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 Quelle antenne pour un récepteur SDR ?
Par août 13, 2019 0 Commentaire

Quelle antenne pour un récepteur SDR ?

Depuis quelques années les récepteurs SDR ou "radio logicielle" ont rendu l’écoute des fréquences radio beaucoup plus facile grâce à une vue panoramique du spectre et le pilotage via son ordinateur, tablette , téléphone personnel. Ces récepteurs ont permis de pouvoir explorer plus facilement le monde des ondes radio avec des coûts faibles, car on peut commencer aujourd’hui à démarrer avec un récepteur SDR avec une trentaine d’euros. 
On peut alors écouter ou décoder tous les signaux présents sur le spectre radio, il existe de nombreux logiciels pour vous aider à décoder ces signaux que je vous détaillerai dans un prochain article.
Pour avoir de bons résultats d’écoute et une bonne qualité de réception, il est nécessaire de brancher son récepteur SDR sur une antenne prévue pour la fréquence que vous voulez écouter. Dans les sections suivantes, je vais essayer de vous décrire pour quel cas d’usage il faut utiliser un type d’antenne par rapport à un autre .

Antenne large bande ou antenne spécifique à une fréquence ?


Lorsque l’on a un récepteur sdr qui peut permettre une grande couverture de réception, on peut être tenté d’utiliser une antenne qui couvre l’intégralité des possibilités du récepteur . Il n’existe pas d’antenne miracle qui va vous donner un bon rendement sur la couverture générale de votre SDR. Il est nécessaire de découper par bandes de fréquences pour avoir les meilleures réceptions possible. 
Par exemple si votre SDR couvre de 0 mhz à 1.7 ghz on peut découper de cette façon :
* 0-50mhz : permet de recevoir le trafic HF avec des services comme les radioamateurs, le trafic aviation intercontinentale, le trafic maritime intercontinental, les radiodiffusions internationales …
* 60-110mhz : permet de recevoir les bandes de radiodiffusion entre 60 et 108mhz, des services privés de type PMR.
* 110-140mhz : permet de recevoir la bande aviation entre 110 et 137mhz en AM, les satellites météo sur 137 mhz.
* 143-170mhz : permet de recevoir les fréquences vol libre, les voies de service de la station spatiale ISS , la bande radioamateur des 2m, des services privés de type PMR.
* 180-250mhz : permet de recevoir la nouvelle bande de fréquence DAB+ pour les nouvelles radios numériques terrestres, de l’aviation civile.
* 400-470mhz : permet de recevoir des services privés de type PMR, DMR, TETRA ; les radioamateurs sur la bande des 70cm, le PMR 446mhz …
* 500 mhz- 1.7ghz : permet de recevoir de la télémétrie, le protocole SIGFOX , le protocole LORAWAN, les radioamateurs sur la bande des 23cm, les signaux GPS …
On voit que le découpage est fait en 7 portions de bandes , on peut affiner ce découpage en découpant certaines portions de fréquences pour avoir une meilleure sélectivité, un meilleur gain, un meilleur accord sur la fréquence désirée.
Si vous ne pouvez pas avoir une antenne pour ces 7 portions de bandes il existe sur le marché des antennes qui couvrent plusieurs portions en même temps comme les antennes verticales colinéaires, les antennes discone ou des antennes yagi multi bandes.

Une antenne directive ou omnidirectionnelle ?


Antenne directive : Les antennes directives permettent de favoriser une direction et ainsi d’avoir plus de gain pour pouvoir sortir des signaux faibles ou favoriser des signaux dans une direction précise. En générale mono bande ou bi bande on trouve néanmoins des antennes directives larges bandes comme les antennes log périodique . Elles nécessitent l’utilisation d’un rotor d’antenne pour pouvoir changer la direction de réception. Elles sont moins discrètes que les antennes omnidirectionnelles, car souvent elles sont constituées de plusieurs éléments. Pour la réception on peut très bien utiliser des antennes qui sont déjà installées et utilisées pour d’autres utilisations. Les antennes TV qui couvrent entre 470 et 850 mhz permettent de faire de l’écoute sur la bande UHF avec un résultat moyen, mais utilisable pour démarrer dans l’écoute des fréquences UHF.
La polarisation d’une antenne directive a une grande importance, car si le signal émis est en opposé avec la polarisation de votre antenne le signal reçu sera atténué. Si le signal est faible et que votre antenne est mal polarisée, vous pouvez ne rien recevoir. Je vous conseille de mettre votre antenne en polarisation verticale pour écouter sur les bandes VHF et UHF, la polarisation horizontale est utilisée par les radioamateurs pour les contacts longues distances et les émissions TV TNT.

Polarisation antenne
source: Wikipédia

Antenne omnidirectionnelle : Les antennes omnidirectionnelles permettent de recevoir sur 360° en polarisation verticale principalement ou horizontalement pour certains usages comme la réception de satellite , de la station ISS ou des contacts longs distances. Ces antennes sont les plus utilisées avec les récepteurs SDR, car leur installation est rapide et simple. Elles peuvent être aussi bien misent sur votre installation TV existante sur le même mât, sur un mat de type tripode ou sur un balcon avec une fixation universelle … Comme pour les antennes directives elles peuvent être mono bande ou multi bandes avec une installation en fixe ou en mobile.  En règle général plus l’antenne est longue plus son gain sera important avec des possibilités de réceptions plus lointaines. 
Notre conseil : Il est préférable de choisir une antenne avec un connecteur compatible avec votre rallonge de câble coaxial , vous éviterez de rajouter de l’atténuation dans les adaptateurs coaxiaux. Car à chaque adaptateur coaxial selon la fréquence on peut perdre entre 1 à 2 db, si sur les bandes HF (0-30 mhz) cela peut être négligeable à cause des forts signaux, sur les bandes VHF UHF et SHF on est souvent à la recherche de pertes minimales.

Vous avez choisi votre antenne, mais il vous manque le câble coaxial ?


Vous avez sélectionné  votre antenne selon la plage ou les plages de fréquences que vous souhaitez recevoir. Comme vu au point précédent il est important de minimiser les pertes pour garantir une réception optimale . 
Plusieurs éléments entrent en jeu pour avoir le maximum de gain :

  • - Une antenne avec un gain important avec un connecteur faible perte de type N ou Sma
  • - Un câble coaxial faible perte avec une longueur la plus petite possible
  • - Des connecteurs coaxiaux faible perte de type connecteur N, connecteur SMA ou connecteur BNC

En option un préampli placé au plus près de l’antenne pour compenser la perte dans le câble si votre câble coaxial n’est pas faible perte. Je réaliserai un article sur l’usage d’un préampli en réception avec les avantages et les inconvénients.
Il existe sur le marché plusieurs types de câbles coaxiaux faible perte avec des coûts qui peuvent être importants. 
Pour des fréquences entre 0 et 50mhz il n’est pas nécessaire d’investir dans un câble faible perte si vous avez des longueurs de câbles en dessous de 30m. En effet les pertes seront limitées si vous utilisez du câble RG58 ou RG213. L’avantage de ce type de câbles est qu’ils sont bon marché, faciles à trouver, souples ce qui permet de les faire passer facilement dans votre installation.
Je vous invite à regarder l'excellent tableau comparatif des câbles coaxiaux fait par Eric F4FJP
Pour des fréquences entre 50 mhz et 200 mhz, il faut commencer à faire attention aux pertes dans le câble coaxial. Le câble de type RG58 est à proscrire, car les pertes sont trop importantes. Le câble RG213 est toujours utilisable, mais vous pouvez commencer à installer un câble faible perte surtout si vous prévoyez d’élargir votre réception sur les bandes UHF et SHF. Les câbles H-155, LMR 400 ou CDF-300 peuvent convenir parfaitement pour un minimum de perte.

Pour des fréquences comprises entre 200 mhz - 500 mhz et au-dessus, les pertes peuvent être importants même sur des distances entre 10 et 20m. Il est conseillé d’utiliser des connecteurs adaptés à ce type de fréquence comme les connecteurs N, connecteur SMA ou connecteur BNC.  Le câble LMR 400 propose les meilleurs caractéristiques pour éviter une atténuation trop importante dans le câble coaxial.
Tableau de comparaison des câbles coaxiaux 50 ohms:

Tableau comparatif câble coaxial

Conclusion


J’espère vous avoir éclairé sur le choix de votre antenne pour votre récepteur SDR, j’ai volontairement omis de parler des antennes intérieures ou antennes télescopiques livrées avec le récepteur SDR pour des raisons de rendement et d’efficacité. Comme vous l’avez compris, le choix d’une antenne est primordial pour avoir un maximum d’efficacité dans la réception des émissions radio analogiques ou radios numériques.
Si vous avez la possibilité d’installer plusieurs antennes privilégiez les antennes mono bandes qui vous permettront d’avoir de la sélectivité et un rendement supérieur par rapport à une antenne multi bandes.
Nous proposons un grand choix d’antennes omnidirectionnelles pour les bandes HF, VHF, UHF n’hésitez pas à nous contacter nous vous accompagnerons pour choisir la meilleure antenne selon votre projet de réception.

A bientôt sur RF-MARKET.

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