Antenne rideau

Une Antenne rideau est une antenne directive pour les ondes courtes (décamétrique) qu’on utilise aux émetteurs radio.

Antennes rideaux HF de radiodiffusion à Wertachtal, Bavière
Antenne rideau HF de quatre fois quatre éléments dipôle à Hörby, Suède

Les conditions

L’objectif du service de la radiodiffusion en ondes décamétrique est la couverture d’une cible géographique à toute épreuve. Pour cela, il faut avoir une puissance d’émission suffisante et la fréquence adaptée à la prévision ionosphérique. Pour réunir les conditions technico-économique, on a développée les antennes rideaux. On trouve un haut gain en puissance et la possibilité d’usage sur plusieurs fréquences avoisinantes, ce qui économise de la place et des antennes additionnelles.

Construction

Une antenne rideau comporte plusieurs antennes, qui sont montées devant un réflecteur. Les antennes et le réflecteur sont suspendus par câbles d’acier et des isolants comme un rideau entre deux pylônes en fer. [1],[2]

Gain

L’antenne la plus simple est le dipôle. Elle peut être construite à partir d’un simple fil de fer, ce qui est assez bon marché. Quand on combine deux dipôles côte à côte dans une ligne, on obtient un lobe principal de demi largeur horizontale et un gain de 3 dB. Quand on combine 4 dipôles côte à côte dans une ligne, le gain monte à 6 dB avec un lobe ayant pour largeur le quart d'un dipôle. Pour augmenter le gain (et la directivité) de 6 dB en plus, on peut ajouter une ligne similaire en vertical: le gain monte à 12 dB, car la largeur verticale du lobe est réduite de moitié. En ajoutant encore deux lignes (ce qui donne alors une grille de 4×4 éléments), le gain monte à 24 dB. Dans les faits il y a des pertes dans les circuits d’équilibrage et d’adaptation. Selon les conditions on peut obtenir un gain de 20 dB pour une antenne de 4 sur 4 dipôles.[3] Cela signifie qu'une puissance d'émetteur de 500 kW devient 50.000 kW de puissance apparente rayonnée dans la direction désirée.

Agrandir la largeur de bande
Doublet demi-onde à large bande avec des éléments en cage

Quand on remplace le seul fil de fer aux dipôles d’une antenne avec éléments de cage, la largeur de bande agrandit sans la perte de gain où directivité. L’antenne peut être utilisée avec adaptions en 3 ou 4 bandes radiofréquences avoisinantes.[4] Ça réduit l’effort de place, car on peut utiliser une antenne pour plusieurs fréquences.

Forme constructive élargie
L’exemple pour l’utilisation élargie d’un place d’antenne

L’image montre l’utilisation élargie par un exemple d’une antenne à Wertachtal (Bavière, Allemagne).
Vers la direction 210° (on voit en front, dessinée en rouge) une antenne de 16 éléments pour 6 et 7 MHz. En arrière (direction 30°) on trouve à gauche, dessinée en vert, une antenne à 16 éléments pour 11, 15 et 17 MHz. À droite, il est montée une antenne de 20 éléments pour 7 et 9 MHz (dessinée en rose vif). La ligne plus bas de cette antenne pouvait aussi utilisée seule pour les cibles plus proches. En pratique, deux antennes pouvaient utilisée à même temps, une à chaque côte sur les fréquences avec distance suffisante.

Nouveautés

Depuis 1993 on a une forme nouvelle de construction d’une antenne rideau, développée par Thomson CSF (plus tard Thales Group) et TéléDiffusion de France TDF comme remplacement pour les émetteurs vieux à Allois et Issoudun. A cette construction, l’antenne est autoporteuse installée sur un seul poteau rotatif. Dans la base de poteau il se trouve l’émetteur. On l’a dénommée antenne ALLISS.

Nomenclature

Le CCIR (au jour d’hui ITU) a normé la désignation des antennes rideaux.[1]
La désignation utilise ce schéma : Les lettres HR(S) suivie de trois valeurs numérique n/m/h, de qui le 'h' peut être un chiffre décimal.

  • HR designe une antenne rideau à polarisation Horizontale avec Réflecteur.
  • S’il est à place : S = L’antenne est rotative ou est équipée avec un déphaseur, qui permet de pivoter le faisceau (Slewable).
  • m désigne le nombre des doublets demi-onde dans une ligne d’antenne
  • n désigne le nombre des lignes en verticale
  • h désigne le hauteur du ligne le plus bas outre le sol en fraction de longueur d’onde

D’après cela 'HR 4/2/1' désigne une antenne avec deux lignes à 4 dipôles horizontale en hauteur de une longueur d’onde sur sol. Quand elle est rotative en plus, la désignation sera 'HRS 4/2/1'.

Liens externes

Notes et références
  1. RECOMMENDATION ITU-R BS.80-3, « Antennes d'émission en radiodiffusion » (consulté le )
  2. (en) TCI International, Inc., « Fiche technique d’antenne rideau Model 611 (HR 4/4) pour les ondes courtes » (consulté le )
  3. (de) Telefunken, Fachbereich Hochfrequenztechnik, Ulm, « Antennes rideaux à grande largeur de bande pour les émetteurs radio décamétrique », (consulté le )
  4. (de) Telefunken Sendertechnik GmbH, « Brevet d’invention sur antennes rideau de large bande », (consulté le )
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