Voir aussi : Diagramme de rayonnement d'une antenne - Le gain d'une antenne - Niveau de signal reçu à l'entrée du récepteur - Calcul de l'affaiblissement de distance -

Le niveau de réception en un lieu donné du signal rayonné par un émetteur se mesure au travers de l'intensité du champ électrique E de cette onde. Il s'exprime habituellement en µV/m ou décibel par rapport au microvolt par mètre (dBµV/m).

Dans l'espace libre et infini l'énergie rayonnée par une antenne se disperse. En supposant qu'à 10m d'une antenne isotrope le front sphérique de l'onde "véhicule" une puissance de 1 W pour un m², cette densité de puissance sera fortement réduite à 1000m, la surface de la sphère de rayon 1000m étant 10000 fois plus grande que celle de rayon 10 m puisque la surface d'une sphère est égale à :
S=4pR²
Pour au moins cette raison l'intensité du champ de l'onde rayonnée par une antenne isotrope décroit avec la distance suivant la relation :

avec :
E : intensité du champ en mV/m
P : puissance rayonnée par l'antenne isotrope en watts
d : distance en km séparant l'émetteur du point de mesure

Champ créé par un émetteur

Soit une antenne isotrope rayonnant une puissance P en espace libre. Le champ E en mV/m en fonction de la distance d (en km) est donné par le tableau suivant.

P=1W			P=10W			P=100W
d(km)	E(µV/m)		d(km)	E(µV/m)		d(km)	E(mV/m)
0,1	54707		0,1	173000		0,1	547
0,5	10941		0,5	34600		0,5	109
1	5470		1	17300		1	54
5	1094		5	3460		5	11
10	547		10	1730		10	5,4
50	109		50	346		50	1,1
100	54		100	173		100	0,54
500	11		500	34,6		500	0,11
1000	5,4		1000	17,3		1000	0,054

Champ rayonné dans un angle solide

La formule précédente permet de calculer l'intensité du champ produit par une antenne isotrope. Si la totalité de l'énergie est concentrée dans un faisceau conique dont l'angle solide est W stéradians, le champ à la distance d produit par une puissance P est de :

avec :
d : distance en km
µ0 : perméabilité du vide
c : vitesse de la lumière en m/s
P : puissance en W
W : angle solide en sr

Notion de portée d'un émetteur

La portée d'une station d'émission est une caractéristique qui n'a pas grand sens, même pour une liaison en vue direct sur THF, car elle dépend de la sensibilité du système de réception (antenne+récepteur) et des critères de compréhensibilité du signal reçu. Toutefois on peut dresser une carte de couverture d'un émetteur en relevant l'intensité du signal reçu. On peut aussi exprimer la distance en fonction du niveau du signal. La formule ci-dessous, issue de la précédente, permet d'estimer la distance d en fonction d'un niveau de signal E et de la puissance P rayonnée dans l'angle solide W :

Exemple : la portée d'un émetteur rayonnant 10 watts dans 0,2 sr de façon à avoir 58V/m est de 2,4 m.

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