Cours Antenne

Leçon 1 • Propagation des ondes en espace libre

Couvre la propagation des ondes planes, la vitesse de phase et les relations longueur d'onde-fréquence. Relie la théorie électromagnétique aux conditions pratiques de fonctionnement des antennes.

Leçon 2 • Polarisation et impédance d'onde

Examine la polarisation linéaire, circulaire et elliptique ainsi que l'impédance intrinsèque des milieux. Prépare les apprenants à l'adaptation de polarisation dans la conception d'antennes.

Leçon 3 • Équations de Maxwell et théorie des ondes

Présente les quatre équations de Maxwell et leur signification physique. Établit la base mathématique pour toute analyse d'antenne dans les chapitres suivants.

Leçon 1 • Fondamentaux du diagramme de rayonnement

Explique les diagrammes de rayonnement 3D et 2D, le lobe principal, les lobes secondaires et les nuls. Fournit le vocabulaire nécessaire pour comparer les conceptions d'antennes tout au long du cours.

Leçon 2 • Directivité, gain et efficacité

Distingue la directivité du gain et relie les deux à l'efficacité de rayonnement. Les apprenants calculent le gain à partir des données de diagramme et l'efficacité à partir de la résistance de perte.

Leçon 3 • Température de bruit et sensibilité

Définit la température de bruit d'antenne et son impact sur la sensibilité du récepteur. Fait le lien entre les métriques d'antenne et les exigences de performance au niveau système.

Leçon 4 • Ouverture efficace et bilan de liaison

Présente l'ouverture efficace, l'équation de transmission de Friis et le bilan de liaison système. Les apprenants calculent la puissance reçue pour une paire d'antennes d'émission-réception donnée.

Leçon 1 • Antennes monopôles et plans de sol

Applique la théorie des images pour déduire le comportement du monopôle à partir des résultats du dipôle. Les apprenants conçoivent des monopôles quart d'onde avec des plans de sol finis et infinis.

Leçon 2 • Antennes boucles

Couvre la théorie des antennes boucles petites et grandes, la dualité avec les dipôles et le chargement en ferrite. Les apprenants comparent les performances des boucles et des dipôles pour une utilisation basse fréquence.

Leçon 3 • Dipôle court et dipôle hertzien

Dérive les champs et la résistance de rayonnement du dipôle infinitésimal et court. Établit le bloc élémentaire de construction pour toute analyse d'antenne filaire.

Leçon 4 • Réseaux d'antennes à éléments filaires

Présente les réseaux à deux éléments et le concept de facteur de réseau en utilisant des éléments d'antennes filaires. Prépare les apprenants au chapitre complet sur la théorie des réseaux qui suit.

Leçon 1 • Mathématiques du facteur de réseau linéaire

Dérive le facteur de réseau linéaire général à N éléments avec espacement uniforme et non uniforme. Les apprenants calculent les diagrammes pour des amplitudes et phases d'excitation arbitraires.

Leçon 2 • Pointage de faisceau et déphaseurs

Couvre le pointage de faisceau électronique via des déphaseurs et des unités à retard. Les apprenants calculent les angles de pointage et les niveaux de lobes de quantification pour les réseaux phasés.

Leçon 3 • Réseaux plans et pointage de faisceau 2D

Étend la théorie des réseaux linéaires aux réseaux plans rectangulaires et circulaires. Les apprenants calculent les diagrammes 2D et les vecteurs de pointage pour les réseaux phasés plans.

Leçon 4 • Couplage mutuel dans les réseaux

Quantifie les effets du couplage mutuel sur l'impédance des éléments et la distorsion du diagramme. Les apprenants appliquent les diagrammes d'éléments actifs et les matrices d'impédance pour corriger les conceptions.

Leçon 1 • Antennes cornets pyramidales et coniques

Analyse la géométrie et les performances des cornets dans le plan E, le plan H et pyramidaux. Les apprenants conçoivent un cornet pyramidal pour atteindre un objectif de gain spécifié.

Leçon 2 • Théorie des ouvertures et équivalence de champ

Présente le principe d'équivalence de champ et l'intégration d'ouverture pour le calcul en champ lointain. Fournit le cadre analytique pour tous les types d'antennes à ouverture.

Leçon 3 • Antennes à fentes et principe de Babinet

Applique le principe de Babinet pour déduire le comportement de l'antenne à fente à partir de son dipôle complémentaire. Les apprenants conçoivent des fentes résonantes dans des structures de guide d'ondes et de plan de sol.

Leçon 4 • Ouvertures rectangulaires et circulaires

Dérive les diagrammes pour des ouvertures rectangulaires et circulaires uniformes et pondérées. Les apprenants calculent la largeur du faisceau au premier nul et les niveaux des lobes secondaires pour chaque cas.

Leçon 1 • Antennes à lentille et conceptions diélectriques

Présente les antennes à lentille diélectrique et zonée comme alternatives aux réflecteurs. Les apprenants comparent les performances des lentilles et des réflecteurs pour les applications millimétriques.

Leçon 2 • Géométrie et optique du réflecteur parabolique

Dérive la base d'optique géométrique pour la collimation du réflecteur parabolique. Les apprenants appliquent la distance focale et le rapport f/D aux spécifications de conception du réflecteur.

Leçon 3 • Systèmes d'alimentation pour réflecteurs

Couvre les configurations d'alimentation en foyer primaire, Cassegrain et Grégorienne ainsi que leurs compromis. Les apprenants sélectionnent le type d'alimentation en fonction des exigences de gain, de débordement et d'obstruction.

Leçon 4 • Tolérance de surface et dégradation du gain

Applique la formule de Ruze pour prédire la perte de gain due à l'erreur quadratique moyenne de surface. Les apprenants spécifient les exigences de tolérance de surface pour une fréquence et un gain cibles.

Leçon 1 • Théorie de l'antenne patch microruban

Présente les modèles de ligne de transmission et de cavité pour l'analyse du patch rectangulaire. Les apprenants dérivent la fréquence de résonance et la résistance de rayonnement à partir des paramètres du substrat.

Leçon 2 • Réseaux d'antennes imprimées et intégration

Étend la conception du patch unique aux réseaux imprimés à alimentation corporative et en série. Les apprenants conçoivent un réseau de quatre patches avec un gain et un niveau de lobes secondaires spécifiés.

Leçon 3 • Polarisation circulaire dans les antennes patch

Explique les méthodes à alimentation unique et double pour générer une polarisation circulaire. Les apprenants conçoivent un patch à polarisation circulaire avec une largeur de bande de rapport axial spécifiée.

Leçon 4 • Techniques d'alimentation de patch

Compare les alimentations par sonde coaxiale, ligne microruban, couplage par ouverture et couplage par proximité. Les apprenants sélectionnent la méthode d'alimentation en fonction des besoins en largeur de bande, fabrication et isolation.

Leçon 1 • Chambres de test d'antenne compactes

Explique la conception du réflecteur CATR, la qualité de la zone silencieuse et le traitement des bords. Les apprenants évaluent l'adéquation du CATR pour la mesure d'antennes électriquement grandes.

Leçon 2 • Mesure d'impédance et d'efficacité

Utilise des techniques d'analyseur de réseau vectoriel et la méthode du capot de Wheeler pour l'impédance et l'efficacité. Les apprenants mesurent l'affaiblissement de réflexion, l'impédance et l'efficacité de rayonnement d'une antenne test.

Leçon 3 • Conception et configuration de la portée en champ lointain

Couvre les critères de distance en champ lointain, la géométrie de la portée et le placement des absorbants. Les apprenants conçoivent une disposition de portée en champ lointain pour une taille d'antenne et une fréquence données.

Leçon 4 • Méthodes de mesure du gain et du diagramme

Couvre les méthodes de transfert de gain, de gain absolu et à trois antennes pour une mesure précise du gain. Les apprenants appliquent chaque méthode et estiment l'incertitude de mesure.