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Rapports de puissances

Quand il s’agit de comparer les puissances entre des antennes, on entend souvent parler de décibel, de gain et de pleins d’autres acronymes. Avec ce cours, on va passer en revue ces différentes notions sans trop les approndir noin plus :)

⚪️ Qu’est ce que les décibels ?

Les décibels (dB) sont une unité logarithmique utilisée pour exprimer le rapport entre deux valeurs.
Logarithmique, ça veut en gros dire que la valeur est exprimée en fonction de l’ordre de grandeur. Du coup, au lieu d’utiliser des multiplications, on va utiliser des additions ce qui simplifie grandement la vie. Par exemple, si une puissance double, genre de 10W à 20W, ça correspond à une augmentation de 3dB. Si derrière ça redouble, de 20W à 40W, on ajoute à nouveau 3dB soit un total de 6dB. Donc, au lieu de multiplier par 2 à chaque fois, on additione juste par 3dB. Et pourquoi 3dB, parce que c’est comme ça qu’est définit la formule pour calculer les dB.
P’tit extrait de la page Wikipedia qui l’explique :
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En radiofréquence, on utilise les décibels pour exprimer le gain des antennes, la puissance des signaux, et les pertes dans les lignes de transmission.
Ce qu’il faut retenir, c’est que les décibels, ça permet surtout de représenter de gros écarts de puissance de manière plus compacte et compréhensible.

⚪️ Et le gain dans tout ça ?

Le gain, pour une antenne, ça permet de mesurer sa capacité à concentrer l’énergie dans une direction particulière par rapport à l’antenne isotrope. Iso quoi ?
Il s’agit d’une antenne théorique qui n’existe pas réellement, qui rayonne de manière uniforme dans toutes les directions autour d’elle.
Pour mieux comprendre, on va voir des diagrammes de rayonnement et ça sera d’un coup plus clair. C’est juste un moyen de montrer comment une antenne rayonne autour d’elle.
Donc, sur l’image du dessous, en rose, on a notre antenne isotrope théorique qui a son diagramme de rayonnement constitué d’un seul cercle. Son gain est de 0 et nous sert de référence.
Car en effet, on a une deuxième antenne, un dipole qui lui favorise son rayonnement dans 2 directions. Ainsi, on voit que ce dernier rayonne plus loin que l’antenne isotrope. Ce surplus est ce qu’on apelle le gain.
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Le gain d’une antenne dipole est donc de 2,15dB. D’ailleurs, lui aussi sert aussi de référence. Ainsi, on parlera de dBi qu’on on prend comme référence l’antenne isotrope. Et on parlera de dBd qu’on on aura pour référence l’antenne dipole.
On peut au passage retenir ces 2 fomules : dBi = dBd + 2.14 et dBd = dBi - 2.14

Le gain est donc très important car il permet d’améliorer la qualité d’un signal, il permet aussi d’augmenter la distance à laquelle un signal peut être transmit. À noter qu’un gain peut aussi être négatif, on parlera d’atténuation du siganl.
De plus, on peut utiliser des amplificateurs afin de l’augmenter ou alors, avoir une antenne qui favorise une direction pour maximiser le gain comme par exemple les antennes Yagi, les fameuses antennes râteaux qu’on a sur nos toits.