Julien Arlandis a exprimé avec précision :
Le courant dans l'antenne produit un champ (tout le monde s'accorde
là-dessus), et ce champ courberait les lignes de champ autour de
l'antenne de sorte qu'elles se concentrent vers l'antenne.
Je traduis ce qu'il veut dire par "le champ ambiant lié à la source
distante, superposé au champ local lié au courant dans l'antenne, est
diminué dans l'espace autour de l'antenne et concentré dans l'antenne".
Une antenne intercepte une onde sur un volume toujours bien plus grand
que la simple cross-section de ses conducteurs ou de ses bobines
(antennes cadre ou ferrite ou antennes à conducteurs linéaires genre
TV. Je ne parle pas des paraboles, où la surface est très grande par
rapport à la longueur d'onde). C'est aujourd'hui parfaitement connu.
La "régénération", qui est la technique de l'impédance négative,
laquelle permet d'augmenter le courant dans l'antenne, augmente donc
l'effet du champ généré par l'antenne, lequel en diminuant encore plus
le champ ambiant reçu autour de l'antenne, augmente le volume d'espace
concerné par le pouvoir de captation de l'antenne.
Historique. Au début de la radio, où le prix des lampes était élevé, on
utilisait des "récepteurs à réaction". Une partie du signal amplifié
était ré-injecté dans l'antenne, ce qui permettait de le ré-amplifier à
nouveau par une seule lampe. Evidemment c'était très instable. Un
réglage permettait de doser la réaction. Si elle était trop forte, le
récepteur oscillait et les voisins avaient leurs émissions brouillées
:-). Il fallait donc faire le réglage juste avant l'auto-oscillation,
et cela dépendait de la fréquence reçue. Le gain était alors énorme, et
la sélectivité augmentait aussi. Peu pratique, ces récepteurs une fois
réglé sur une fréquence atteignaient cependant la sensibilité et la
sélectivité d'un récepteur moderne dit "superhétérodyne".
Aujourd'hui. Les développements modernes, genre Sussman-Fort, sont
désormais appelés "non foster impedance matching circuit". L'accord
d'une antenne grâce à sa résonnance à une certaine fréquence du fait de
ses dimensions par rapport à la longueur d'onde et de son dispositif
passif d'accord à inductance/condensateur, augmente le courant dans
l'antenne, donc son pouvoir de captation par l'effet expliqué plus
haut. Le gros inconvénient, c'est une bande passante étroite
incompatible avec les besoins de la téléphonie mobile.
En connectant l'antenne à une impédance négative plutôt qu'un circuit
d'accord passif, on peut arbitrairement fixer le courant d'antenne à
des valeurs bien supérieures, et l'on n'est plus coincé par les
dimensions de l'antenne, même si elle est petite. On a donc grand gain
et bande pasante ultra-large, dépassant les limites qu'avait établies
le nommé "Foster" pour les dispositifs à accord passif. Mais on a
toujours le problème du récepteur à réaction : l'instabilité. Il est
extrêmement difficile d'avoir une impédance négative connectée à une
antenne sans qu'elle se mette à osciller à une fréquence ou une autre.
La recherche essaye de résoudre ça, mais apparemment n'y est pas
parvenue car si on voit beaucoup d'études, ce n'est pas passé dans la
techno et je ne suis pas sûr que ça le sera un jour.
Le constat de l'amélioration du S/N (de mémoire 6 à 10 dB en pratique
selon certaines études) grâce à cette technique semble ne pas étonner
les ingénieurs, alors que physiquement c'est le point-clé qui nous
permet d'affirmer que le volume d'espace contenant le champ reçu a été
augmenté, et que le dispositif n'a rien à voir avec la technique d'une
amplification classique du signal par un étage d'entrée lequelle
détériorera toujours le S/N.
Concernant la physique, je n'ai rien trouvé.
>> Avec la relativité, l'explication devient bien meilleure !
>
> Oui dans le même genre d'idées, comment expliquer qu'un polariseur à ondes
> radio constitué de tiges métalliques espacées parvienne à annuler pour
> totalité le champ incident alors que la matière n'intercepte qu'une petite
> portion de l'énergie de l'onde ? Comment expliquer qu'une grille de Faraday
> puisse bloquer la totalité de l'énergie d'une onde malgré sa faible section
> conductrice ?
> Il y a là un mystère que la physique classique seule ne peut pas expliquer.
C'est lié à la longueur d'onde. Un photon ne peut pas passer à travers
des ouvertures de taille inférieure à sa demi-longeur d'onde. Je pense
que c'est dû à la même cause, la superposition des champs reçus et des
champs générés par les courants dans ces conducteurs, induits par les
champs reçus.
> Pour revenir au cas de l'antenne, la charge oscillante dans l'antenne
> réceptrice voit le potentiel vecteur responsable de son oscillation augmenter
> d'un facteur gamma, ce qui produit une force mécanique qui vient s'ajouter à
> la force qui lui donne naissance. Pour expliquer le paradoxe des polariseurs
> on peut imaginer que l'amplification arrive à saturation du fait de
> l'interaction des antennes voisines ? Ce mécanisme est complètement fou dans
> la mesure où je ne l'ai vu documenté absolument nulle part, il y a là quelque
> chose de fondamental à creuser.
Oui. Et j'ai commencé à creuser :-). Si on veut détecter le champ d'une
source lointaine par une charge accélérée, oscillante pour des raisons
pratiques, le problème est de distinguer le signal utile du signal
générant l'accélération.
Mais les deux doivent-ils être à la même fréquence ? La discrimination
serait facile si la réponse était non.
Si nous prenons à la lettre la relativité, nous devrions avoir un effet
liée à l'accélération relative de la charge-test par rapport à la
charge-source. Une charge-test oscillante dans le champ d'une
charge-source oscillante à une fréquence différente, ne devrait-elle
pas faire apparaître une force à une fréquence somme ou différence des
deux autres ? Si oui, il est quand même étonnant que ça n'aurait pas
été vu, donc je me demande si on a une simple addition plutôt qu'un
produit. Je n'ai pas encore bien réfléchi à la question.