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antenne, dispositif électronique servant à émettre ou à recevoir des ondes électromagnétiques.

Les antennes sont nécessaires à l’émission et à la réception de signaux électromagnétiques, télévisuels, téléphoniques et radar. Elles peuvent indifféremment servir à l’émission et à la réception des signaux. La plupart des antennes de radio et de télévision sont composées de fils métalliques reliés à l’émetteur ou au récepteur. Lorsqu’une antenne sert à l’émission d’ondes radioélectriques, l’émetteur fait osciller les courants électriques le long des fils ou des brins. L’énergie issue de cette charge oscillante est émise dans l’espace sous forme d’ondes électromagnétiques (radioélectriques). Lorsqu’une antenne sert à la réception, ces ondes induisent un faible courant électrique dans le fil ou le brin de l’antenne. Ce courant est amplifié par le récepteur radio. Une antenne peut habituellement servir à la réception et à l’émission sur la même longueur d’onde si la puissance d’émission n’est pas trop importante.

La taille d’une antenne dépend généralement de la longueur d’onde pour laquelle l’antenne est conçue. La longueur d’onde est le quotient de la vitesse de la lumière (300 millions m/s) par la fréquence. Ainsi, la longueur d’onde correspondant aux basses fréquences se mesure en centaines de mètres et celle relative aux ondes de haute fréquence se mesure en centimètres. L’antenne doit avoir une longueur lui permettant de résonner électriquement à la longueur d’onde souhaitée, à l’instar d’un tuyau d’orgue dont la longueur détermine la hauteur de la note émise. La longueur de base d’une antenne doit correspondre au moins à la moitié de la longueur d’onde des ondes radioélectriques qu’elle doit émettre ou recevoir. Ce peut-être aussi un multiple entier d’une demi-longueur d’onde, c’est-à-dire que l’antenne peut mesurer 1 ; 1,5 ; 2 ; 2,5… longueurs d’onde. Les antennes de cette taille sont appelées antennes accordées. La règle de la taille de la demi-longueur d’onde s’applique à toutes les antennes, à l’exception des antennes cadres. Les petites antennes cadres, utilisées dans les postes de radio ultracompacts à transistors, accordées aux longueurs d’ondes longues de 300 m de la bande de radiodiffusion (MA), contiennent un noyau en matériau magnétique appelé ferrite.

L’énergie électrique est fournie à une antenne via une ligne de transmission ou câble coaxial à deux conducteurs. Si un conducteur est raccordé à un câble de mise à la masse et l’autre à l’extrémité d’une antenne formée d’un fil horizontal, l’antenne est appelée antenne à longs fils excitée en extrémité. Si l’antenne est séparée au milieu, chaque côté étant relié à un conducteur de la ligne de transmission, l’antenne est appelée antenne doublet : il s’agit de sa forme la plus simple et la plus fondamentale. L’antenne de télévision familière « en oreilles de lapin » est une antenne doublet.

Une antenne doublet émet ou reçoit la plupart de son énergie perpendiculairement au fil, peu d’énergie étant transférée sur la longueur du fil. Une telle caractéristique de directivité constitue l’une des qualités les plus importantes d’une antenne. Elle permet de diriger l’émission ou la réception de signaux dans un axe donné, à l’exclusion d’autres directions.

La seconde qualité fondamentale d’une antenne est son gain ou sensibilité. Le gain est le rapport de l’intensité de rayonnement dans une direction donnée à l’intensité du rayonnement émis si l’antenne rayonnait de façon uniforme dans toutes les directions. Il est possible de contrôler le gain et la directivité en espaçant soigneusement de nombreuses antennes doublets afin de former une antenne réseau.

La troisième caractéristique des antennes est leur largeur de bande c’est-à-dire l’intervalle de longueurs d’ondes pour lesquelles l’antenne résonne. Les antennes de radio domestiques ordinaires doivent avoir des largeurs de bandes importantes, qui leur permettent de recevoir les stations émettant dans différentes longueurs d’ondes. Les antennes en hélice utilisées pour les communications spatiales ont des largeurs de bande très étroites et un gain élevé.

Parmi les antennes verticales, on compte l’antenne Marconi ou antenne à polarisation horizontale. Il s’agit habituellement d’une antenne à brin ou fouet vertical dont la longueur est égale au quart de la longueur de l’onde représentant une moitié d’antenne doublet verticale, le sol servant de seconde moitié. De telles antennes fouets sont utilisées pour les communications mobiles à haute fréquence. La carrosserie métallique d’une voiture agit comme l’autre moitié de l’antenne doublet. D’autres antennes verticales pour ondes longues (kilométriques ou hectométriques) sont utilisées par les stations de radiodiffusion. L’antenne est constituée d’un pylône, dont la hauteur est le quart ou la moitié de la longueur de l’onde émise ou reçue. Les grandes antennes horizontales en losange de directivité correcte à des longueurs d’ondes longues sont utilisées pour les radiocommunications internationales.

Les radiotélescopes et les systèmes radar fonctionnent à des longueurs d’ondes inférieures à 30 cm, appelées ondes hertziennes, qui se comportent comme les ondes lumineuses : les antennes hertziennes sont alors semblables à des projecteurs. La source hertzienne peut être une petite antenne doublet ou l’ouverture d’un tube spécial appelé guide d’ondes. L’énergie hertzienne est réfléchie par un paraboloïde métallique, qui lui donne la forme d’un faisceau étroit. De nombreuses antennes radar sophistiquées ont été mises au point ; certaines d’entre elles peuvent changer la direction de leur faisceau, sans utiliser de pièces mobiles.