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antenne radio FM

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Membre Posté(e)
shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
Posté(e)

Pourquoi la reception des signaux radio FM necessite une longue antenne ?

Dans les années 90 les tel. portable avaient aussi une petite antenne telescopique. Cette antenne a disparu depuis les années 2000 : les contructeurs ont remplacé l'antenne  par une partie metallique de la coque du telephone. Mais cela ne sert que pour la reception des signaux telephonique : pour utiliser le tuner FM intégré dans le telephone il faut brancher un ecouteur filaire qui sert d'antenne FM.

 

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Membre 150ans Posté(e)
Black Dog Membre 3 416 messages
Forumeur alchimiste‚ 150ans
Posté(e)

La taille d'une antenne est fonction des longueurs d'ondes utilisées.
La bande FM se situe entre les fréquences 87 et 108 MHz, soit une fréquence moyenne de ( 87 + 108 ) / 2 = 97.5 MHz.
A cette fréquence de 97.5 MHz, la longueur d'onde est de 299 798 458 / 97.5E6 soit 3.075 m.
De manière simplifiée on considère que la longueur d'une antenne doit être de l'ordre de la longueur d'onde utilisée divisée par 2.

On en déduit donc qu'une antenne FM doit faire 1.5375 m, soit à peu près la longueur du câble d'une paire d'écouteurs ou d'un casque audio.

Modifié par Black Dog
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Membre Posté(e)
Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
Posté(e)
Il y a 1 heure, shyiro a dit :

Pourquoi la reception des signaux radio FM necessite une longue antenne ?

Dans les années 90 les tel. portable avaient aussi une petite antenne telescopique. Cette antenne a disparu depuis les années 2000 : les contructeurs ont remplacé l'antenne  par une partie metallique de la coque du telephone. Mais cela ne sert que pour la reception des signaux telephonique : pour utiliser le tuner FM intégré dans le telephone il faut brancher un ecouteur filaire qui sert d'antenne FM.

Black Dog a donné la bonne réponse.

la longueur d'onde L d'une onde électromagnétique est donnée par la relation c = L.F où c est la vitesse de l'onde et F la fréquence. Donc L = c/F.

Pour les ondes des fours à microonde L = 3^8 / 2,45^9 = 0,122 m.

Les fréquences de la téléphonie en 4G étant proches de la fréquence des fours MO, on voit que la longueur de l'antenne quart d'onde est voisine de 12,2/4 = 3 cm, ce qui n'est pas encombrant dans le téléphone.

Pour les téléphone captant la 5G, les fréquences étant bien plus élevées, les longueurs d'ondes seront encore plus courtes et celle des antennes aussi.

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Membre Posté(e)
shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
Posté(e)
il y a 2 minutes, Répy a dit :

Black Dog a donné la bonne réponse.

la longueur d'onde L d'une onde électromagnétique est donnée par la relation c = L.F où c est la vitesse de l'onde et F la fréquence. Donc L = c/F.

Pour les ondes des fours à microonde L = 3^8 / 2,45^9 = 0,122 m.

Les fréquences de la téléphonie en 4G étant proches de la fréquence des fours MO, on voit que la longueur de l'antenne quart d'onde est voisine de 12,2/4 = 3 cm, ce qui n'est pas encombrant dans le téléphone.

Pour les téléphone captant la 5G, les fréquences étant bien plus élevées, les longueurs d'ondes seront encore plus courtes et celle des antennes aussi.

Pour quelle raison on n'a pas fait des ondes hf pour la radio FM afin de ne pas avoir à s'encombrer avec une longue antenne ? 

Et la tv/TNT, c'est bien de la hf ? Pourquoi il y a t il besoin d'une énorme antenne sur le toit ? 

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Membre 150ans Posté(e)
Black Dog Membre 3 416 messages
Forumeur alchimiste‚ 150ans
Posté(e)

Par que (toujours en simplifiant) plus la fréquence est grande, moins la portée l'est et plus les ondes sont absorbées par les matériaux.

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Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
Posté(e)
il y a 7 minutes, shyiro a dit :

Pour quelle raison on n'a pas fait des ondes hf pour la radio FM afin de ne pas avoir à s'encombrer avec une longue antenne ? 

Et la tv/TNT, c'est bien de la hf ? Pourquoi il y a t il besoin d'une énorme antenne sur le toit ? 

La course au très hautes fréquence a longtemps été le domaine réservé pour les militaires avec les radars sophistiqués.

L'ouverture de ces très hautes fréquences au domaine grand public découle de 3 phénomènes : miniaturisation des circuits électroniques, abaissement de leurs coûts et surtout diminution de leur consommation d'énergie.

La télévision numérique terrestre THT utilise des fréquences beaucoup plus basses que la téléphonie disons de l'ordre de 500 MHz. La longuer d'onde vaut donc 3^8/5^8 = 0,6 m.

la longueur du barreau de l'antenne râteau qui vibre en demi-onde est donc de 30 cm.

On choisi le mode demi-onde en raison de l'effet directionnel du râteau et surtout par l'emploi du miroir arrière constitué par le groupe de barreaux étalés en arrière. Le barreau antenne est celui qui juste à côté du "miroir". La position et l'écartement des autres barreaux est empirique car il n'existe aucune formule mathématique pour les déterminer exactement.

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shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
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il y a 39 minutes, Black Dog a dit :

Par que (toujours en simplifiant) plus la fréquence est grande, moins la portée l'est et plus les ondes sont absorbées par les matériaux.

 

il y a des bandes radio AM/PO/GO/OC qui ne necessitent pas d'antenne telescopique, pour les receptions internationales, mais les receptions sont de tres mauvaises qualités : ce sont des frequences plus elevé que la FM ?

Pourtant c'est utilisé pour les receptions internationales, càd pour des portées plus lointaine que la FM ?

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Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
Posté(e)
il y a 8 minutes, shyiro a dit :

 

il y a des bandes radio AM/PO/GO/OC qui ne necessitent pas d'antenne telescopique, pour les receptions internationales, mais les receptions sont de tres mauvaises qualités : ce sont des frequences plus elevé que la FM ?

Pourtant c'est utilisé pour les receptions internationales, càd pour des portées plus lointaine que la FM ?

Non leurs longueurs d'ondes sont très grandes  dizines centaines de m et km.

De plus c'est de la modulation d'amplitude et pas de la modulation de fréquence.

Pour communiquer avec les sous-marins stratégiques on utilise des longueurs d'ondes d'au moins 10 à 20 km

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shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
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il y a 1 minute, Répy a dit :

Non leurs longueurs d'ondes sont très grandes  dizines centaines de m et km.

De plus c'est de la modulation d'amplitude et pas de la modulation de fréquence.

Pour communiquer avec les sous-marins stratégiques on utilise des longueurs d'ondes d'au moins 10 à 20 km

 

pourtant PO signifie "Petite Onde" et OC signifie "Onde Courte" ... 

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Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
Posté(e)
Il y a 1 heure, shyiro a dit :

 

pourtant PO signifie "Petite Onde" et OC signifie "Onde Courte" ... 

ces gammes étaient réservées à la  modulation d'amplitude et il y a bien longtemps !

la gamme des OC se situait dans 3 ou 4 hectomètres. Je me souviens qu'en 1952 quand mes parents ont acheté la radio, l'antenne courait au plafond et devait faire au moins 10 m de longueur.

Il y a 70 ans, la modulation en fréquence était une curiosité de laboratoire ou bien réservée aux militaires. Quand elle est devenue "publique" il a fallu multiplier les antennes car ces ondes comme celles de la TV contournent mal les obstacles du relief. En plaine la portée des pylones de 300 m ne dépasse pas 150 km. On n'a pas toujours le Pic du midi ou le Puy du Dôme pour arroser toute une région.

Enfin quelque chose qui n'a rien à voir : les radars sophistiqués des militaires ou des aéroports fonctionnent en modulation de phase qui est encore plus complexe à comprendre et à expliquer.

 

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shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
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Il y a 23 heures, Répy a dit :

 

Pour communiquer avec les sous-marins stratégiques on utilise des longueurs d'ondes d'au moins 10 à 20 km

Pourtant les sous-marins strategiques ne font pas 10km de long ... 

Est-ce qu'ils trainent un cable-antenne de 10km de long derriere eux ? 

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Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
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à l’instant, shyiro a dit :

Pourtant les sous-marins strategiques ne font pas 10km de long ... 

Est-ce qu'ils trainent un cable-antenne de 10km de long derriere eux ? 

Ce n'est pas la longuer de l'antenne de réception qui compte mais le nécessité d'envoyer des ondes qui passent depuis l'air jusque dans l'eau.

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shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
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il y a 1 minute, Répy a dit :

Ce n'est pas la longuer de l'antenne de réception qui compte mais le nécessité d'envoyer des ondes qui passent depuis l'air jusque dans l'eau.

D'apres Black Dog, la longueur de l'antenne doit faire la moitié de la longueur d'onde à réceptionner...

Est-ce qu'en passant depuis l'air dans l'eau, la longueur d'onde se reduit ? 

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Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
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il y a une heure, shyiro a dit :

D'apres Black Dog, la longueur de l'antenne doit faire la moitié de la longueur d'onde à réceptionner...

Est-ce qu'en passant depuis l'air dans l'eau, la longueur d'onde se reduit ? 

lack dog a juste oublié un mot : rendement maximum. En effet le rendement maximum qui traduit le transfert d'énergie entre l'onde et l'état vibratoire des électrons de l'antenne est maximum pour une antenne demi-onde si elle est libre et L/4 si le circuit capteur est au point milieu (comme pour les antennes rateau TV.

Mais pour les sous-marins, ce qui compte ce n'est pas la puissance du signal reçu et donc avec un faible rendement de transfert, mais le fait que le signal aérien passe bien dans l'eau

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shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
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Il y a 4 heures, Répy a dit :

lack dog a juste oublié un mot : rendement maximum. En effet le rendement maximum qui traduit le transfert d'énergie entre l'onde et l'état vibratoire des électrons de l'antenne est maximum pour une antenne demi-onde si elle est libre et L/4 si le circuit capteur est au point milieu (comme pour les antennes rateau TV.

Mais pour les sous-marins, ce qui compte ce n'est pas la puissance du signal reçu et donc avec un faible rendement de transfert, mais le fait que le signal aérien passe bien dans l'eau

 

Avec une antenne beaucoup plus court que la moitié de la longueur d'onde, on reçoit quand même les signaux mais de mauvaise qualité, c'est ça ? 

Alors pourquoi les smartphone coupent totalement la réception FM quand on ne branche pas un écouteur filaire, au lieu de permettre l'usage de la petite partie métallique intégrée dans la coque du smartphone comme antenne ? 

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Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
Posté(e)
Il y a 10 heures, shyiro a dit :

Avec une antenne beaucoup plus court que la moitié de la longueur d'onde, on reçoit quand même les signaux mais de mauvaise qualité, c'est ça ? 

Alors pourquoi les smartphone coupent totalement la réception FM quand on ne branche pas un écouteur filaire, au lieu de permettre l'usage de la petite partie métallique intégrée dans la coque du smartphone comme antenne ? 

La qualité de la réception n'est pas altérée avec une antenne de longueur différente du quart ou de la demi-onde. C'est l'intensité du signal reçu qui est moindre.

je ne connais rien aux smartphones et donc je ne sais pas ce qui s'y passe en FM. J'ignorais même que l'on puisse recevoir ces fréquences !

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shyiro Membre 13 589 messages
Forumeur alchimiste‚
Posté(e)
il y a une heure, Répy a dit :

je ne connais rien aux smartphones et donc je ne sais pas ce qui s'y passe en FM. J'ignorais même que l'on puisse recevoir ces fréquences !

 

La quasi totalité des smartphones integrent un tuner FM. Si tu regardes attentivement, tu devrais tres probablement voir une icone "Radio FM". Quand tu le lances sans brancher les ecouteurs filaires, ça affiche qu'il faut brancher les ecouter  pour faire fonctionner la radio FM.

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Répy Membre 17 549 messages
scientifique‚
Posté(e)
il y a 13 minutes, shyiro a dit :

 

La quasi totalité des smartphones integrent un tuner FM. Si tu regardes attentivement, tu devrais tres probablement voir une icone "Radio FM". Quand tu le lances sans brancher les ecouteurs filaires, ça affiche qu'il faut brancher les ecouter  pour faire fonctionner la radio FM.

Je n'avais jamais porté attention à cette icone.

Si pour faire fonctionner la radio FM il faut brancher les écouteurs c'est que le câble des écouteurs sert d'antenne. La radio FM émet à des fréquences beaucoup plus basses que la téléphonie et donc l'antenne du téléphone est trop courte pour avoir une bonne réception et donc la solution des câbles servant d'antenne est une bonne astuce.

Merci à toi de m'avoir fait découvrir l'existence de la FM sur le smartphone !

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