Antennes multibandes versus antennes multifaisceaux

Tamara Wilhite est rédactrice technique, ingénieure industrielle, mère de deux enfants et auteure publiée de science-fiction et d’horreur.

Les antennes multibandes et les antennes multifaisceaux sont des dispositifs très différents, bien que leurs applications et utilisations potentielles se chevauchent souvent. Nous expliquerons ce que sont les antennes multibandes et multifaisceaux et quand leurs applications RF se chevauchent.

Que sont les antennes multibandes ?

Une antenne multibande est une antenne qui fonctionne sur de nombreuses fréquences ou « bandes ». Cela inclut les antennes log-périodiques, les antennes à disque plan et les antennes Vivaldi. Les antennes large bande et les antennes ultra large bande (UWB) sont par définition des antennes multibandes.

La plupart de ces antennes multibandes sont directionnelles. Par exemple, une antenne log-périodique peut recevoir une grande variété de fréquences mais le faisceau n’émanera que de la pointe de l’antenne. Chacun des éléments d’une antenne log-périodique est destiné à une seule fréquence, mais les multiples éléments d’antenne se combinent pour créer une antenne multibande.

Que sont les antennes multifaisceaux ?

Une antenne multifaisceaux, une antenne multifaisceaux ou une antenne MBA est simplement capable de créer plus d’un « faisceau ». Il peut créer plusieurs faisceaux indépendants à partir d’une seule ouverture. La plupart des antennes multifaisceaux sont passives. Ils peuvent prendre la forme de circuits de formation de faisceaux, d’antennes à réseau phasé qui reposent sur des méthodes de déphasage, de MBA numériques qui s’apparentent à des radios définies par logiciel et de composants quasi-optiques. Une méthode courante consiste à utiliser des canaliseurs numériques ou DC pour attribuer numériquement la bande passante à chaque faisceau en fonction des demandes de trafic.

Les réseaux passifs de formation de faisceaux peuvent être utilisés pour créer des antennes omnidirectionnelles qui sont également capables de fonctionner sur une variété de longueurs d’onde. Ceci est en contraste frappant avec les antennes de roue omnidirectionnelles qui peuvent recevoir des signaux de n’importe quelle direction mais ne peuvent recevoir qu’une seule fréquence.

En théorie, la technologie multifaisceaux augmente sa portée et son efficacité de sorte qu’elle est comparable à celle d’une antenne directive. Lorsqu’ils sont appliqués aux systèmes de téléphonie cellulaire, ils sont capables d’envoyer et de recevoir des données sans avoir besoin de stations de relais.

Faites défiler pour continuer

Les conceptions d’antennes multifaisceaux sont souvent basées sur des techniques d’accès multiple par répartition spatiale ou SDMA. Cette technologie est déjà utilisée pour optimiser l’utilisation du spectre disponible. Un système multifaisceaux leur permet de couvrir jusqu’à 48 secteurs, tandis que la technique SDMA conventionnelle leur permet de couvrir trois secteurs dans une zone de couverture à 360 degrés. Cela permet à la tour de téléphonie cellulaire de desservir beaucoup plus de clients avec la même antenne sans beaucoup plus d’interférences. Ils ont un rapport signal sur bruit élevé. Plus important encore, ils augmentent la capacité et la qualité de service sur les réseaux à faisceau unique (en particulier les antennes directionnelles) et à double faisceau.

Les antennes multifaisceaux sont de plus en plus déployées pour une couverture mobile spécifique à un événement, augmentant considérablement le nombre de clients 3G et 4G pouvant être desservis sans augmentation de latence ni risque accru d’interruption d’appels. Cependant, les antennes multifaisceaux sont généralement installées à une altitude inférieure pour maximiser le trafic et minimiser les interférences.

Les antennes multifaisceaux sont testées pour une utilisation dans les systèmes de communication sans fil 5G, car elles peuvent prendre en charge un taux de transmission de données élevé, une efficacité spectrale et des rapports signal sur interférence et signal sur interférence. Les antennes multifaisceaux sont également adoptées par les fournisseurs de services de communication par satellite pour réduire leur coût global de service. Les communications par satellite utilisent régulièrement les Digital Channelizer Beamformers ou DCB.

Comment ils diffèrent les uns des autres

Les antennes multifaisceaux à sens unique diffèrent des antennes multibandes en ce que l’antenne multibande peut générer de nombreux faisceaux fonctionnant à la même fréquence. Ou il peut produire plusieurs faisceaux, chacun à une fréquence légèrement différente. En bref, les antennes multifaisceaux peuvent ou non être multibandes. Cependant, les antennes multibandes sont rarement multifaisceaux.

Le chevauchement entre les antennes multifaisceaux et les antennes multibandes

Les antennes multifaisceaux et multibandes sont utilisées dans la radio définie par logiciel ou SDR. Les antennes multibandes sont nécessaires pour qu’une radio définie par logiciel puisse recevoir une large gamme de fréquences. Une antenne multifaisceaux permet à la radio définie par logiciel d’envoyer plusieurs signaux dans différentes fréquences et directions.

Des antennes ultra large bande ou multibande sont utilisées pour tester les radios définies par logiciel en laboratoire. Ces antennes peuvent être directionnelles car elles imitent une personne sur un téléphone portable ou un autre générateur de signaux. À cet égard, les antennes multibandes sont régulièrement utilisées pour tester les performances des antennes multifaisceaux.

© 2019 Tamara Wilhite