TP : Transmission Hertzienne

1. Contexte du TP

L'objectif de ce travail pratique était d'étudier de manière théorique et expérimentale l'effet de la distance sur l'amplitude d'une onde électromagnétique.

Pour simuler un environnement parfait sans obstacles ni échos (espace libre), nous avons utilisé une chambre anéchoïde. Cette enceinte permet d'absorber totalement les ondes pour éviter toute réflexion parasite qui fausserait les mesures de puissance.

2. Méthodologie et Matériel

La manipulation a été réalisée sur le Banc MTS7.6 de Leybold, relié à l'interface logicielle Cassylab pour l'acquisition des données en temps réel.

Émetteur : Antenne cornet fixe envoyant un signal stable.
Récepteur : Antenne dipôle montée sur un support mobile pour varier la distance $d$ millimètre par millimètre.
Alignement : Recherche de la puissance maximale par rotation manuelle du support avant le début des relevés.

Banc Leybold Chambre Anéchoïde Modélisation Logarithmique Calcul de Puissance (dB)

Exploitation Mathématique ANALYSE

Validation de la formule de Friis par régression linéaire. (Dérouler)


# Données de régression extraites du tableur
# Relation entre Log(Pr) et Log(d)

- Équation de la droite : y = -3.7x – 7.2
- Coefficient de détermination (R²) : 0.86

# Calcul du coefficient de corrélation (R) :
- R = √0.86 
- R = 0.93

# Conclusion statistique :
Comme 0.9 < R < 1, l'approximation par une droite est valide.
La puissance reçue diminue bien proportionnellement au carré de la distance.

Interprétation : Le coefficient de corrélation de 0.93 prouve que nos mesures expérimentales sont très proches du modèle théorique de Friis, malgré les incertitudes de mesure.

3. Défis rencontrés

Précision du positionnement :
La plus grande difficulté résidait dans l'alignement parfait des axes des deux antennes. Un décalage de quelques degrés seulement entraînait une chute brutale de la tension reçue ($U$), rendant les points de mesure incohérents sur le graphique.

Interprétation des unités :
Le passage des valeurs de tension en millivolts vers des échelles logarithmiques ($Log$) pour la régression a demandé une attention particulière sur les conversions d'unités afin de ne pas fausser l'équation de la pente.

4. Résultats obtenus

Ce TP a permis de vérifier concrètement comment les ondes radio se propagent dans l'air. J'ai appris à utiliser un banc d'antennes professionnel et à transformer des relevés physiques bruts en une preuve mathématique solide de la validité d'un théorème de télécommunication.