Choix d'une antenne

Antennes MeshCore : principes, taille, rayonnement et importance des mesures

La qualité d’une communication radio dépend de plusieurs paramètres : la conception de l’antenne, sa calibration, sa fréquence de résonance et son diagramme de rayonnement. Il existe différentes tailles et formes d’antennes, mais elles ne sont pas toutes conçues pour le même objectif. La taille n’est pas un indicateur de performance. Une antenne plus grande ne capte pas forcément mieux. Le fonctionnement dépend du rayonnement et de l’accord de fréquence.

Pour les systèmes MeshCore ou Meshtastic, la fréquence utilisée est dans la bande publique de 868 MHz en Europe et 915 MHz en Amérique du Nord. Une antenne doit être accordée précisément à cette fréquence pour fonctionner correctement. Une antenne mal calibrée entraîne une perte de portée, une communication instable et une mauvaise efficacité énergétique. Beaucoup d’antennes vendues sur des plateformes étrangères sont mal accordées ou non vérifiées.

Rôle du NanoVNA

Un NanoVNA est un analyseur de réseau vectoriel portable. Il sert à mesurer les caractéristiques d’une antenne et à vérifier si elle est adaptée à la fréquence utilisée. Son utilisation permet d’obtenir des données précises sur l’accord et l’efficacité de l’antenne.

Fonctions principales

1. Mesure du SWR (Standing Wave Ratio) Le SWR indique la qualité de l’adaptation entre l’antenne et l’émetteur.

   • Valeur correcte : entre 1.0 et 1.8

   • Mauvaise adaptation : au-dessus de 3.0

   Un SWR élevé signifie que l’énergie revient vers l’émetteur au lieu d’être rayonnée.

2. Mesure de la fréquence de résonance Le NanoVNA montre la fréquence exacte où l’antenne résonne. Une antenne MeshCore doit résonner autour de 869 MHz (Europe 869.618 MHz, 62.5 kHz de large). Si la résonance est décalée, l’antenne ne fonctionne pas à son potentiel.

3. Mesure de l’impédance L’impédance idéale est 50 ohms. Le NanoVNA permet de vérifier si l’antenne s’en rapproche.

4. Diagramme de Smith Le diagramme de Smith permet de visualiser l’adaptation de l’antenne sur la bande de fréquence. Il sert à identifier les défauts d’accord.

5. Analyse de la bande passante Le NanoVNA montre la largeur de la bande où l’antenne reste efficace. Une bande trop étroite limite les performances.

Utilité pour MeshCore

Les antennes pour MeshCore peuvent varier en qualité selon le fabricant. Le NanoVNA permet de vérifier :

• si l’antenne est correctement accordée à 868 MHz ou 915 MHz (pour les US, donc inutile pour nous). De nombreux fabricants font des antennes 868-915 MHz. Elles ne sont pas à recommander vu la puissance de nos transmetteurs.

• si le SWR est acceptable

• si l’impédance est correcte

• si l’antenne n’est pas défectueuse

• si une antenne achetée en ligne est réellement conforme

Cela évite d’utiliser une antenne mal calibrée, ce qui réduit la portée et peut renvoyer trop d’énergie vers le module RF.

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Résultats attendus

Une antenne MeshCore correctement calibrée présente :

• SWR entre 1.0 et 1.8

• Résonance autour de 868-869 MHz

• Impédance proche de 50 ohms

• Courbe stable sur la bande de fréquence utilisée

Si ces valeurs ne sont pas respectées, l’antenne doit être remplacée ou ajustée.

Exemple réel : mesure SWR au VNA à 868 MHz (SWR = 1.2333), dans la plage attendue 1.0–1.8.

Antenne pour compagnon

Après tests et mesures au NanoVNA, nous avons constaté que cette  offrait de belles performances, avec un SWR mesuré autour de 1.0 sur la bande 869 MHz. Sa taille compacte et sa flexibilité en font un excellent choix pour équiper un compagnon (companion node) porté sur soi ou fixé à un sac, sans gêner les déplacements. Elle convient également très bien à un répéteur installé en toiture, où elle combine discrétion, robustesse face aux intempéries et facilité de fixation.

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