Abaque de Smith, un outil mystérieux ? 2ème partie Avertissement et mesures conservatoires Dans les exposés qui vous sont proposés, un certain nombre de figures ont été reprises de plusieurs auteurs. Ces figures sont issues du domaine public (sauf rares exceptions) en provenance de différents sites Internet. Par respect pour les auteurs de ces figures, nous consacrons à chaque exposé une bibliographie en dernière page pour citer toutes les sources d’où proviennent les figures qui illustrent les exposés.

Que se passe-t-il le long d’une ligne de transmission ? Ligne avec pertes négligeables Le SWR (ROS) reste constant sur toute la longueur de la ligne !!! onde incidente, onde réfléchie Mais l’impédance de la charge vue le long de la ligne varie lorsqu’on se déplace le long de cette ligne !!! onde progressive, onde stationnaire

Déplacement le long d’une ligne de transmission sur l’abaque de Smith Échelle périphérique graduée en longueur d’onde en partant de la charge et en se dirigeant vers la source (Toward Generator). λ/2 λ/4 λ/2 λ/4 Échelle périphérique graduée en longueur d’onde en partant de la source et en se dirigeant vers la charge (Toward Load).

C’est quoi une longueur d’onde de ligne de transmission ? Il s’agit d’une longueur physique de ligne de transmission qui correspond à une longueur d’onde pour une fréquence bien déterminée en tenant compte du facteur de vélocité de propagation des ondes dans cette ligne de transmission.

2ème pratique : une antenne au bout d’une ligne de transmission J’ai mesuré l’impédance d’une antenne directement au connecteur de celle-ci à une fréquence donnée. J’ai une partie résistive de 20 Ω et une partie réactive inductive de +j21 Ω. Le feeder de 50 Ω (de pertes négligeables) a une longueur d’onde électrique de 0,108λ à cette fréquence (j’ai tenu compte du facteur de vélocité du feeder). Je mesure un SWR de 3:1 directement à l’antenne. En plaçant le ROS-mètre au début du feeder, j’ai le même SWR de 3:1 mais je mesure une autre impédance lorsque je place l’impédance-mètre au début de la ligne de transmission. Pourquoi j’ai le même SWR et pas la même impédance ???

2ème pratique : suite 0,072λ 0,18λ zC=0,40+j0,42 z=1,2+j1,25 Vers la source 0,18λ zC=0,40+j0,42 z=1,2+j1,25

1er mythe cassé : ROS (SWR) le long d’un feeder Le long d’une ligne de transmission (de pertes négligeables), si je place un ROS-mètre en début de ligne, en milieu de ligne, en fin de ligne ou à n’importe quel endroit de la ligne, l’appareil de mesure me donnera toujours la même mesure de SWR. La preuve sur l’abaque de Smith : on tourne le long d’un cercle à SWR constant. Nous verrons dans un autre exposé ce qu’il en est dans le monde réel lorsque la ligne de transmission a des pertes.

2ème mythe cassé : impédance le long d’un feeder Le long de cette même ligne de transmission, la mesure de l’impédance d’une charge (par exemple une antenne) change selon la distance parcourue le long de la ligne en partant de cette charge. L’impédance peut être au départ à réactance inductive, passer par une valeur résistive pure, repasser par une valeur de réactance capacitive, etc. Il suffit de lire l’impédance sur le cercle à SWR constant sur l’abaque de Smith. La distance parcourue le long de la ligne se lit sur l’échelle en longueur d’onde sur le périmètre de l’abaque. Cette impédance se reproduit à chaque λ/2, ce qui correspond à un tour complet sur l’abaque.

3ème pratique : réglage d’adaptation d’impédance d’un Antenna Tuner En ayant réglé le Gamma Match « du mieux que je pouvais » sur une antenne Yagi de la bande des 6 m, j’obtiens directement à l’antenne une impédance avec une partie résistive de 25Ω et une partie réactive inductive de +j25Ω. L’antenne est raccordée à un Antenna Tuner par un feeder coaxial RG213/U (50Ω) dont la longueur est de 12,70 m. J’ai effectué toutes les mesures sur la fréquence d’appel de 51,450 MHz. Quelle devra être l’impédance à la sortie de l’Antenna Tuner pour obtenir une adaptation parfaite de tout l’ensemble vis-à-vis de la sortie 50Ω du Transceiver et à cette même fréquence de 51,450 MHz ? Cette 3ème pratique est similaire à la précédente et offre l’opportunité d’un cas concret pour bien comprendre ce que nous apprend l’abaque.

3ème pratique : suite 0,088λ zC=0,5+j0,5 Réactance inductive Réactance capacitive z=0,6-j0,66 0,388λ

Rendez-vous la fois prochaine sur le site Internet ON5VL Impédances et admittances Rendez-vous la fois prochaine sur le site Internet ON5VL pour la 3ème partie http://on5vl.e-monsite.com/

Bibliographie et mentions des sources des figures reprises Graphiques ondes : animation designed by Dr Francesco Fornetti, docfranckie.com ; explorerf.com.