Quand les ondes prennent la tangente


Élisabeth Busser

Que ce soit pour réfléchir les sons ou les ondes, les réflecteurs paraboliques utilisent les propriétés des tangentes aux coniques. Décortiquons complètement le phénomène géométrique sous-jacent, qui est exploité dans la confection d’antennes de toutes sortes.

Les « antennes satellites » sont aujourd’hui couramment utilisées dans de nombreux domaines : télécommunications, radars, télescopes, télévision. Si certaines sont maintenant plates, beaucoup demeurent paraboliques et les propriétés des coniques, surtout celles de leurs tangentes, y sont mises à contribution pour la réflexion des ondes ou des sons.

 


Une batterie de réflecteurs micro-ondes.

 

La parabole et ses tangentes

 

 

Propriété des tangentes à la parabole.

 

Le plus grand des récepteurs d’une antenne dite parabolique a bien pour coupe selon l’un de ses plans de symétrie une parabole (P), disons de foyer F et de directrice (D). Ce qu’on appelle son paramètre, noté p, est la distance SF de son sommet S au foyer F.

Plaçons-nous dans le repère orthonormal d’origine S et ayant pour axes la tangente en S à la parabole et son axe focal (SF). 

La parabole (P) est, par définition, l’ensemble des points M de coordonnées (x, y) qui, se projetant en H sur (D). sont tels que MF = MH. Ceci signifie en particulier que la distance p de S à F est aussi celle de S à la directrice (D).

En traduisant l’égalité MF = MH en termes de coordonnées, on obtient l’équation ... Lire la suite