La polarisation d'une antenne fait référence à l'orientation du champ électrique de l'onde électromagnétique rayonnée. Ce champ détermine la manière dont les antennes transmettent et reçoivent les signaux. La polarisation peut être linéaire, circulaire ou elliptique, selon la conception de l'antenne.
Premièrement, la polarisation linéaire présente une direction de champ électrique constante. Elle peut être verticale ou horizontale par rapport à la surface de la Terre. Les antennes dont la polarisation est désaccordée subissent une perte de puissance du signal. Par conséquent, il est essentiel d'adapter la polarisation de l'émetteur et du récepteur. Ensuite, la polarisation circulaire fait tourner le champ électrique à mesure que l'onde se propage. Elle peut être circulaire droite ou circulaire gauche, selon le sens de rotation. Ce type résiste à la dégradation du signal due aux réflexions ou aux effets de trajets multiples. Les satellites GNSS, par exemple, utilisent une polarisation circulaire droite. Ensuite, la polarisation elliptique combine les caractéristiques linéaires et circulaires. Le champ électrique décrit une Ellipse plutôt qu'un cercle ou une ligne droite. Elle résulte d'amplitudes de signal inégales dans deux composantes perpendiculaires.
La polarisation affecte la puissance, la qualité et la fiabilité du signal. Une polarisation adéquate assure un transfert d'énergie efficace entre les antennes d'émission et de réception. Lorsque les polarisations diffèrent, des pertes appelées désadaptation de polarisation se produisent. Ces pertes peuvent atteindre plusieurs décibels dans les cas graves. De plus, les facteurs environnementaux influencent la polarisation. Les réflexions provenant de bâtiments ou de surfaces peuvent modifier l'orientation de l'onde. En conséquence, la réception du signal peut se dégrader ou fluctuer. La polarisation circulaire contribue à réduire ces effets dans les environnements mobiles ou dynamiques. De plus, l'orientation de l'antenne détermine la polarisation. La faire pivoter modifie son plan de polarisation. Cet outil doit être correctement aligné lors de l'installation. Cet alignement est crucial pour les systèmes de communication, les radars et les récepteurs de navigation.
La diversité de polarisation peut améliorer les performances du système. Elle utilise plusieurs antennes avec des polarisations différentes. Cette configuration augmente la fiabilité du signal dans des conditions difficiles.
Quel est le choix optimal pour les systèmes GNSS ?
Les systèmes GNSS utilisent généralement des antennes à polarisation circulaire droite (RHCP). La principale raison est que la polarisation circulaire tolère mieux les désalignements d'orientation physique. Par exemple, si nous émettons avec une antenne fouet orientée verticalement (polarisation verticale) et recevons avec le même type, le signal est fort lorsque les deux antennes sont alignées verticalement. Cependant, si l'antenne de réception pivote de 90 degrés vers une polarisation horizontale, la puissance du signal chute de 20 décibels ou plus. Cela se produit parce qu'une antenne à polarisation horizontale capte mal un signal à polarisation verticale.
Une antenne à polarisation circulaire combine deux antennes : une à polarisation horizontale et une à polarisation verticale. Leurs sorties sont combinées avec un déphasage de 90 degrés. La direction de ce déphasage détermine si l'antenne produit une polarisation circulaire droite (RHCP) ou une polarisation circulaire gauche (LHCP).
