Page 24 - Antennes_hf1
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mp•radio-ref-avril-2007  17/04/07  11:40  Page 16






              Et, en plus, l’ensemble des                   NDLR-1-F6AEM                      et I et les angles entre V et I )
                                                                                                 r
              V et des I est en général   Si nous utilisons un réflectomètre, nécessitant d’être éta-  varient tout au long de la
               r
                       r
              déphasé par rapport aux     lonné sur le point 100%, la lecture de la tension réfléchie  ligne. Un même ROS peut
              ondes incidentes et à cause                                                     être trouvé à différents
                                          nous donne le TOS (taux d’ondes stationnaires, en %). Si
              de la réactance dans la                                                         endroits de la ligne car les
              charge. Dans cet article    l’appareil ne comporte pas d’échelle de conversion en  impédances sont différen-
              nous n’irons pas plus loin  ROS, on calculera celui-ci par la formule :         tes en fonction de V et I.
              dans ces détails, mais si ça                                                    Le  diagramme de Smith
                                          et réciproquement :
              vous intéresse : [références 1 et 5].                                           avec son cercle de ROS
              En ajustant sur notre ROS-  En appliquant les formules ci-dessus, on trouve :   constant peut nous aider à
              mètre la tension incidente à                                                    visualiser ce qui se passe
              100 %, (NDLR-1).                                                                ici, parce que, à la vue des
                                            ROS       TOS %        ROS           TOS %
                                            1,02  . . . . . . . . . . . . . .1  8  . . . . . . . . . . . . . . . . . .77,8  valeurs de V et I (et de l’an-
              La différence des énergies    1,041  . . . . . . . . . . . . .2  9  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80  gle entre les deux) totale-
                                            1,062  . . . . . . . . . . . . .3  10  . . . . . . . . . . . . . . . . .81,8
              incidentes et réfléchies ali-  1,083  . . . . . . . . . . . . .4  11  . . . . . . . . . . . . . . . . .83,3  ment différentes, nous
                                            1,105  . . . . . . . . . . . . .5  12  . . . . . . . . . . . . . . . . .84,6
              mente l'antenne et est dis-   1,128  . . . . . . . . . . . . .6  13  . . . . . . . . . . . . . . . . .85,7  avons toujours un même
              sipée dans sa résistance de   1,151  . . . . . . . . . . . . .7  14  . . . . . . . . . . . . . . . . .86,7  ROS.
                                            1,174  . . . . . . . . . . . . .8  15  . . . . . . . . . . . . . . . . .87,5
              rayonnement.                  1,198  . . . . . . . . . . . . .9  16  . . . . . . . . . . . . . . . . .88,2
                                            1,22  . . . . . . . . . . . . .10  17  . . . . . . . . . . . . . . . . .88,9
                                            1,353  . . . . . . . . . . . .15  18  . . . . . . . . . . . . . . . . .89,5  Après cette petite excur-
              Déphasé ou pas, si la ligne   1,5  . . . . . . . . . . . . . .20  19  . . . . . . . . . . . . . . . . . .90  sion dans la théorie, ren-
                                            1,666  . . . . . . . . . . . .25  20 . . . . . . . . . . . . . . . . .90,5
              bifilaire est suffisamment    1,857  . . . . . . . . . . . .30  25 . . . . . . . . . . . . . . . . .92,3  trons dans la réalité, pour
              longue, l’ensemble des        2 . . . . . . . . . . . . . . . .33  30 . . . . . . . . . . . . . . . . .93,5  voir ce qui arrive dans le
                                            2,077  . . . . . . . . . . . .35  40 . . . . . . . . . . . . . . . . .95,1
              ondes incidentes (V et I ) et  2,333  . . . . . . . . . . . .40  50 . . . . . . . . . . . . . . . . .96,1  TRX avec l’énergie réflé-
                               i
                                  i
              les ondes réfléchies (V et    3 . . . . . . . . . . . . . . . .50  α  . . . . . . . . . . . . . . . . . .100  chie. La loi de conservation
                                  r         4 . . . . . . . . . . . . . . . .60
              I ), forment de nouvelles     5,666  . . . . . . . . . . . .70                  de l’énergie oblige que la
              r
              ondes de type stationnaires.  6 . . . . . . . . . . . . . .71,4                 source (TRX) ne fournisse
                                            7 . . . . . . . . . . . . . . . .75
              Ne pas confondre les ondes                                                      pas plus d’énergie HF que
              qui se propagent (inciden-                                                      celle dissipée.
              tes et réfléchies), avec les  Sur un appareil à aiguilles croisées, nous avons, en général,
              ondes stationnaires. Ces    les deux graduations puissances directe/réfléchie et ROS.  Comme nous l’avons vu
              dernières sont d’une nature  Si nous utilisons un wattmètre directionnel, tel qu’un « Bird »,  précédemment, avec du
              totalement différente, elles                                                    ROS sur une ligne coaxiale
              ne se propagent pas.        c’est la formule       qui s’applique, avec :       de 50 ohms, l’impédance
              Pour une charge détermi-                                                        qu’on mesure dans la ligne
              née, et à une fréquence     P = puissance directe et P = puissance réfléchie     quand on la coupe n’est
                                           d
                                                                 r
              donnée, les ondes station-                                                      plus de 50 ohms, mais
              naires se manifestent tou-  Pour les curieux (en profitant du tremplin pédagogique  varie en fonction de l’en-
              jours aux mêmes endroits    que nous offre F5VGB) :                             droit où on la coupe. Les
              d’une ligne bifilaire.      Il est simple de calculer les ROS lorsque la charge est  ondes stationnaires (= ROS)
              Entre deux maxima des V     constituée d’une résistance pure, mais c’est un cas très  font que  l’impédance vue à
              ou I d’ondes stationnaires                                                      l’entrée de la ligne (impé-
                                          théorique… En général, la charge n’est pas purement
              (ou, quand on veut mesurer  résistive. Le ROS sur les charges réactives ou sur les  dance dans la direction
              de façon plus précise, entre  points réactifs se calcule de la manière suivante :  qu’on regarde), n’est plus
              deux minima) on trouve                                                          l’impédance caractéristique
                                          Soit Z = R ±jX , constituants du point réactif (ou de la charge) :
              une distance électrique de      a   a   a                                       de la ligne [référence 7].
              λ/2. Méthode ancienne                                                           Notre TRX ne voit alors plus
              pour mesurer la longueur            avec                  et                    50 ohms sur le câble
              d’onde avec une ampoule                                                         coaxial de 50 ohms, à
              entre les deux fils.        Pour ceux qui seraient encore plus curieux :        cause du ROS !
              Si l’on diminue la longueur  L’impédance d’entrée d’une ligne de longueur quelconque  Avec un simple câble
                                          chargée par une impédance quelconque se détermine
              de la ligne, seulement une                                                      coaxial entre un TRX et une
                                          ainsi : (Là aussi, il nous faut un peu de trigo, et quelques
              partie de l’onde stationnaire  formules à rallonges !).                         antenne, l'énergie réfléchie
              peut se former.             • Soit Z = R ±jX (R partie résistive de Z , impédance d’entrée.)  de l’antenne et qui arrive
                                                                         in
                                                          in
                                               in
                                                  in
                                                       in
              Nous mesurons entre les     (X = partie réactive de Z )                         au TRX va diminuer sa puis-
                                                               in
                                            in
              deux fils de la ligne la résul-  • Soit Z = R ±jX a  (R partie résistive de Z , impédance  sance HF fournie. Et ce jus-
                                                             a
                                                    a
                                                                               a
                                                a
              tante (vectorielle) des ten-  de charge, comme l’antenne) (X = partie réactive de Z )  qu'au niveau de l’énergie
                                                                                        a
                                                                     a
              sions incidentes et réflé-  • Soit  Z l’impédance caractéristique de la ligne,  dissipée dans la résistance
                                                o
              chies qui est la tension des  et « α » sa longueur électrique, en degrés, ou radians.  de rayonnement de l’antenne
              ondes stationnaires. Le                                                         [référence 5, page 1-7].
              courant est mesuré dans                                                         Une puissance HF développée
              chacun des deux fils.                                                           plus élevée que celle four-
                                                                                              nie va surchauffer le PA.
                                          On sait que α = 360° x  L/λ
              Le  rapport des maxima et                         e                             Comme nos  TRX sont
                                                                           e
              minima de ces tensions (ou  avec L = longueur réelle de la ligne et λ = λ x V,   conçus pour délivrer de l’é-
                                          (coefficient de vélocité).
              courants) est nommé le      On sait que la longueur d’onde λ en  mètres = 300 / F (MHz).  nergie HF et non pas pour
              ROS sur la ligne bifilaire.            360 x F                                  l’absorber, ils ont un pro-
              Constatons que les impé-    Donc α = --------------- = 1,2 F  x  L / V          blème quand le ROS
              dances (donné par V et I , V                                                    devient important.
                               i  i  r               300 x V
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