Le gain d’antenne indique la puissance du signal qu’une antenne peut envoyer ou recevoir dans une direction spécifique. Le gain est calculé en comparant la puissance mesurée émise ou reçue par l’antenne dans une direction spécifique à la puissance émise ou reçue par une antenne idéale hypothétique dans la même situation. Si la comparaison porte sur une antenne idéale (modèle de manuel, sans perte) rayonnant ou recevant de l’énergie de manière égale dans toutes les directions, le gain est mesuré en dBi (décibels-isotropiques). Si la comparaison se fait avec une antenne dipôle demi-onde idéale sans perte, définie comme ayant un gain de 2,15 dB, le gain est mesuré en dBd (décibels-dipôle). Notez que le décibel est une unité logarithmique, ce qui signifie qu’un 6dB est presque quatre fois la puissance de référence ; 7 dB est cinq fois la puissance de référence, etc.
La direction de la propagation de la puissance est une caractéristique clé des antennes. Le gain est souvent représenté dans un graphique bidimensionnel du diagramme de rayonnement où le rayon du graphique est sur une échelle de décibels qui peut être normalisée à la valeur maximale pour l’antenne particulière, ou à un radiateur isotrope. La direction qui a le plus de puissance est considérée comme le lobe principal, la direction exactement opposée au lobe principal est le lobe arrière, et toute autre caractéristique de rayonnement indésirable ou non intentionnelle est appelée lobes secondaires. Si aucune direction n’est spécifiée, le gain fait référence à la valeur de crête dans la direction du lobe principal de l’antenne.
Par exemple, une antenne colinéaire orientée est-ouest avec un gain de 6,41 dBd serait capable d’émettre ou de recevoir plus de 4 fois la puissance du signal d’une antenne dipôle idéale dans les directions est et ouest. Il y aurait très peu de signal transmis dans les directions nord et sud.
Un gain plus élevé signifie généralement que le signal est concentré sur une largeur de faisceau plus petite. Cela pourrait être approprié pour certaines applications linéaires, telles que celles qui doivent isoler un signal spécifique et éviter les signaux d’interférence externes. Un faisceau plus large peut être nécessaire, par exemple, si de nombreuses unités de réception se déplacent et doivent rester connectées, comme dans le cas des répartiteurs de police ou de taxi. Les différents types d’antenne ont des diagrammes d’antenne différents.
Dipôle
Une antenne dipôle est, dans sa forme la plus simple, deux tiges ou fils droits orientés bout à bout sur le même axe, avec une ligne d’alimentation équilibrée connectée aux deux extrémités adjacentes. En soi, une antenne dipôle est presque omnidirectionnelle, avec une transmission de puissance presque égale dans toutes les directions. En plus des transmissions VHF, les antennes dipôles sont souvent utilisées dans des applications d’ondes courtes ou comme récepteurs de diffusion FM.
Yagi (ou Yagi-Uda)
Une antenne Yagi est un réseau d’éléments dipôles, où un dipôle est connecté pour recevoir le signal, et les autres éléments sont désignés pour réfléchir ou rediriger l’énergie dans la direction souhaitée. Les antennes Yagi sont directionnelles et doivent être montées de manière à faire face à la trajectoire prévue du signal. Le lobe principal est large, avec un lobe arrière un peu plus petit. Ce type d’antenne peut être monté horizontalement ou verticalement, selon la polarisation du signal souhaitée. Les antennes Yagi fonctionnent bien pour les applications point à point ainsi que multipoint.
Collinéaire
Un réseau d’antennes colinéaires est une série de dipôles montés bout à bout. Avec un gain pouvant atteindre 10dBd, ils ont une largeur de bande étroite et de multiples lobes latéraux. Ils sont souvent utilisés dans les communications mobiles, comme les répartiteurs de la police, des pompiers et des taxis.