Le fonctionnement antennes

Chargées de recueillir les ondes, l'antenne remplit la même fonction que le miroir d'un télescope optique ; comme ce dernier, elle est supportée par une monture mobile. Nous avons déjà signalé qu'une antenne radio doit être de grandes dimensions, d'autant plus grandes que les ondes reçues sont plus longues ; pour cette raison, sa mobilité est souvent réduite au minimum, et dans certains cas on ne conserve qu'un seul axe de déplacement en exploitant la rotation de la voûte céleste pour observer le ciel bande par bande. La surface est le plus souvent constituée d'un grillage à mailles métalliques, et non de tôles continues ; la raison en est que l'onde ne "voit" pas un trou dont les dimensions sont inférieures à la longueur de l'onde, et se réfléchit alors aussi bien sur un grillage que sur une surface pleine. La surface perforée est bien entendu préférée, en raison de son poids et de son coût moindres, sans oublier la résistance réduite qu'elle oppose au vent. Mais si l'on veut travailler dans le domaine des ondes centimétriques ou millimétriques, il faut utiliser des surfaces continues et d'une grande précision, et parfois même enfermer l'antenne sous une véritable coupole.

Le problème de la précision d'une antenne est accru par la diffraction de la lumière : quand une onde plane (source située à l'infini) rencontre une ouverture (ici, l'antenne) de dimensions finies, ce n'est pas un simple point lumineux qui se forme sur le plan focal, mais une image complexe ; la puissance du signal délivré par l'antenne dépend de la direction dans laquelle se situe la radiosource par rapport à l'axe principal de l'antenne. La représentation spatiale de la puissance du signal délivré aux bornes de l'antenne en fonction de la direction relative de la source est appelé diagramme de réception de l'antenne.

Lorsque la radiosource défile sur la voûte céleste, l'instrument enregistre un signal variable, avec des maximums secondaires et , quand la source vient à se situer dans le prolongement de l'axe principal de l'antenne, un maximum principal. Les lobes secondaires sont parfois dirigés dans des directions très différentes de l'axe principal ; et même si l'on n'y prête pas attention, l'antenne peut "voir par derrière"!

Tout l'art de l'ingénieur radioélectricien consiste à concevoir l'antenne de telle sorte que les lobes secondaires soient aussi réduits que possible et que le lobe principal  soit le plus allongé et le plus étroit possible. Mais, de toute manière, il existe une limite théorique imposée par la diffraction des ondes, la largeur apparente du lobe principal ne pouvant pas être inférieur à l/d radians, où d est la dimension de l'antenne dans le plan où défile la source, et où l est la longueur d'onde du rayonnement capté.