Signification de l'impédance de l'antenne
Pour faciliter les applications en ingénierie, les parties réelle et imaginaire de l'impédance de l'antenne sont souvent observées et ajustées à l'aide de l'abaque de Smith (smith). De plus, le taux d'ondes stationnaires (ROS) et la perte de retour sont également des paramètres importants couramment utilisés pour observer l'impédance. Nous détaillerons ces indicateurs ultérieurement, nous ne les développerons pas aujourd'hui.
Pour en revenir à l'impédance, il est connu que dans un système RF, la transmission du signal RF entre les différents modules nécessite une adaptation d'impédance. En cas de désadaptation, une grande partie du signal RF transmis sera réfléchie. D'une part, cela gaspille de l'énergie, et d'autre part, l'énergie réfléchie peut perturber le fonctionnement normal du système RF.
Pour un système RF, l'antenne peut être considérée comme une charge. Par conséquent, l'impédance d'entrée de l'antenne est cruciale. Si l'impédance de l'antenne est désadaptée de l'impédance caractéristique du câble d'alimentation RF, l'énergie transmise par le câble sera réfléchie, empêchant une transmission maximale de l'énergie dans le système RF, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie comme mentionné précédemment. Plus la désadaptation d'impédance de l'antenne est sévère, plus l'énergie réfléchie est importante. C'est pourquoi l'adaptation d'impédance de l'antenne est nécessaire.
La situation idéale est que l'impédance d'entrée de l'antenne soit une résistance pure et égale à l'impédance caractéristique du câble d'alimentation. Dans ce cas, il n'y a pas de réflexion de puissance entre l'antenne et le câble, et la transmission entre eux se fait sans perte d'énergie. Bien sûr, cette situation idéale n'existe pas, car en ingénierie, que ce soit l'impédance de l'antenne ou celle du câble, elles ne peuvent qu'approcher l'impédance caractéristique souhaitée, mais présentent toujours des écarts par rapport à l'impédance idéale. Pour garantir l'uniformité et permettre aux différents systèmes RF et antennes de fonctionner normalement et efficacement, les produits électroniques de communication mobile définissent généralement l'impédance caractéristique des modules RF et des antennes à 50 Ω. C'est pourquoi les antennes sont généralement conçues pour une impédance de 50 Ω.
Si l'impédance propre de l'antenne n'est pas optimale, est-il impossible de réaliser l'adaptation d'impédance ? La réponse est non. Lorsque l'impédance propre de l'antenne est médiocre, nous pouvons utiliser des condensateurs et des bobines en série ou en parallèle pour ajuster et améliorer l'impédance de l'antenne. Dans ce cas, nous considérons l'antenne elle-même et les composants capacitifs/inductifs d'adaptation comme un ensemble. Lorsque l'impédance de cet ensemble est appropriée (proche de 50 Ω), l'adaptation d'impédance est également réalisée.
Facteurs influençant l'impédance de l'antenne
Par quoi l'impédance d'entrée de l'antenne est-elle déterminée ? Généralement, trois facteurs déterminent l'impédance d'entrée de l'antenne :
１、La forme structurelle et les dimensions de l'antenne elle-même ;
２、La fréquence de travail de l'antenne ;
３、L'environnement autour de l'antenne.
Tout changement de l'un de ces trois facteurs entraîne une modification de l'impédance d'entrée de l'antenne, c'est-à-dire une modification de ses performances. Le facteur １ signifie que la forme de l'antenne peut modifier son impédance. Le facteur ２ indique que la fréquence de travail est importante, car la même antenne présente des impédances différentes à différentes fréquences de travail.
Les deux premiers facteurs sont généralement connus, mais une attention particulière doit être portée au facteur ３ : l'environnement autour de l'antenne. Cela signifie que la même antenne, à la même fréquence de travail, aura une impédance complètement différente si son environnement change. C'est pourquoi de nombreuses antennes intégrées réputées performantes, une fois achetées et utilisées dans nos produits électroniques réels, se révèlent souvent très médiocres voire inutilisables. Cela est dû à la différence entre l'environnement réel d'utilisation et l'environnement de développement de l'antenne. Par conséquent, lorsque l'environnement autour de l'antenne est complexe, il est essentiel de concevoir spécifiquement l'antenne sur mesure, en particulier pour les antennes intégrées.
Pour en revenir à l'impédance, il est connu que dans un système RF, la transmission du signal RF entre les différents modules nécessite une adaptation d'impédance. En cas de désadaptation, une grande partie du signal RF transmis sera réfléchie. D'une part, cela gaspille de l'énergie, et d'autre part, l'énergie réfléchie peut perturber le fonctionnement normal du système RF.
Pour un système RF, l'antenne peut être considérée comme une charge. Par conséquent, l'impédance d'entrée de l'antenne est cruciale. Si l'impédance de l'antenne est désadaptée de l'impédance caractéristique du câble d'alimentation RF, l'énergie transmise par le câble sera réfléchie, empêchant une transmission maximale de l'énergie dans le système RF, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie comme mentionné précédemment. Plus la désadaptation d'impédance de l'antenne est sévère, plus l'énergie réfléchie est importante. C'est pourquoi l'adaptation d'impédance de l'antenne est nécessaire.
La situation idéale est que l'impédance d'entrée de l'antenne soit une résistance pure et égale à l'impédance caractéristique du câble d'alimentation. Dans ce cas, il n'y a pas de réflexion de puissance entre l'antenne et le câble, et la transmission entre eux se fait sans perte d'énergie. Bien sûr, cette situation idéale n'existe pas, car en ingénierie, que ce soit l'impédance de l'antenne ou celle du câble, elles ne peuvent qu'approcher l'impédance caractéristique souhaitée, mais présentent toujours des écarts par rapport à l'impédance idéale. Pour garantir l'uniformité et permettre aux différents systèmes RF et antennes de fonctionner normalement et efficacement, les produits électroniques de communication mobile définissent généralement l'impédance caractéristique des modules RF et des antennes à 50 Ω. C'est pourquoi les antennes sont généralement conçues pour une impédance de 50 Ω.
Si l'impédance propre de l'antenne n'est pas optimale, est-il impossible de réaliser l'adaptation d'impédance ? La réponse est non. Lorsque l'impédance propre de l'antenne est médiocre, nous pouvons utiliser des condensateurs et des bobines en série ou en parallèle pour ajuster et améliorer l'impédance de l'antenne. Dans ce cas, nous considérons l'antenne elle-même et les composants capacitifs/inductifs d'adaptation comme un ensemble. Lorsque l'impédance de cet ensemble est appropriée (proche de 50 Ω), l'adaptation d'impédance est également réalisée.
Facteurs influençant l'impédance de l'antenne
Par quoi l'impédance d'entrée de l'antenne est-elle déterminée ? Généralement, trois facteurs déterminent l'impédance d'entrée de l'antenne :
１、La forme structurelle et les dimensions de l'antenne elle-même ;
２、La fréquence de travail de l'antenne ;
３、L'environnement autour de l'antenne.
Tout changement de l'un de ces trois facteurs entraîne une modification de l'impédance d'entrée de l'antenne, c'est-à-dire une modification de ses performances. Le facteur １ signifie que la forme de l'antenne peut modifier son impédance. Le facteur ２ indique que la fréquence de travail est importante, car la même antenne présente des impédances différentes à différentes fréquences de travail.
Les deux premiers facteurs sont généralement connus, mais une attention particulière doit être portée au facteur ３ : l'environnement autour de l'antenne. Cela signifie que la même antenne, à la même fréquence de travail, aura une impédance complètement différente si son environnement change. C'est pourquoi de nombreuses antennes intégrées réputées performantes, une fois achetées et utilisées dans nos produits électroniques réels, se révèlent souvent très médiocres voire inutilisables. Cela est dû à la différence entre l'environnement réel d'utilisation et l'environnement de développement de l'antenne. Par conséquent, lorsque l'environnement autour de l'antenne est complexe, il est essentiel de concevoir spécifiquement l'antenne sur mesure, en particulier pour les antennes intégrées.