_Y_[dj Z[ hƒ\b[n_ed s (déphasage du rayon
réfléchi)
Pour une onde polarisée horizontalement (E // au plan de sol),
l est proche de 1 et s proche de 180° pour toutes les inci-
dences. Ils varient peu en fonction de la nature du sol et de la
fréquence.
Pour une onde polarisée verticalement, la réflexion est liée à
l’incidence et à l’angle de Brewster. La définition de cet angle
et ses conséquences sont résumées sur la figure 7.
Figure n° 7

Figure n° 10

Ainsi, en polarisation verticale, le coefficient de réflexion l est
proche de 1 pour les faibles inclinaisons, passe par 0 pour
l’angle de Brewster, puis remonte vers 1. Le déphasage s est
proche de 180° sous l’angle de Brewster, puis se rapproche
de 360°. L’angle de Brewster et le coefficient de réflexion sont
dépendants de la nature du sol et de la fréquence, comme
nous pouvons le voir sur la figure 8. Celle-ci nous donne le
module et la phase du coefficient de réflexion pour deux types
de sol à deux fréquences différentes.
Figure n° 8

Ground-Plane montée et reliée
à un mât métallique.

Quand elle est très proche du sol, le fait de relier les radians
au sol avec un bout de tube métallique ne change rien aux
caractéristiques du système.
Les hauteurs critiques devraient se trouver aux multiples du
quart d’onde, et nous allons voir les conséquences quand on
monte et connecte la G-P à un mât métallique de diamètre
30 mm, avec des hauteurs égales au quart et à la demi-onde,
A part une surface océanique (mer calme), nous sommes loin relié ou non à un sol moyen (prairie).
du plan de sol idéal.
a) Mât quart d’onde isolé du sol.
Comportement de la Ground-Plane Dans ce cas, nous changeons de système antennaire. Le
contrepoids n’est plus symétrique, le mât constituant un ra-
en fonction d’un sol réel. dian supplémentaire. Le rayonnement devient complexe. La
\hƒgk[dY[ Z[ hƒiedWdY[ cedj[ Z[ '"+ " HW Y^kj[ } '*"+ ²"
Nous allons reprendre la même analyse qu’avec un plan de sol et la directivité verticale est modifiée avec deux maxima, l’un
parfait, mais avec trois types de sol, eau de mer, campagne et avec un gain de -5,22 dBi à 15°, et l’autre avec un gain de 1,25
urbain. Les résultats sont dans le tableau de la figure 9. dBi à 55°. Si on rallonge le brin vertical pour une résonance à
'*"' C>p" HW h[cedj[ } (( ²" [j b[ ]W_d Y^kj[ } #,". Z8_ } '+
Concernant la fréquence de résonance et la résistance d’an- – et à -1,9 dBi à 54°. Donc, configuration à éviter.
tenne, il y a peu de différence avec un plan de sol parfait. Mais,
b) Mât quart d’onde relié au sol.
à part sur l’eau de mer, le gain diminue significativement à
Dans ce cas, il présente une impédance élevée en parallèle
cause des pertes par pénétration et dissipation du rayonne-
ment dans le sol. Les diagrammes de rayonnement que nous sur le contrepoids, ce qui le perturbe peu. La fréquence de
avons sur la figure 10 seront plus explicites que les chiffres. hƒiedWdY[ cedj[ Z[ &"* $ HW Y^kj[ } '. ²" [j bW Z_h[Yj_l_jƒ
Les diagrammes parlent d’eux-mêmes. On en déduira princi- est peu modifiée avec un gain qui ne change pas.
palement que pour un trafic radioamateur, la hauteur optimale c) Mât demi-onde isolé du sol.
de la GP est inférieure à 0,1 h sur la mer, est de 0,25 h sur un Là aussi, l’impédance ramenée est élevée et a peu d’effet sur
sol campagnard et de 0,5 h sur un sol urbain.

7