Le gain d’une antenne parabolique décrit sa capacité à concentrer le rayonnement dans une direction, par rapport à une antenne isotrope. Pour une ouverture circulaire, on l’estime avec G = η(πD/λ)², puis GdBi = 10 log10(G). Il faut connaître le diamètre utile D, la longueur d’onde λ et le rendement d’ouverture η. Le gain du LNB n’entre pas dans cette formule.
Gain, directivité et amplification : trois notions différentes
La directivité décrit la concentration du rayonnement. Le gain inclut également l’efficacité de l’antenne. Un réflecteur passif ne crée pas de puissance : il privilégie une direction. À la réception, cette propriété correspond à une plus grande surface efficace de collecte dans la direction visée.
Le LNB contient, lui, une électronique alimentée qui amplifie puis convertit le signal. Son gain en dB ne doit pas être confondu avec celui de la parabole en dBi. Une grande valeur de gain LNB ne permet donc pas de déduire le diamètre nécessaire ni la marge disponible sous la pluie.
Calcul en quatre étapes
Sommaire
1. Fixer la fréquence de calcul
Utilisez la fréquence RF reçue par l’antenne, pas la fréquence intermédiaire à la sortie du LNB. La relation est λ = c/f, avec c ≈ 299 792 458 m/s. À 12 GHz, λ ≈ 0,02498 m, soit environ 25 mm.
2. Déterminer le diamètre utile
Pour une ouverture circulaire de diamètre D, la surface géométrique vaut A = πD²/4. Employez des mètres pour D et λ. Sur une parabole offset, les dimensions visibles du réflecteur ne correspondent pas toujours directement à un disque circulaire : utilisez la géométrie ou le diamètre équivalent spécifiés par le fabricant.
3. Choisir un rendement documenté
η représente le rapport entre surface efficace et surface géométrique. L’illumination par le cornet, le débordement du faisceau, les pertes, le masquage et les erreurs de surface influencent cette valeur. Une valeur de 0,60 peut servir d’hypothèse de calcul, mais ce n’est pas une caractéristique garantie de toutes les paraboles.
4. Calculer le gain puis convertir en dBi
Prenons une ouverture circulaire de 0,60 m, une fréquence de 12 GHz et η = 0,60 :
- λ = 299 792 458 / 12 000 000 000 ≈ 0,02498 m.
- πD/λ ≈ 75,45.
- G ≈ 0,60 × 75,45² ≈ 3 416.
- GdBi ≈ 10 log10(3 416) ≈ 35,3 dBi.
C’est un résultat théorique fondé sur les hypothèses indiquées, pas une mesure d’une antenne Dolph ni la garantie d’un niveau de réception.
Effet du diamètre et du rendement
| Diamètre | Gain estimé |
|---|---|
| 0,60 m | 35,3 dBi |
| 0,90 m | 38,9 dBi |
| 1,20 m | 41,4 dBi |
À fréquence et rendement constants, doubler le diamètre multiplie le gain linéaire par quatre, soit environ +6 dB. À diamètre constant, passer d’un rendement de 0,60 à 0,50 réduit le gain d’environ 0,8 dB. Ces relations permettent de comparer des hypothèses ; elles ne remplacent pas les courbes mesurées du fabricant.
Pourquoi le gain disponible peut être inférieur au calcul
- Pointage : le gain maximal concerne l’axe du faisceau. Une erreur d’orientation réduit le gain dans la direction du satellite.
- Polarisation : un mauvais réglage ou une polarisation incompatible introduit une perte supplémentaire dans la liaison.
- État du réflecteur : déformation, défauts de surface et mauvais positionnement du feed modifient le rendement.
- Chaîne de réception : câbles, connecteurs, LNB et bruit du système influencent le résultat reçu, sans être tous inclus dans le gain propre de l’antenne.
Une antenne plus grande offre généralement un faisceau plus étroit : elle demande un pointage et un support adaptés. Pour choisir un modèle, consultez aussi le diagramme de rayonnement, les lobes secondaires, la polarisation, la tenue mécanique et le bilan de liaison.
Comment vérifier une fiche technique
Comparez des gains à la même fréquence et avec la même référence : dBi et dBd ne sont pas interchangeables. Vérifiez si la fiche donne un gain mesuré, une valeur typique ou un minimum garanti, et si elle parle de gain ou de gain réalisé incluant la désadaptation. Une barre de niveau de décodeur ne constitue pas une mesure absolue du gain en dBi.
Sources et choix d’une antenne
Le lien entre surface, rendement et gain est détaillé dans Antenna-Theory : gain des réflecteurs paraboliques. Pour une application concrète, consultez les antennes SATCOM Dolph Microwave (anglais) en précisant fréquence, polarisation, diamètre et contraintes de montage.
