Abaque de Smith, un outil mystérieux ? 5ème partie

Présentation au sujet: "Abaque de Smith, un outil mystérieux ? 5ème partie"— Transcription de la présentation:

1 Abaque de Smith, un outil mystérieux ? 5ème 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.

2 Le monde réel des feeders : câbles coaxiaux avec pertes
Nombreux sont les OM’s qui utilisent des câbles coax. Ceux-ci ont des pertes élevées par rapport aux feeders « échelle à grenouille ». L’atténuation d’une ligne de transmission a pour effet de diminuer le ROS (SWR) depuis la charge (antenne) vers la source (émetteur). Sur l’abaque de Smith, cela signifie que l’on passe sur des cercles à SWR constant de plus en plus petits le long d’une spirale rentrante en se dirigeant vers la source. Plus l’atténuation du feeder est élevée, plus la spirale se rapproche du centre de l’abaque.

3 Cas concret d’une installation avec feeder à pertes élevées
J’utilise une antenne dipôle replié (trombone) sur la bande des 10 m. La résonnance a lieu à 28 MHz et l’antenne présente alors une impédance de 300 Ω. Le feeder est un coax RG174/U de 4,88 m de long avec une perte de 20,34 dB par 100 m à 28 MHz. Le ROS à l’antenne est de 6:1 et celui-ci retombe à 3,6:1 à la sortie TX. Qu’en est-il sur l’abaque de Smith ? Quelle sera l’impédance à l’entrée du feeder ?

4 Cas concret d’un feeder à pertes élevées (suite)
En pratique on ne trace pas une spirale mais un premier cercle à SWR constant passant par le point de l’impédance de la charge, ensuite un deuxième cercle à SWR constant de diamètre plus petit en tenant compte de l’atténuation de la ligne de transmission.

5 6ème pratique : déterminer le ROS réel à l’antenne lorsqu’on mesure celui-ci dans le shack après un feeder avec pertes J’utilise un feeder coaxial RG58/U qui est assez long et qui présente une perte totale de -3 dB à la fréquence que j’utilise. Dans le shack, à la sortie de l’émetteur, je mesure un ROS de 1,7:1. Quel serait le ROS si j’avais pu placer le ROS-mètre directement au connecteur d’antenne ???

6 6ème pratique (suite) Vers la charge Cercle à SWR constant 1,7:1 Comment trouver le ROS en allant vers la charge ? En utilisant l’échelle radiale située en dessous de l’abaque de Smith.

7 6ème pratique (suite 2) Partie gauche de l’échelle radiale
3,18 1,7 Partie droite de l’échelle radiale 5,9 3 dB 2,9

8 6ème pratique (suite 3) Impédance côté émetteur lue sur ce cercle
Vers la charge Cercle à SWR constant 1,7:1 3,18 Cercle à SWR constant 3,18:1 Impédance côté antenne lue sur ce cercle

9 ROS à l’entrée et ROS à la sortie d’un feeder à pertes élevées
3ème mythe cassé : ROS à l’entrée et ROS à la sortie d’un feeder à pertes élevées Le ROS est constant tout le long d’un feeder à pertes négligeables. Avec un feeder à pertes élevées, le ROS réel à l’antenne est toujours beaucoup plus important que celui qui est mesuré dans le shack auprès du transceiver. Avec un RG58/U, j’ai « un meilleur » ROS qu’avec un RG213/U de la même longueur, pourquoi ? Oui du côté TX : maintenant, vous savez pourquoi avec la 6ème pratique ! Mais le ROS est toujours le même côté antenne et « aussi mauvais » que cela soit avec un RG58/U ou avec un RG213/U !!!

10 4ème mythe cassé : pertes par ROS et pertes du feeder
Ne pas confondre les pertes par ROS (pertes de retour, return loss) et les pertes d’un câble coaxial (atténuation). Pour un ROS de 3:1 les pertes de retour sont de 6 dB : 25 % de l’énergie est réfléchie et 75 % est transmise. Pour une installation avec un feeder de -3 dB de pertes d’atténuation, même si le ROS est excellent : 50 % de l’énergie est dissipée dans le feeder et 50 % est transmise.

11 Une solution universelle ? Nous allons voir.
Adaptation d’impédance Une solution universelle ? Nous allons voir. Rendez-vous la fois prochaine sur le site Internet ON5VL pour la 6ème partie

12 Bibliographie et mentions des sources des figures reprises
Spirale sur abaque de Smith : exemple extrait de l’ARRL Antenna Book, 21ème édition, chapitre 28.