La polarisation d'antenne fait référence à l'orientation du champ électrique de l'onde électromagnétique rayonnée. Ce champ détermine comment les antennes transmettent et reçoivent les signaux. La polarisation peut être linéaire, circulaire ou elliptique selon la conception de l'antenne.
Tout d'abord, la polarisation linéaire a une direction de champ électrique constante. Elle peut être verticale ou horizontale par rapport à la surface de la Terre. Les antennes avec une polarisation mal adaptée perdent de la force de 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 lorsque 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 la polarisation circulaire droite. Ensuite, la polarisation elliptique combine des caractéristiques linéaires et circulaires. Le champ électrique trace 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 force, la qualité et la fiabilité du signal. Une polarisation appropriée assure un transfert d'énergie efficace entre les antennes d'émission et de réception. Lorsque la polarisation diffère, 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 des bâtiments ou des surfaces peuvent modifier l'orientation de l'onde. Par conséquent, la réception du signal peut se dégrader ou fluctuer. La polarisation circulaire aide à réduire ces effets dans les environnements mobiles ou dynamiques. De plus, l'orientation de l'antenne détermine la polarisation. La rotation modifie son plan de polarisation. Ces outils doivent être correctement alignés 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 transmettons avec une antenne fouet à orientation verticale (polarisation verticale) et que nous recevons avec le même type, le signal est fort lorsque les deux antennes s'alignent verticalement. Cependant, si l'antenne de réception pivote de 90 degrés vers la polarisation horizontale, la force du signal chute de 20 décibels ou plus. Cela se produit parce qu'une antenne à polarisation horizontale reçoit 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).