Intégrer un système micro-ondes et ses antennes exige de relier adaptation des ports, pertes, rayonnement, interférences, environnement mécanique et électrique et vérification du montage. Ne fixez pas 50 Ω, un ROS de 1,5 ou un BER de 10−6 comme critères universels.
1. Définir ports et impédances
Précisez bande complète, impédance de référence, connecteurs et plans. Calibrez le VNA au plan approprié et mesurez S11 de l’ensemble. L’impédance étant complexe, examinez aussi l’abaque de Smith et les variations fréquentielles.
Une charge purement résistive de 75 Ω à l’extrémité d’une ligne de 50 Ω donne |Γ| = (75−50)/(75+50) = 0,2. La puissance réfléchie vaut 4% et le ROS 1,5. Cet exemple ne correspond pas à plus de 30% de réflexion.
Un transformateur idéal quart d’onde entre deux résistances réelles utilise Zt = √(Z1Z2). Pour 50/75 Ω, on obtient environ 61,2 Ω. Calculez la longueur avec la vitesse de propagation de la ligne et évaluez séparément bande et parasites.
2. Calculer pertes complètes et bruit de réception
Rassemblez pertes des câbles, transitions, filtres et jonctions à la même fréquence et aux mêmes références. Des réflexions importantes nécessitent une analyse du réseau par paramètres S, plutôt qu’une simple addition en dB.
En réception, les pertes avant le premier amplificateur comptent. Vérifiez emplacement, linéarité et alimentation de l’amplificateur. Les dBi d’une antenne passive et les dB d’un étage actif ne décrivent pas la même caractéristique.
3. Adapter diagramme et polarisation au montage
Définissez directions, couverture angulaire, polarisation et position. L’axe mécanique ne coïncide pas toujours avec le maximum électrique. Un alignement laser ne termine pas à lui seul l’alignement RF.
Une tolérance de 0,5° ne convient pas à toutes les antennes. Déduisez-la de la largeur du faisceau, de la stabilité du support et de la perte acceptable. Vérifiez l’état final avec radôme, métal voisin et câblage.
L’espacement des antennes dépend aussi du couplage, des diagrammes et de l’isolation nécessaire. Une distance universelle exprimée en longueurs d’onde ne suffit pas pour tous les équipements.
4. Séparer émission et réception
Vérifiez bandes, isolation et puissance des filtres, duplexeurs et commutateurs. Évaluez si un signal d’un autre port sature le récepteur. Un bon S11 ne garantit pas une bonne isolation.
Deux signaux présents dans un milieu linéaire ne génèrent pas, pour cette seule raison, de nouvelles fréquences d’intermodulation. Des amplificateurs non linéaires, une surcharge ou des contacts défectueux peuvent en produire. Examinez niveau et spectre.
5. Concevoir mécanique, environnement et puissance
Spécifiez rayon minimal des câbles, serrage et reprise d’effort, alignement des brides et joints. LMR-400 n’est pas une classe minimale adaptée à toutes les longueurs et bandes.
Distinguez puissance moyenne et crête, température, refroidissement et réflexion de charge. Un indice IP ne remplace pas les performances RF ni la durée face à la corrosion. La puissance transmise doit correspondre aux conditions du service.
6. Relier mesures et exigences
| Essai | Objet |
|---|---|
| VNA | Réflexion, transmission et isolation. |
| Rayonnement | Diagramme, gain et polarisation. |
| Qualité du signal | EVM, BER ou indicateur du service. |
| Fonctionnement | Débit, délai et interruptions. |
| Environnement | Effets de température et montage. |
Définissez limites et incertitude adaptées aux exigences. La précision d’une mesure d’impédance n’est pas entièrement décrite par un seul ±0,1 dB.
Conservez configuration, calibration, versions et résultats. Les définitions du ROS et la relation de Friis aident à relier mesures de ports et bilan de liaison.
