Antenne Radio ULM (VFR)

Document complet et détaillé en pdf Antennes (19 pages)   - Voir également : Ondes Radio

Le rendement d'une antenne ne dépend nullement de sa polarisation ( horizontale ou verticale )

Il suffit de lire (ou relire) les ouvrages d'auteurs sérieux ( Raffin , Brault et Piat et bien d'autres !) pour apprendre qu'une antenne 1/4 d'onde ou 1/2 onde , etc , est en fait une variante de l'antenne dipole de référence et que ce qui caractérise son bon fonctionnement c'est d'abord ses dimensions physiques déterminant sa fréquence de résonance , sa bande passante et son comportement électromagnétique ( impédance, réactance ou capacitance ) ; sans compter les éléments parasites qui l'entourent ( surfaces métalliques par exemple )

En règle générale ce dipole est constitué d'un brin rayonnant - élément chaud - ( souvent vertical sur les avions , mais certaines antennes commerciales sont fortement inclinées vers l'arrière et même à l'horizontale ! par souci d'esthétique ou aérodynamique ? qu'on appelle l'antenne.

Et de l'autre partie du dipole constitué généralement d'un plan de sol ( naturel quand il s'agit de la terre ) artificiel quant il s'agit de ce qu'on appelle le plan de masse , qui peut être par exemple une feuille de papier alu ménager collé sous le capotage , mais relié à la masse ( gaine)  du câble alimentant le brin rayonnant .Lequel plan de masse peut être considéré comme l'élément froid du dipole (encore appelé contre poids).

L''angle formé par le brin rayonnant et son plan de sol ( souvent c'est 90°; ) influence  l'impédance caractéristique de l'antenne, en règle générale elle doit correspondre à celle du câble d'alimentation (quand celui-ci est coaxial)  c-a-d 50 ohms par convention actuelle.

Au delà de ce plan et dans le prolongement, par symétrie, du brin vertical se constitue un brin virtuel en quelque sorte l'image de l'antenne un peu à la manière des images virtuelles en optique  de l'autre côté du miroir , ce miroir étant le plan de masse et donc le dipole est ainsi reconstitué: 1/4 bien réel  au dessus et 1/4 virtuel en dessous du plan .  

Il arrive que pour ajuster cet accord on penche le brin rayonnant par rapport au plan de masse ou que ce plan de masse soit constitué de un ou plusieurs brins sensiblement 1/4 d'onde eux aussi et disposés suivant un certain angle par rapport au brin rayonnant et les uns par rapport aux autres  ; mais pour d'autres raisons pratiques , il arrive qu'on utilise ce qu'on appelle un adaptateur d'impédance ( couramment appelé balun ou symétriseur) et pour ce faire , on utilise un fourreau métallique, soit un tube soit un morceau de gaine issu d'un morceau de câble coaxial dont on a enlevé l'âme, sensiblement de la même longueur d'onde que le brin rayonnant et qui , étant rattaché à la masse du câble d'alimentation de l'antenne, constitue donc ce fameux élément froid du dipole , l'élément chaud restant l'autre brin rayonnant ! dans ce cas le plan de masse est inutile puisqu'il est inopérant dans la mesure où il est dans le prolongement il ne peut faire miroir

Mais  rien n'empêche donc une telle antenne, dipole, de fonctionner aussi bien en polarisation verticale ou horizontale ! c'est régit par les lois de l'électromagnétique, certes les lobes de rayonnement seront différents, cela va de soi !

 La propagation entre les antennes de polarisations différentes est affectée d'une perte de sensibilité ; mais c'est variable suivant la distance et la bande de fréquences, les ondes HF y sont plus sensibles mais cela s'atténue  avec la réflexion sur les couches ionosphériques.  

Pour ce qui nous concerne c'est à dire en VHF , j'y vois un sérieux avantage : à proximité (entre deux ULM sur le parking par exemple) cette atténuation évite la saturation du récepteur ; par contre , en l'air et à plus longue distance , cette différence de polarisation n'a pratiquement plus d'effet dans la mesure oùnos antennes sont omnidirectionnelles et que  les ondes ne se réfléchissent plus sur l'ionosphère mais se propagent en ligne droite à la manière de la lumière

Elle ne sont affectées que par les obstacles, courbure de la terre par exemple, ce qui est expliqué dans tous les manuels de pilotes : plus on a d'altitude mieux le récepteur voit l'émetteur et vice versa.
Mais plus on en est éloigné , moins on reçoit l'émetteur.

Un peu comme les phares la nuit : plus on est près et plus ils sont aveuglants ( saturation ) plus on est loin et moins on les voit ; et dans les deux cas peu importe la polarisation ( verticales ou horizontales ) du filament des ampoules  
Et si on voulait reprendre l'idée selon laquelle une antenne 1/4 d'onde en polarisation horizontale aurait un très mauvais rendement , il faudrait interdire alors à tous les avions d'acrobatie de voler sur la tranche ou de faire des piquers ou des grimper à la verticale , voire des boucles  en commentant leur manoeuvre à la radio pour le plaisir des spectateurs de meetings !! il y aurait de sacrés trous dans les commentaires ! et puis recommander aux pilotes de ne pas effectuer de manoeuvres inappropriées comme des virages serrés lorsqu'ils sont en communication entre eux ou avec la tour !  

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