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Comment ça marche ?

Radio-club F6KRK

Les lignes HF

6 - Rapport d'Ondes Stationnaires

Nous avons vu dans les précédents « Comment ça marche ? » les potentiels, les courants et
leurs relations avec le champ électromagnétique, pour aboutir aux notions de constantes
linéiques. Puis nous avons abordé les ondes. Nous allons continuer avec le Rapport d'Onde
Stationnaire (ROS).

ROS : DÉFINITION.
Nous avons vu qu'une ligne de longueur
infinie présentait à la source son
impédance caractéristique Z C et qu'elle
était parcourue par une onde progres-
sive, ce qui veut dire qu'en tout point
de la ligne, U et I étaient constants
(Z C = U / I). Si la ligne n'est pas infi-
nie mais qu'elle est chargée par son
impédance caractéristique (Z L = Z C),
elle se comporte comme si elle était
infinie. Si la ligne est chargée par
une impédance Z L différente de Z C,
la tension et l'intensité ne sont plus Figure 1
constantes le long de la ligne et pré-
sentent des ondulations. alors la charge se trouve à un ventre Sachant que la puissance transmise
Celles-ci peuvent être calculées à de tension et si Z L < Z C, elle se trouve en watts est égale à P (VA)×cos(φ),
partir des équations de propagation. à un ventre de courant. Les calculs nous avons un déphasage entre U et
Soit une ligne sans pertes d'impé- montrent qu'en se déplaçant de I égal à Arc cos(10/6) = 53°, à partager
dance Z C avec une longueur supé- λ/4 vers la source, les ventres sont pour moitié entre une avance de phase
de I et un retard de phase de U (point
rieure à λ/2. remplacés par des nœuds et inver-
(1)
sement. Par ailleurs, à un ventre de B) et l'inverse pour le point B' .
Soient V+ et V− les tensions maxima tension correspond un nœud de cou-
et minima le long de la ligne. rant, et vice-versa. Aux nœuds et MESURE DU ROS EN UN POINT.
Pour avoir accès aux valeurs U+ et
Soient I+ et I− les courants maxima aux ventres, la tension et le courant U− (ou I+ et I−), et compte tenu du
et minima le long de la ligne. sont en phase, ce qui n'est plus le cas déphasage possible dans une charge
aux autres endroits. Si l'impédance réactive, il nous faut au moins une
Nous avons : de la charge est réactive, l'effet est
de déplacer les endroits des nœuds longueur de ligne de λ/2.
Encore faut-il avoir accès aux mesures
et des ventres. Nous y reviendrons. (ligne bifilaire), et si elle a des pertes,
Voir sur la figure 1 un exemple avec on n'aura qu'un ROS moyen.
un ROS de 3 (Z L > Z C). La connaissance du ROS est souvent
Important : Le ROS est une constante nécessaire au bout de la ligne qui est
tout le long d'une ligne sans pertes. Nous constatons (ligne sans pertes) : connecté à l'émetteur.
ROS : COMPORTEMENT. • ROS = U+ / U− = I+ / I− = 3 En cet endroit, la mesure est aisée si
on peut la faire en un seul point.
L'endroit de la ligne où U est maxi- • Pour L = -nλ/2, Z = Z L (points « A ») Il se trouve que c'est possible.
mum est appelé « ventre de tension »
et l'endroit où U est minimum, « nœud • Pour L = -(2n+1)λ/4, Z = Z L / ROS 2 Examinons le point A de la figure 1.
de tension ». Nous avons les mêmes (points « C ») Nous avons V+, il nous manque V−.
qualificatifs pour le courant. En tous ces points, la puissance appa- Or il se trouve que V− = I− × Z C,

Toutes les relations que nous allons rente (U × I) est égale à la puissance ce qui se démontre facilement.
voir sont obtenues à partir des transmise dans la charge, soit 6 W, En A, c'est une tension virtuelle, mais
équations de propagation que l'on ce qui n'est pas le cas pour les autres qui permet d'avoir une mesure du
simplifie en prenant des conditions endroits. Aux points médians (B), ROS représentative de la désadapta-
particulières. l'écart entre la puissance apparente et tion en ce point.
la puissance transmise est maximum. Alors, ROS = V+ / (I− × Z C).
Supposons que la désadaptation à Ici, P (B) = 4,472 × 2,236 = 10 VA. Par ailleurs, V+ = I+ × Z C, et pour le
l'origine du ROS soit due à une résis- point C, nous avons :
tance pure Z L > Z C (U et I en phase), ROS = (I+ × Z C) / V−.

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