RECOMMANDATION UIT-R BS.80-3 - Antennes d'émission en ... - ITU

RECOMMANDATION UIT-R BS.80-3* Antennes d'émission en radiodiffusion (B.dam) (1951-1978-1986-1990) L'Assemblée des radiocommunications de l'UIT, considérant a) qu'il convient d'utiliser des antennes directives chaque fois que les
conditions s'y prêtent pour obtenir la couverture adéquate de la zone de
service recherchée et pour réduire au minimum le rayonnement indésirable et
les possibilités de brouillage en dehors de cette zone; b) qu'il est possible, en utilisant les techniques actuelles, de
concevoir et d'installer une grande variété de types d'antennes directives
en ondes décamétriques présentant des caractéristiques améliorées; c) que les antennes d'émission directives peuvent parfois rayonner des
puissances importantes dans des directions non désirées; d) que l'on trouve, dans la Partie 1 de l'Annexe 1 à la Recommandation
UIT-R BS.705, des renseignements complets et détaillés sur les
caractéristiques de rayonnement théoriques des antennes en ondes
décamétriques; e) que la Partie 2 de l'Annexe 1 à la Recommandation UIT-R BS.705
contient des informations concernant les différences entre les
caractéristiques théoriques et les caractéristiques pratiques des antennes
en ondes décamétriques, recommande 1 d'utiliser les Annexes 1 et 2 pour orienter le choix d'une antenne
d'émission en ondes décamétriques adaptée aux besoins; 2 de faire en sorte que le rayonnement des lobes latéraux soit le plus
faible possible; 3 de ne pas supposer, dans les conditions d'exploitation rencontrées en
pratique et pour la détermination des brouillages, que le champ, dans
d'autres azimuts et à des angles de site correspondant à ceux du lobe
principal, est inférieur à 222 mV/m à une distance de 1 km, pour une
puissance d'alimentation de l'antenne de 1 kW dans le cas d'antennes à gain
élevé. On peut envisager une valeur plus faible du champ brouilleur dans le
cas des antennes à gain peu élevé; 4 d'utiliser l'Annexe 1 à la Recommandation UIT-R BS.705 comme source
d'informations plus détaillées. NOTE - La Conférence administrative mondiale des radiocommunications pour
la planification des bandes d'ondes décamétriques attribuées au service de
radiodiffusion (CAMR HFBC (1)), Genève, 1987, a adopté des valeurs
calculées du champ minimal plus basses, dans certains cas, que celle
indiquée ci-dessus (voir l'Annexe 2). ANNEXE 1* 1 Utilisation d'antennes directives et non directives
En radiodiffusion à ondes décamétriques, l'antenne constitue le moyen par
lequel l'énergie radioélectrique est dirigée vers la zone de service
requise. Le choix d'une antenne appropriée renforce le signal dans cette
zone, tout en réduisant le rayonnement dans les directions non désirées. On
protège ainsi les autres utilisateurs du spectre radioélectrique qui
émettent dans le même canal ou dans les canaux adjacents dans une zone de
service différente. On recommande donc, dans la mesure du possible,
d'utiliser des antennes directives ayant un diagramme de rayonnement bien
défini. Les antennes non directives peuvent être utilisées lorsque l'émetteur est
situé à l'intérieur de la zone de service requise. Dans ce cas, la zone de
service requise vue de l'émetteur s'étend en azimut sur plus de 180°. Les antennes directives jouent un double rôle. Le premier est d'éviter des
brouillages aux autres utilisateurs du spectre, grâce à leur directivité.
Le second est d'assurer un champ suffisant pour permettre, grâce à leurs
gains en puissance, une réception satisfaisante. Le diagramme de la Fig. 1 donne quelques directives générales pour le choix
de l'antenne optimale, selon le type de service à assurer en fonction de la
distance. On a considéré deux catégories de service, un service à courte
distance et un service à moyenne ou grande distance. Un service à courte distance, dans le présent contexte, est considéré comme
ayant une portée pouvant atteindre environ 2 000 km. La zone correspondante
peut être desservie soit au moyen d'une antenne non directive, soit en
utilisant une antenne directive dont l'ouverture du faisceau sera choisie
en fonction du secteur à couvrir. Dans le second cas, on peut utiliser soit
un rideau de doublets horizontaux, soit des antennes log-périodiques. Un service à moyenne ou à grande distance peut être considéré comme
correspondant à des distances supérieures à 2 000 km environ. Ce service
peut être assuré à l'aide d'antennes dont l'angle de site du lobe principal
est faible (6° à 13°) et dont l'angle d'ouverture dans le plan horizontal
a, selon la zone à couvrir, soit une valeur élevée comprise entre 65° et
95° (généralement 70°), soit une valeur faible comprise entre 30° et 45°
(généralement 35°). La valeur du champ dans la zone de réception est influencée par les
caractéristiques de rayonnement de l'antenne qui dépendent du type de
réseau. Il ne faut pas utiliser d'antennes à faisceau horizontal ou
vertical très étroit, car les variations des conditions ionosphériques
pourraient déplacer la zone couverte. Bien que l'on utilise des antennes losanges en radiodiffusion, leur emploi
est à déconseiller du fait de l'importance et du nombre de leurs lobes
latéraux, qui peuvent causer des brouillages techniquement évitables. [pic] 2 Réduction des lobes secondaires
La réduction des lobes secondaires dans les antennes directives pour la
radiodiffusion en ondes décamétriques est de la plus haute importance pour
éviter les brouillages en cas de partage des fréquences. Ces brouillages
sont généralement dus soit au fait que l'antenne d'émission possède des
lobes secondaires dans des directions non désirées soit à la dispersion de
l'énergie du lobe principal, en cas d'anomalies de propagation. On peut
réduire l'amplitude des lobes secondaires si l'antenne est conçue de façon
appropriée, tandis que la dispersion du signal, en cours de propagation
dans des directions non désirées, constitue un problème complexe, et les
effets de ce phénomène doivent être étudiés par des méthodes statistiques. Les antennes-rideaux (B.dam) constituées de doublets horizontaux sont
rendues unidirectives par addition d'un écran réflecteur. Cet écran peut
être constitué:
- soit par un réseau identique constitué de dix doublets accordés pour
obtenir un rapport avant-arrière optimal pour la gamme des fréquences
de fonctionnement. En général, ce type de réflecteur n'est pas
alimenté et est connu sous le nom de «doublet accordé» ou de
«réflecteur parasite»;
- soit d'un écran constitué de fils horizontaux qui jouent le rôle d'un
réflecteur non accordé. Ce type de réflecteur est connu sous le nom
de réflecteur «apériodique». Les déviations maximales obtenues en pratique pour différents types
d'antennes sont données au Tableau 1 de l'Annexe 2. La déviation du tir n'affecte pas de façon appréciable l'ouverture
horizontale du lobe principal, mais elle augmente son asymétrie et donne
lieu en même temps à un premier lobe secondaire très important. Lorsque
l'angle de déviation augmente, le gain du lobe principal baisse et le
rayonnement des lobes latéraux augmentent. Le champ créé par les lobes
latéraux augmentera donc de façon substantielle. En République populaire de Chine, l'expérience a confirmé qu'il était
possible d'obtenir une déviation satisfaisante en utilisant des déphasages
en courant calculés par approximations successives. Des essais effectués en Italie ont montré qu'avec une antenne de type HRS
5/4/1,5, il est possible de diminuer l'amplitude des lobes secondaires
lorsqu'on alimente les cinq colonnes de doublets séparément. Cette
propriété se conserve lorsqu'on dévie le faisceau principal. La particularité de certaines antennes du type HR 4/4 construites en
France, est que le réflecteur est alimenté, ce qui permet de régler avec
précision les amplitudes et les phases des courants dans les rideaux avant
et arrière. La mesure des diagrammes par hélicoptère a montré que ceux-ci
étaient très voisins des diagrammes théoriques («zéros» de l'ordre de 40
dB). Comparés aux antennes à réflecteurs passifs, les nouveaux rideaux ont
une largeur de bande plus grande, et le réglage est plus facile. En France, les calculs ont aussi montré que, pour les antennes multibande
du type HR 2/n/h, si l'on porte le rapport de fréquences fmax/fmin à une
valeur voisine de 3, on obtient des diagrammes de rayonnement théoriques
satisfaisants sans augmentation importante des lobes secondaires. Bien qu'il soit possible jusqu'à un certain point de supprimer les lobes
latéraux pour certains des systèmes d'antennes-rideau, les méthodes
employées jusqu'à présent introduisent des difficultés mécaniques et
augmentent le prix de l'antenne. 3 Vérification des diagrammes de rayonnement
La RAI en Italie et l'Etat de la Cité du Vatican ont effectué une série de
mesures du champ pour étudier et vérifier les diagrammes de rayonnement
réels d'une variété de types d'antennes en ondes décamétriques. Les mesures
ont été réalisées en utilisant un équipement aéroporté. Les résultats de
ces mesures effectuées sur des antennes non occultées confirment le fait
que les diagrammes de rayonnement du faisceau principal concordent assez
bien avec les valeurs théoriques calculées en appliquant la méthodologie
décrite dans la Recommandation UIT-R