A antenne parabolique est une antenne qui utilise un réflecteur parabolique pour diriger les ondes radio vers un seul point focal. Cette concentration des ondes radio augmente le gain de l’antenne ou la puissance du signal.

Une antenne parabolique typique se compose de deux parties principales :

• Le réflecteur de l’antenne parabolique: Il s’agit de la grande surface courbée qui “ collecte ” les ondes radio entrantes ou concentre les ondes sortantes.
• L’antenne d’alimentation: Placée au point focal du parabole, cette composante transmet ou reçoit le signal que le parabole reflète.

La nature hautement directive d’une antenne parabolique lui permet de transmettre et de recevoir des signaux avec un gain élevé et une largeur de faisceau étroite, ce qui la rend idéale pour la communication à longue distance point à point.

La taille et la forme du réflecteur d’une antenne parabolique déterminent son gain. Des réflecteurs plus grands produisent un gain supérieur à celui des réflecteurs plus petits, et la forme du réflecteur influence également le gain de l’antenne. Par exemple, une antenne parabolique avec un réflecteur circulaire a un gain supérieur à celui d’une antenne avec un réflecteur carré.

Le gain d’une antenne parabolique peut être encore augmenté en utilisant un Corne d'alimentation. Un cornet d’alimentation est un dispositif en forme de cône qui dirige les ondes radio vers le réflecteur. Le cornet d’alimentation aide à concentrer l’énergie des ondes radio, ce qui augmente le gain de l’antenne.

Les antennes paraboliques sont souvent utilisées dans les systèmes de communication Point-à-Point. Le gain élevé de ces antennes leur permet de recevoir des signaux d’autres liaisons montantes telles que les stations de base ou les répéteurs. Pour WLAN/WiFi l’antenne parabolique, le gain varie de 18dBi à 40dBi entre 2,4 GHz et 6,5 GHz, en fonction de la plage de fréquences exacte et du diamètre du réflecteur.

Comment mesurer le gain d’une antenne parabolique ?

Le gain d’une antenne parabolique peut être mesuré en calculant son rapport signal/bruit (SNR). Le SNR mesure la puissance du signal par rapport à la puissance du bruit. Plus le SNR est élevé, plus le gain de l’antenne est important.

Certains facteurs pouvant influencer le SNR d’une antenne parabolique incluent la taille et la forme du réflecteur, le type d’antenne d’alimentation utilisée, et la distance entre l’antenne et le réflecteur. Le type de matériau utilisé pour fabriquer le réflecteur peut également affecter le gain de l’antenne parabolique. L’aluminium est un matériau courant pour la fabrication des antennes paraboliques en raison de sa haute réflectivité ou capacité à réfléchir les ondes radio.

Calcul du gain avec des paramètres physiques

En plus de mesurer le rapport signal-bruit (SNR), le gain d'une antenne parabolique peut également être estimé en utilisant ses caractéristiques physiques. Les principaux paramètres requis sont :

• Diamètre du réflecteur : Des diamètres plus grands offrent généralement un gain plus élevé.
• Fréquence de fonctionnement : Des fréquences plus élevées (longueurs d'onde plus courtes) peuvent augmenter le gain pour une taille de réflecteur donnée.

Le gain (en décibels, dBi) peut être calculé en utilisant la formule suivante :

</span> <span style="”color:" #0c882a;”>Gain (dBi) = 10 * log10 [ (η * (π * D / λ)^2) ]</span> <span style="”color:" #0c882a;”>
Où :

• η est l'efficacité de l'antenne (généralement entre 0,5 et 0,7 pour les paraboles pratiques)
• D est le diamètre du réflecteur
• λ est la longueur d'onde du signal (λ = vitesse de la lumière / fréquence)

Par exemple, si vous avez une parabole en aluminium de 1 mètre de diamètre fonctionnant à 2,4 GHz (λ ≈ 0,125 mètres) avec une efficacité de 0,6, vous pouvez insérer ces valeurs dans la formule pour estimer le gain maximum théorique.

Considérations pratiques

Bien que les calculs fournissent une estimation utile, les mesures réelles peuvent varier en raison d'imperfections dans la forme de la parabole, l'alignement de l'alimentation ou des obstructions. Par conséquent, à la fois le calcul et la mesure directe (comme le test SNR ou l'utilisation d'une chambre d'essai d'antenne) sont importants pour déterminer le gain réel d'une antenne parabolique.

At Sanny Telecom, le gain de l'antenne parabolique WiFi est testé par un système de test d'antenne dans la chambre d'antenne. Le système de test comprend à la fois du matériel et du logiciel. Le matériel principal se compose d'une chambre d'antenne, d'une table de rotation automatique, d'un émetteur, d'un récepteur et d'une antenne à gain standard.

Formule pour calculer le gain d'une antenne parabolique

Pour déterminer le gain d'une antenne parabolique, vous pouvez utiliser une formule mathématique bien établie. L'équation la plus courante est :

    Gain (G) = (π × D / λ)² × η

Où :

• D est le diamètre du réflecteur parabolique
• λ λ est la longueur d'onde du signal
• η η représente l'efficacité de l'antenne, généralement comprise entre 0,5 et 0,7 pour la plupart des conceptions pratiques

Cette formule met en évidence comment un diamètre de parabole plus grand et une longueur d'onde plus courte contribuent tous deux à un gain plus élevé. Pour le WiFi et d'autres bandes à haute fréquence, même de modestes augmentations de la taille de la parabole peuvent faire une différence significative en termes de performance.

Diagramme de radiation d'une antenne parabolique

Le schéma de radiation d'une antenne parabolique est un graphique qui montre la direction des ondes radio émises par l'antenne. Ce diagramme peut déterminer le gain de l'antenne dans différentes directions.

Le diagramme de radiation d'une antenne parabolique est généralement symétrique, ce qui signifie qu'il est identique dans les deux directions. Cette symétrie permet à l'antenne d'émettre des ondes radio dans toutes les directions de manière égale. Le diagramme de radiation d'une antenne parabolique possède également un lobe dans la direction du point focal, et le gain de l'antenne est maximal dans cette direction.

Le diagramme de radiation d'une antenne parabolique peut déterminer le meilleur emplacement pour l'antenne. L'antenne doit être positionnée de manière à ce que le lobe du diagramme de radiation pointe dans la direction souhaitée.

Quelle est la largeur de faisceau d'une antenne parabolique ?

Le largeur de faisceau d'une antenne parabolique est l'angle entre les deux directions où le gain de l'antenne est la moitié de sa valeur maximale. Cet angle est généralement mesuré en degrés.

La largeur de faisceau d'une antenne parabolique est déterminée par la taille et la forme du réflecteur. Des réflecteurs plus grands ont une largeur de faisceau plus étroite que des réflecteurs plus petits, et la forme du réflecteur influence également la largeur de faisceau de l'antenne. Par exemple, une antenne parabolique avec un réflecteur circulaire a une largeur de faisceau plus étroite qu'une antenne avec un réflecteur carré.

La largeur de faisceau d'une antenne parabolique peut être utilisée pour déterminer la taille de l'antenne. L'antenne doit être dimensionnée de manière à ce que la largeur de faisceau soit suffisamment grande pour couvrir la zone souhaitée.

Comment la largeur de faisceau est-elle liée au gain de l'antenne ?

La largeur de faisceau d'une antenne parabolique est inversement proportionnelle au gain de l'antenne. Cela signifie que lorsque la largeur de faisceau de l'antenne augmente, le gain de l'antenne diminue.

Cette relation s'explique par le fait qu'une antenne parabolique a une largeur de faisceau étroite dans la direction de son gain maximal. Lorsque la largeur de faisceau de l'antenne augmente, la quantité d'énergie qu'elle émet dans cette direction diminue, ce qui réduit le gain de l'antenne.

La largeur de faisceau d'une antenne parabolique peut être utilisée pour déterminer le gain de l'antenne. L'antenne doit être dimensionnée de manière à ce que la largeur de faisceau soit suffisamment grande pour couvrir la zone souhaitée.

Diamètre de l'antenne parabolique WiFi (mètres/pieds)

Le diamètre d'une antenne parabolique est la taille du réflecteur en mètres ou en pieds, et cette taille influence le gain de l'antenne.

Un réflecteur de diamètre plus grand donne une antenne à gain plus élevé, car un réflecteur plus grand possède une surface plus importante qu'un réflecteur plus petit. Cette surface accrue permet à l'antenne d'émettre des ondes radio dans toutes les directions de manière égale.

Un réflecteur de diamètre plus grand entraîne également une largeur de faisceau plus étroite, car un réflecteur plus grand a moins de courbure qu'un réflecteur plus petit. La largeur de faisceau d'une antenne est inversement proportionnelle à son gain, donc un réflecteur de diamètre plus grand aboutit à une largeur de faisceau plus étroite.

Le diamètre optionnel d'une antenne parabolique solide WiFi peut être : 0,36 m, 0,4 m, 0,6 m, 0,9 m, 1,2 m, 1,5 m, 1,8 m

Gamme de fréquences et applications de l'antenne parabolique WiFi

La gamme de fréquences et les applications d'une antenne parabolique dépendent de la taille et de la forme du réflecteur.

Une antenne parabolique WiFi avec un réflecteur circulaire est généralement utilisée pour des fréquences comprises entre 2,4 GHz et 6,4 GHz.

Une antenne parabolique a diverses applications, notamment la communication sans fil Point à Point, Ponts sans fil et Backhaul, Télévision en circuit fermé (CCTV),systèmes CCTV), etc.

L'antenne parabolique WiFi la plus courante est la version dual-polarisation 5,8 GHz 30 dBi et 34 dBi. Elles sont largement utilisées pour des applications en extérieur en ligne de vue (LOS) dans le monde entier.

Antenne parabolique WiFi Gain vs. Diamètre

Le gain dépend principalement de la fréquence de fonctionnement et du diamètre du réflecteur. Plus la fréquence est élevée, plus le gain est élevé. Une fréquence plus élevée signifie une longueur d'onde plus courte — une longueur d'onde plus courte entraîne une largeur de faisceau plus étroite, et une largeur de faisceau plus étroite signifie une antenne à gain plus élevé. Cela signifie une meilleure qualité de signal et une portée plus étendue. Le gain de l'antenne est généralement spécifié à la fréquence centrale de l'antenne.

Le diamètre du réflecteur a le plus d'impact sur le gain de l'antenne. Un diamètre de réflecteur plus grand entraîne un gain d'antenne plus élevé, et un réflecteur plus grand a une surface plus importante qu'un réflecteur plus petit. Cette surface accrue permet à l'antenne d'émettre des ondes radio dans toutes les directions.

Un réflecteur de diamètre plus grand entraîne également une largeur de faisceau plus étroite, car un réflecteur plus grand a moins de courbure qu'un réflecteur plus petit. La largeur de faisceau d'une antenne est inversement proportionnelle à son gain, donc un réflecteur de diamètre plus grand aboutit à une largeur de faisceau plus étroite.

Comment le gain du réflecteur parabolique est déterminé

Une antenne à réflecteur parabolique est très directive, transmettant ou recevant des signaux avec un gain élevé et une petite largeur de faisceau. Cela est rendu possible grâce à ses deux principales parties : un réflecteur en forme de parabole et une antenne d'alimentation située au point focal du parabole. La forme parabolique concentre les signaux entrants ou sortants, améliorant la directivité et augmentant la distance de propagation.

Le gain d'une antenne parabolique peut être estimé en utilisant la formule suivante :

Gain (linéaire) = Efficacité × (π × D / λ)²
Gain (dBi) = 10 × log₁₀ [Efficacité × (π × D / λ)²]

Où :

• D = diamètre du réflecteur parabolique
• λ (lambda) = longueur d'onde correspondant à la fréquence de fonctionnement
• Efficacité se situe généralement entre 0,5 et 0,7 pour les antennes pratiques

Parce que le calcul peut prendre du temps, surtout pour des conceptions complexes ou lors de l'optimisation pour des fréquences spécifiques, les ingénieurs utilisent souvent des calculateurs de gain pour des résultats rapides. Ces calculateurs nécessitent le diamètre du réflecteur et la fréquence de fonctionnement comme entrées, puis fournissent le gain attendu et la longueur d'onde.

En résumé, la fréquence de fonctionnement et le diamètre d'un réflecteur parabolique jouent tous deux un rôle crucial dans la détermination du gain de l'antenne. Des fréquences plus élevées (longueurs d'onde plus courtes) et des diamètres plus grands contribuent à un gain plus élevé et à une largeur de faisceau plus étroite, ce qui se traduit par une meilleure qualité du signal et une portée plus longue—raisons clés pour lesquelles ces antennes sont privilégiées pour les liaisons sans fil point à point et autres applications longue distance.

Antenne parabolique WiFi 2,4-2,5 GHz vs. Diamètre

Antenne parabolique WiFi 4,9-6,5 GHz vs. Diamètre