Choisir une antenne peut se révéler une tâche difficile, plusieurs paramètres doivent être pris en considération. Cet article fera la lumière sur de nombreux facteurs techniques qui doivent être pris en compte lors du choix d’une antenne. Une fois que le type d’application est fixé, on peut se rapprocher de la performance RF optimale après avoir considéré ces paramètres.
Gamme de fréquences
Une partie très pratique de la conception d’antenne est que, une fois que vous connaissez votre application, vous saurez alors avec quelle bande de fréquence vous allez utiliser.
Vous trouverez ci-dessous le tableau des fréquences couramment utilisées :
- WiFi 2,4GHz et 5,8GHz ;
- GPS 1575,42 -1610 MHz ;
- Modem GSM Bande 850, 900, 1800, 1900.
La fréquence avec laquelle vous allez travailler va jouer un rôle dans la taille de l’antenne que votre application va nécessiter. Comme les fréquences plus élevées ont des longueurs d’onde plus petites, elles peuvent utiliser des antennes beaucoup plus petites.
Bande passante
Il existe plusieurs configurations de gamme de fréquences différentes dans le monde des antennes. Si vous recherchez une couverture cellulaire, vous aurez besoin d’une large bande passante. De nombreuses antennes, tout en ayant une large bande passante globale, auront des bandes centrales plus petites. Une caractéristique bien pratique pour l’ingénieur qui a besoin d’une solution multi-bande.
Gain et directivité
Bien que les antennes soient des dispositifs passifs, elles ont tout de même un gain. Ce terme n’est pas utilisé de la même manière qu’avec un amplificateur ou tout autre type de dispositif actif, il s’agit plutôt d’un rapport qui correspond à la directivité de l’antenne. Il existe plusieurs autres façons de mesurer le gain d’une antenne, le dBi est l’une des principales catégories, on peut également l’exprimer en dB, auquel cas 10 dB correspondrait à dix fois l’énergie par rapport à une antenne isotrope. Un autre exemple serait dBd, qui est en relation avec une antenne dipôle. Une antenne isotrope rayonne la puissance uniformément dans toutes les directions. Bien qu’il s’agisse d’une antenne idéale, elle n’existe pas ; elle est utilisée comme référence pour mesurer le gain d’autres antennes par comparaison. La raison pour laquelle certaines antennes ont plus de gain que d’autres est qu’elles sont directionnelles et transmettent plus de puissance dans une direction donnée qu’une antenne isotrope.
Impédance
Puisqu’une antenne est un composant dans un circuit entier, nous devons penser à la façon dont elle va interagir avec le reste de la conception. Les antennes sont destinées à rayonner des ondes électromagnétiques dans l’espace libre et, pour le faire efficacement, nous préférerons un transfert de puissance maximal. Cela signifie que nous recherchons une terminaison sur notre antenne de la même impédance que la ligne de transmission. Bien que cela soit connu dans le monde de la RF, la plupart des antennes aujourd’hui exigeront une terminaison de 50 ohm.
Type de connecteur
Il existe quelques informations qui peuvent vous aider à choisir le meilleur connecteur pour votre antenne. Si vous avez affaire à une antenne qui aura besoin d’un connecteur coaxial réel sur elle, une fois que vous connaissez les exigences d’impédance, vous aurez encore une vaste liste de connecteurs possibles qui pourraient fonctionner. Si possible, il peut être prudent de choisir un style de connecteur plus populaire. De nombreux talkies-walkies utiliseront des connecteurs SMA ou RP-SMA et divers appareils mobiles utiliseront des connecteurs UHF, de multiples modules Wi-Fi utiliseront des connecteurs U.FL. Si vous avez un certain prototype de carte de développement de matériel RF, vérifiez le type de connecteur monté à la sortie et recherchez l’antenne avec un type de connecteur similaire.
Capacité de gestion de la puissance
Il existe une tendance à augmenter le niveau de puissance transmise dans les systèmes HF. Cette tendance n’est pas totalement injustifiée compte tenu de l’utilisation de la transmission multicanal ou multimode ; la capacité de puissance globale du système de transmission doit être suffisante pour permettre des niveaux de puissance adéquats par canal. Une autre raison de fonctionner à des niveaux de puissance élevés est d’augmenter la fiabilité, en particulier dans une situation d’urgence. En dehors du coût, le principal détracteur du fonctionnement à haute puissance est le problème des interférences. Cependant, les améliorations apportées aux caractéristiques des diagrammes de rayonnement et à la gestion des fréquences ont atténué cette situation. Comme tout élément électronique, tout se résume à ce que l’application demande. Parfois, une antenne personnalisée apparaît comme la meilleure solution.
