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Coordonnées en 3D
et Far Field

L'antenne en elle même est supposée fixe. Le diagramme de champ pour le Far Field ou Champ éloigné est dessiné en AZIMUTH (plan horizontal) avec le ZERO au sommet ce qui représente l'axe des X positifs.

Si on parle d'un dipole ou d'une beam et que les éléments ont été entré comme des -Y +Y, donc alignés dans la direction Y [pour des angles faibles < 45 degrés] le diagramme sera directif dans l'axe vertical puisque l'horizontale représente les pointes et l'axe -Y +Y (-Y gauche +Y à droite)

Dans Far Field "ANGLE" a deux fonctions differentes suivant que l'on est en Azimuth 
(horizontal) ou Zenith (Elevation ou Vertical).

  • En Azimuth l'angle dans la boite représent l'angle en ELEVATION pour lequel on 
    dessine le champ.

  • En Zenith, l'angle représente l'AZIMUTH (ou angle horizontal) pour lequel on a 
    dessiné le champ.

Si on considérons autour de l'antenne une sphère, les diagrammes en Azimuth représentent des tranches horizontales comme des cercles de latitude et les diagrammes en Zenith des tranches verticales passant par le centre comme des longitudes.

Si on clique sur AZ avec un angle de zero cela veux dire que l'on veux avoir le diagramme horizontal a une hauteur de zero degrés donc au raz du sol. 

Si on met un angle de 15 degrés, cela représente le champ envoyé par l'antenne dans une direction de 15 degrés par rapport au sol.

Si on clique sur Zen pour avoir un diagramme dans le plan vertical, l'angle représente, l'angle du plan vertical avec la direction zero (axe des X).

Ainsi si on fait un Zen plot avec un angle de 90 degrés on dessine le diagramme dans le plan vertical à 90 degrés de l'axe des X, et en supposant que vous avez bien aligné les éléments parallèle à l'axe des Y, cela représente donc le champ dans la direction des pointes puisque ces pointes sont en -Y+Y.

Dans le diagramme ci-dessus, le diagramme en 3D est fait de tranches verticales en Azimuth pour des angles de 0 à 180. Pour l'angle zero la tranche verticale correspond à un Zen plot avec un angle de 0 degrés comme montré ci-dessous.

Noter que le lobe se trouve à environ 20 degrés d'élévation par rapport au zéro (a droite) ce que l'on appelle souvent "Angle de départ" ou TOA en anglais (Take Off Angle).

Si on clique maintenant sur le ANGLE avec le bouton GAUCHE de la souris le programme affiche automatiquement l'angle du lobe maximum qui est ici l'angle de départ soit dans ce cas particulier 22 degrés.

Ce qui nous intéresse c'est le champ max dans cette direction. En effet si on fait un azimuth plot avec un angle  de zero, comme on le voit sur la figure ci-dessus le champ est pratiquement nul. Il nous faut donc dessiner le champ horizontal ou en AZIMUTH pour un angle de 22 degrés. 

Puisque nous avons 22 degrés dans ANGLE il suffit maintenant de cliquer sur AZ pour avoir le diagramme en Azimuth à une élévation de 22 degrés. Il représente le champ que notre antenne envoie sur 360 degrés dans une direction faisant 22 degrés avec l'horizontale. Si on se met à la place de l'antenne et que l'on pointe notre bras à a peu près 22 degrés au dessus du sol et que l'on tourne sur soi-même sur un tour complet nous avons une idée de cette direction.

 

On constate que le champ max est toujours de 12.56 dBi, que le champ arrière est d'environ -10 dBi. Si on compate au plot vertical pour les angle de 22 deg. et 180 - 22 deg on a bien les valeurs équivalentes.

La technique pour dessiner les patrons en Far Field:

  • Aligner les éléments en -Y +Y et si possible, si antenne directive, pointant vers +X

  • Dessiner d'abord le ZEN (vertical) avec un angle de zero (pour AZIMUTH zero) ce qui représente la direction de +X.

  • Quand on a fait le 1er ZEN plot, pour avoir l'élévation de champ maximum ou TOA, cliquer avec la souris bouton de GAUCHE, sur angle .

  • Cliquer ensuite sur AZ pour avoir le champ horizontal dans la direction du TOA.

  • Pour recharger l'angle d'azimuth qui donne le champ max, cliquer avec le bouton de gauche de la souris sur ANGLE (dans le cas si-dessus on devrait avoir 0) et ensuite faire un ZEN plot pour avoir le diagramme vertical dans la direction Azimuth de champ max.

En résumé

  • Cliquer sur Angle avec la souris bouton gauche pour avoir l'élévation ou Zenith angle donnant le champ max. puis faire AZ.

  • Cliquer sur Angle avec la souris bouton droite pour avoir l'Azimuth donnant le champ max dans le plan vertical puis faire ZEN.

Bien sûr on peut entrer directement des valeurs dans la boite d'angle pour avoir des valeurs de champs dans des directions particulières. Se rappeller toutefois que cet angle signifie Azimuth si on est en Zen et Zen si on est en Azimuth.

J'espère que c'est assez clair. Ca a l'air très compliqué comme ça mais avec un peu de pratique et en regardant les diagrammes on fini par comprendre le truc une bonne fois pour toutes, et après il n'y aura plus de problèmes.

Madjid BOUKRI  VE2GMI

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