ANTENNES, technologie

D'un point de vue physique, le rayonnement d'une onde électromagnétique résulte de l'accélération de charges électriques et donc, notamment, de la circulation de courants alternatifs ou impulsionnels. Une antenne, de façon très générale, se présente comme une structure dont la forme et les matériaux constitutifs sont conçus pour favoriser la circulation de tels courants. À l'émission, leur excitation est assurée par un générateur branché directement à l'antenne ou par l'intermédiaire d'une liaison (ligne de transmission, guide d'ondes...). À la réception, c'est l'onde dans laquelle l'antenne est immergée qui est responsable de la circulation des courants, collectés localement par un récepteur. Il existe une très grande variété d'antennes selon le signal à transmettre, et notamment sa bande de fréquences, la distance et l'étendue de la région à desservir, l'environnement. Pour une antenne donnée, la détermination de l'onde rayonnée passe par la résolution des équations de Maxwell. Ce difficile problème de physique mathématique n'est en général pas soluble analytiquement, même pour les structures les plus simples. De puissants ordinateurs sont nécessaires à la conception d'antennes dont l'insertion dans des systèmes de plus en plus complexes exige d'excellentes performances.

En première approche, l'onde rayonnée par une antenne peut être caractérisée par sa densité de puissance (exprimée en watts par mètre carré dans le système international S. I.). Cette densité est directement liée à la puissance susceptible d'être captée par une antenne de réception. À grande distance, c'est-à-dire à une distance grande tout à la fois devant la longueur d'onde et les dimensions de l'antenne, sa répartition angulaire dans l'espace devient indépendante de la distance. Ainsi peut-on construire la surface caractéristique de rayonnement – ou indicatrice d'émission – en reportant, pour chaque direction d'observation, un vecteur dont la longueur est proportionnelle à la densité de puissance rayonnée d[...]