Antenne parabolique

Une antenne parabolique, communément appelée parabole par le grand public, est une antenne disposant d'un réflecteur parabolique, basé sur les propriétés géométriques de la courbe nommée parabole et de la surface nommée paraboloïde de révolution. Cette antenne qualifiée d'universelle puisqu'elle fonctionne en théorie sur n'importe quelle fréquence ou longueur d'onde, est cependant seulement employée à partir de la bande L dès 1,1 GHz et lorsqu'un gain d'antenne élevé est recherché. On estime que l'intérêt d'un réflecteur parabolique ne se fait sentir qu'à partir d'un diamètre supérieur à 4 fois la longueur d'onde du signal à transmettre. Sauf exception, les radioamateurs utilisent ce type d'antenne surtout au dessus de 430 MHz, avec des paraboles qui dépassent par conséquent les 3 mètres de diamètre.

Le réflecteur

Le réflecteur parabolique est chargé de concentrer les ondes reçues ou émises (radar, télévision, ISM et Wi-Fi, radio-amateurisme, télécommunications horizontales, par voie hertzienne, ou ondes émises par les astres en radioastronomie) vers l'antenne-source, qui se situe au foyer de la parabole. Les antennes paraboliques de petit diamètre sont fabriquées en tôle emboutie (acier ou aluminium). Pour les antennes de grand diamètre, les réflecteurs sont parfois réalisés en grillage, ce qui a pour effet de diminuer la prise au vent. Le réflecteur ne doit pas comporter des creux ou des bosses d'une amplitude supérieure à 5% de la longueur d'onde.

La source

Le câble d'alimentation de l'antenne est relié à une antenne-source, communément appelée simplement "source" qui est placée au foyer du réflecteur parabolique. Le but de la source est d'"éclairer" entièrement la surface du réflecteur.

Dans les antennes prime-focus (foyer primaire), le réflecteur est circulaire et la source est placée dans l'axe du lobe de l'antenne. Cette disposition fait que la source constitue un écran pour les ondes et le rendement, donc le gain global de l'antenne est diminué. Ce type de montage est utilisé de préférence pour les réflecteurs de diamètres surpérieurs à deux mètres, l'ombre de la source et des bras supports étant relativement négligeable.

Pour éviter l'inconvénient du montage prime-focus, il est courant de décentrer la source, le réflecteur est alors une portion de paraboloïde au contour elliptique : on parle alors de "parabole offset". Le rendement est amélioré nettement, surtout pour les petites antennes comme celles qui sont utilisées par le grand public pour la réception de la TV par satellite. Autre avantage : le réflecteur peut conserver une position quasi verticale même pour les satellites placés assez haut dans le ciel.

Pour rendre plus compacte une antenne de grande focale, on utilise le montage de type Cassegrain commun dans les télescopes. Le réflecteur secondaire peut être plan ou hyperbolique.

Le montage appelé "parabole grégorienne" est un montage "offset" utilisant un réflecteur secondaire comme le montage "Cassegrain". Son rendement est très bon.

Télévision par satellite

Dans les "paraboles" utilisées pour la réception de la télévision par satellite, la source est en fait directement reliée à un élément de récepteur, le LNB, qui est en fait un convertiseur de fréquence à faible bruit. Le signal reçu, dont la fréquence est de l'ordre de 11 ou 12 GHz, est transposé sur une gamme de fréquence aux environs de 950 MHz ou 2,15 GHz pour aboutir au récepteur de télévision. Si un seul satellite (ou constellation de satellites) est capté, ou dans le cas d'une antenne motorisée, une seule tête est utilisée. Si un second satellite (ou une seconde position orbitale) est désiré, le système utilise alors le foyer parasite, décalé de 7 cm environ (mais dépend du diamètre de la longueur de la focale) par rapport à l'axe d'une parabole de 80 cm. Cet artifice validé permet de capter deux satellites séparés de 6° (Hot-Bird 13°E et Astra 19°E, par exemple) avec un seul réflecteur, les deux foyers alimentant deux têtes ou une tête monobloc bisatellite. Des paraboles à multi-foyer sont disponibles, couvrant une segment orbital allant de 28°Est (Astra 2) à 5°Ouest (Atlantic Bird 3).

Pour une fréquence donnée le gain de l'antenne augmente avec l'accroissement du diamètre de la parabole tandis que l'angle d'ouverture diminue.

Pour les fréquences inférieures à 1 GHz, les antennes paraboliques, plus encombrantes, sont généralement remplacées par des antennes Yagi, quad, etc, mais dans des cas délicats rencontrés en TV-UHF, la parabole est parfois préférée au « râteau ».

Applications

Télécommunications & transmissions professionnelles terrestres (faisceaux hertziens)
Liaisons entre la Terre et les satellites
Radars
Radiodiffusion par satellite, MMDS, pour le grand public.
Radio-amateurisme, Wifi, ISM.

Alternatives

une antenne elliptique peut servir à capter deux ou trois satellites
une antenne toroïdale utilise deux réflecteurs (l'un en face de l'autre) pour que les ondes convergent en une ligne au lieu d'un point unique; ça permet la réception de plusieurs satellites en un arc allant jusqu'à 40°

Voir aussi

Zone de couverture avec une parabole

Antenne