Ici je voudrais vous montrer comment fabriquer une antenne cornet qui fonctionne dans la bande Wi-Fi à partir d'une feuille de laiton. Avant de réaliser quoi que ce soit, je vous propose d'abord de passer une étape de conception dans un logiciel de simulation électromagnétique (EM). Bien évidemment je passerai les détails de la théorie concernant cette antenne et le calcul des dimensions qui dépendent du mode de propagation de l'onde EM, d'autant plus que la seule chose qui nous intéresse c'est les dimensions du guide. Je vous rappelle que l'antenne cornet est un guide d'onde qui se termine par une ouverture. Concernant donc le guide, on va prendre les dimensions standards pour la bande Wi-Fi, à savoir la taille WR-340 qui permet un fonctionnement (propagation du mode souhaité, i.e. TE10) entre 2.2 GHz et 3.3 GHz. La partie guide de l'antenne aura donc les dimensions internes de 86 mm par 43 mm. La longueur du guide n'a pas autant d'importance et a été fixée à 76 mm. Concernant l'ouverture, j'ai opté pour une ouverture sectoriel dans le plan H, cela veut dire que l'antenne aura une dimension verticale constante et toute l'expansion aura lieu dans le plan horizontal. Cette configuration résultera en un diagramme de rayonnement pincé dans le plan horizontal. Les dimensions de l'ouverture auront une impacte sur le gain de l'antenne, et pour un souci de dimensions la largeur de l'ouverture était limitée à 150 mm sur une longueur de 70 mm.

Sur l'image d'au dessus on voit donc le modèle de simulation que nous allons réaliser. On y remarque aussi la présence de l'excitateur dont la position a été optimisée dans le logiciel. Sur la figure 1 on voit que l'antenne obtenue est bien accordée pour fonctionner dans la bande WiFi et possède une bande passante plus que suffisante (de 2.32 GHz à 2.57 GHz à -10 dB). Le gain à 2.45 GHz s'élève à 7.65 dBi (figure 2) dans la direction du maximum.
fig 1. S11 fig 2. Gain de l'antenne
Sur la figure 3 on peut aussi observer la distribution du champ électrique E dans l'antenne et son ouverture.
fig 3. Champ E
Après avoir obtenu un bon résultat en simulation on peut procéder à la réalisation de l'antenne qui se fera à partir d'une plaque en laiton d'épaisseur de 1 mm. La même chose peut bien évidemment se faire avec du cuivre. La procédure est très simple, bien que un peu longue. Il s'agit de découper les pièces qui sont visibles sur les images, avec des dimensions écrites en mm. Dans mon cas j'ai utilisé la Dremel en mode disqueuse.
Après avoir découpé tout cela, il faut l'assembler. Cette étape il faut commencer par l'arrière de l'antenne, en fixant les pièces par des petits points de soudures au fer à souder (50 W ou plus). On commence par mettre un ou deux points par pièce, histoire que cela tient un peu mais puissent être ajusté si besoin. Une fois toute l'antenne est assemblée par quelques points de soudures, on passe à une soudure plus sérieuse où on recouvre d'étain toutes les jonctions.
La dernière étape de fabrication consiste à ajouter l'excitateur. Pour cela souder une tige en cuivre à un connecteur SMA de sorte à ce que la longueur totale du petit monopole soit de 3 cm (cf. image). Ensuite percer un trou de 6 mm à 31 mm du bord du guide.
Voila, l'antenne est finie. On peut maintenant la mesurer au VNA (figure 4) et constater que l'antenne est très bien accordée à la fréquence de 2.45 GHz et possède une bande passante entre 2.34 GHz et 2.62 GHz (presque comme dans la simulation !)
fig 4. S11 et ROS mesurés