thumb|Antenne en T (de couleur bleue) sur un plan de sol en 4 radiants (de couleur rouge).
L’antenne en T est une variante d'antenne ground plane rayonnante à capacité terminale. Cette antenne en T, plus courte qu'une antenne quart d'onde (λ/4), est conçue pour fonctionner là où d'autres types d'antennes ne sont pas adaptés par leur dimension au gabarit disponible sur un navire ou entre deux pylônes. L'antenne en T peut être carénée dans la coque des aéronefs pour conserver un profil aérodynamique à des vitesses élevées.
L’antenne en T est adaptée à la réception radioélectrique et à l'émission radioélectrique par ondes de sol dans un diagramme de rayonnement omnidirectionnel en polarisation verticale dans le spectre des radiofréquences, pour une utilisation par des navires en mer, par des radioamateurs, par des stations de radiodiffusion dans les bandes basse fréquence, moyenne fréquence et haute fréquence.
Elle est constituée de fils électriques accordables en forme de T d'une longueur variable, généralement choisie pour s'adapter aux contraintes de son environnement (dimensions maximales) et à la longueur d'onde utilisée.
thumb|upright=3.0| Plan longitudinal du TitanicImages: antenne du Titanic. Entre les deux mâts: (de couleur jaune) un câble élastique long de variable. (de couleur bleue) l'antenne en T d'une longueur horizontale de avec une hauteur du brin vertical de . La longueur horizontale est constituée de quatre fils horizontaux en bronze au silicium donc les 2 câbles intérieurs sont écartés de et les 2 câbles extérieurs sont éloignés de des câbles intérieurs. La hauteur de l'antenne au-dessus des cheminées est de . L'antenne a une impédance de l'ordre de sur et de l'ordre de sur .
Historique
thumb|330px|Détecteur magnétique avec l'antenne ground plane en T.
Historiquement, (dès les Conférences télégraphiques de Berlin de 1903 et 1906, Convention de Londres de 1912, Conférence de Washington de 1927), l'antenne en T a été inventée au cours des premières décennies de la radiotélégraphie et trouve une application sur les petits navires pour les premières bandes de fréquence radiotélégraphiques :
: postes maritimes intercontinentaux pour l'échange des correspondances avec les navires en mer (, puis transférée sur et ), : Longueur d'onde de détresse et d'appel en radiotélégraphie ()Dès 1904 jusqu'en 1913 normalement pour l'échange des correspondances privées avec les navires en mer : Les navires émettaient sur la longueur d'onde de () et écoutaient sur la longueur d'onde (). Les stations côtières normalement émettaient sur la longueur d'onde de : : () et écoutaient sur la longueur d'onde de : : ().
Les navires et les stations côtières avaient les possibilités d’émettre et de recevoir sur la même longueur d’onde; exemple : un navire contactant un autre navire sur la longueur d'onde ou une station côtière contactant une autre station côtière sur la longueur d'onde . Dès 1913 (à la suite de la tragédie du Titanic). Un opérateur radiotélégraphiste devra être de service en tout temps, jour et nuit, pour assurer la réception immédiate de tout appel de détresse, avertissement ou autres transmissions importantes. Toutes les stations côtières et toutes les stations des navires sont en écoute radiotélégraphique sur la longueurs d'onde (). Puis les stations appelante et appelée convenaient d'une longueur d'onde normalisée de travail. ; : longueur d'onde de radiogoniométrie (positions des navires, des ballons dirigeables, des aéronefs)en 1927 sera transférée sur () ; longueur d'onde d'appel des petits bateaux en radiotélégraphie par ondes amortiesen 1927 sera transférée pour la radiotélégraphie sur et pour la radiotéléphonie sur ().
Description
thumb|upright=1.8|Types d'antennes en T: (a) simple (b) multifilaires tendue entre des pylônes par des isolateurs.
La configuration comprend trois parties essentielles : Un fil horizontal est suspendu entre deux pylônes (ou entre deux bâtiments), avec des isolateurs aux extrémités, puis un fil rayonnant radioélectrique vertical est relié au centre du fil horizontal pour former un T à sommet plat et l'autre extrémité du fil pend en direction du sol pour être connecté à la station radioélectrique par l'intermédiaire d'une boite d'accord. Les fils d'antenne sont en forme de T à sommet plat, d'où le nom antenne en T (parfois de multiples fils horizontaux parallèles sont utilisés, reliés ensemble au fil central). L'antenne en T fonctionne en monopôle type antenne long-fil. Une boîte d'accord, ou un jeu de rallonge de fil électrique de longueurs différentes. Un contrepoids électrique (terre).
Le brin rayonnant
thumb|upright=0.8|Isolateur des fils d'antenne.
Malgré un plus faible rendement qu'une antenne quart d'onde (λ/4), une antenne de ce type est relativement plus petite et permet donc de travailler avec des longueurs d'onde élevées et des fréquences basses (VLF, LF, MF) tout en conservant des dimensions raisonnables.
Des supports de grande taille sont nécessaires pour constituer ces antennes quand on utilise les bandes : basse fréquence, moyenne fréquence, haute fréquence, bandes radioamateurs hectométriques bandes radioamateurs kilométriques.
Des isolateurs sont indispensables aux extrémités et doivent être conçus pour résister à des hautes tensions propres à ce type d’antenne.
thumb|upright=1.8|La distribution de l'intensité de couleur rouge dans une antenne verticale (a) et dans l'antenne en T (b), en montrant comment le fil horizontal sert à améliorer l'efficacité du fil vertical rayonnant. À la résonance, le courant dans la partie de queue est une sinusoïde d'ondes stationnaires. Dans l'antenne verticale, le courant passe à zéro à la partie supérieure. Dans le T, le courant circule dans le fil horizontal, augmente le courant dans la partie supérieure du fil vertical. L'impédance de rayonnement et donc la puissance rayonnée sont proportionnelles au carré de la superficie de la partie verticale.Les intensités électriques dans les deux demi-brins horizontaux sont de sens opposés donc les deux champs radioélectrique créés s'annulent mutuellement, seul le brin vertical participe au rayonnement lointain de l'antenne radioélectrique.
thumb|160px|La propagation par l'onde de sol sur la surface de la Terre.
L’antenne en T (monopôle) est plus petite qu'une antenne quart de longueur d'onde (λ/4), avec un système capacitif constitué par les deux bras horizontaux du T parcourus par des intensités électriques en sens opposés dans les deux demi-brins horizontaux, donc les deux champs radioélectriques créés s'annulent mutuellement, ce qui provoque des ondes radios s'annulant mutuellement, avec des courants de masse s'annulant aussi, le fil horizontal rayonne donc très peu. Seul le brin vertical participe au rayonnement lointain de l'antenne radioélectrique.
thumb|Antenne en T de station de radioamateur bande des 160 mètres en 1922.
Le fil horizontal sert à ajouter une capacité à la partie supérieure de l'antenne (la capacité n'augmente pas proportionnellement à la longueur des fils), ce qui augmente les courants dans la partie supérieure du fil vertical (voir dessin à droite), en augmentant le rapport de la résistance de rayonnement/résistance ohmique et son efficacité permettant l'augmentation de la bande passante et de rayonner une plus grande puissance radioélectrique. Les signaux de réception radioélectrique sont reçus plus fort de (3 à 6 dB) par comparaison avec une antenne fouet (raccourcie) de même hauteur. Ainsi, la puissance rayonnée (ou reçue) par une antenne en T est au maximum quatre fois celle d'un monopôle vertical de même hauteur. Sans le fil horizontal, la distribution de courant dans le fil vertical diminuerait linéairement vers zéro au sommet (voir dessin ci-dessus). Cependant, l'antenne est moins efficace qu'une antenne verticale monopôle de longueur conventionnelle (λ/4).
Le coefficient de qualité Q est élevé et donc la bande passante est étroite.
Les antennes en T sont généralement utilisées dans les basses fréquences où il n'est pas pratique de construire une antenne quart d'onde verticale en raison de sa hauteur, et le fil vertical rayonnant est souvent très court électriquement ; la longueur de l'antenne est égale à une petite fraction de la longueur d'onde (souvent inférieur à 0.1 λ). Pour une meilleure résistance de rayonnement l'antenne doit être suspendue aussi haut que possible. La puissance rayonnée (ou reçue) par une antenne verticale courte électriquement, comme l'antenne en T, est proportionnelle au carré de la "hauteur effective" de l'antenne, donc l'antenne devrait être aussi haute que possible.
Le fil vertical est l'élément rayonnant réel, l'antenne rayonne en polarisation verticale et en une onde de sol dans un diagramme de rayonnement omnidirectionnel, avec une puissance égale dans toutes les directions azimutales. La puissance est maximale dans une direction horizontale ou à un angle d'élévation faible, diminuant à zéro à l'apogée. L'orientation du fil horizontal fait peu de différences.
Cela rend cette antenne efficace dans les bandes basse fréquence et moyenne fréquence qui se propagent par onde de sol dans un diagramme de rayonnement omnidirectionnel en polarisation verticale dans le spectre des radiofréquences et elle rayonne aussi suffisamment de puissance à des angles d'élévation élevés pour être utilisable pour les radiocommunications à grande distance par "ondes de ciel" ("skip").
Plus petite qu'une antenne λ/4, l'antenne en T dispose d'une grande réactance capacitive. Pour rendre la transmission de l'antenne résonnante, cette capacité doit être annulée par addition d'un inducteur : une bobine de chargement, en série avec le brin de l'antenne. L'inductance et la grande capacité par rapport à sa faible résistance de rayonnement rend le circuit accordé de antenne avec une forte qualité de surtension Q, avec une largeur de bande étroite, sur laquelle l'impédance reste adaptée à la ligne de transmission, par rapport à une λ/4 monopôle. Le Q élevé provoque également des tensions élevées et des courants sur l'antenne, environ Q fois la tension de conduite-point. Pour des émissions de forte puissance, la puissance de sortie est souvent limitée par l'apparition de décharges Corona sur les fils.
La bobine de chargement doit avoir une inductance élevée et être réglable lorsque la fréquence est modifiée pour un ROS proche de 1:1, avec de faibles pertes à la fréquence de transmission, elle doit transporter des courants élevés et supporter des tensions élevées aux extrémités.
À basses fréquences, la résistance de rayonnement est très faible, souvent inférieure à , de sorte que le rendement est limité par la résistance de l'antenne. La puissance d'entrée est répartie entre la résistance de rayonnement et les résistances ohmiques des circuits « antenne-sol, système au sol », surtout la bobine et le sol. La résistance électrique doit être très faible dans la bobine et dans le sol pour minimiser la puissance perdue.
La résistance de rayonnement de l'antenne en T idéale avec une capacité de charge supérieure est infinie :
de sorte la puissance rayonnée est:
où L est la hauteur de l'antenne, λ est la longueur d'onde, et I est le courant efficace d'entrée en ampères.
Antenne en T transportable
Dans cette application, l'antenne est démontable et remontable à volonté, le déplacement s'effectuant avec l'antenne démontée. Cette antenne monopôle est accordée par une boîte de couplage. Le brin d’antenne peut être suspendue entre deux constructions, par exemple entre deux pylônes, entre deux arbres ou deux mâts d'un bateau. Une astuce pour les stations transportables est de lancer un poids raccordé à une ficelle (éventuellement par un lance-pierre) sur une branche d'arbre pour installer et ériger l'antenne, en conservant toujours un sol artificiel métallique ou des fils de masse.
Antenne de navire
thumb|upright=1.5|Antenne en T de navire.