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[Technique]Ladder Line et multiple éléments en 144

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jscherer
Bonjour,
je voudrai savoir si mon raisonnement tient la route aprés l'avis d'un
expert...
J'envisage d'alimenter une 16 elts par une ligne de type ladder 450
ohms, bien sûr entre la sortie du TX et la ligne une mini boite de
couplage afin d'accorder le dipole et de rééquilibrer les impédances.
l'objectif est d'obtenir le moins de pretes possibles dans la ligne.
pour ce faire je considère le dipole seul que j'assimile à une levy
taillée pour le 144 (je n'envisage pas d'autres fréquences).
A ce moment je peux considérer qu'ayant à faire à une levy, les
courants dans a ligne s'équilibrent (bien sur la boite de couplage
sert à cela).
Q'en pensez-vous ?
je n'ai pas réussi a trouver sur le net les caracteristiques du ladder
line aux féquences que je veux l'utiliser, notemment
l'atténuation/100feet, quelqu'un pourrait-il m'indiquer ça ?
Cordialement
73 de Jacques - F1APY

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no-span-pse
Bonjour,

Votre raisonnement tient la route.

Vous n'êtes pas obligé d'alimenter une antenne avec une ligne ayant la
même impédance caractéristique que la charge fournie par l'antenne.
Mais vous aurez du ROS et cela va augmenter éventuellement les pertes
apportées normalement par la ligne lorsqu'elle est adaptée.

Cette augmentation dûe au ROS est fonction de la valeur de ce dernier
mais aussi des pertes amenées par la ligne en régime adapté. Ceci
explique tout l'intérêt d'utiliser une ligne à très faibles pertes
lorsqu'on veut fonctionner en régime d'ondes stationnaires. Dans
l'absolu, si les pertes adaptées sont insignifiantes, les pertes en
présence de ROS, même élevé, resteront très faibles. L'excellent
rendement en HF de l'antenne Lévy (la vraie, avec une "échelle à
grenouille" et non du twin-lead ...) repose sur ce principe.

Le principe n'est pas non plus réservé aux seules bandes HF, mais il
est vrai que c'est une technique un peu oubliée en VHF et au-dela
depuis qu'il existe des câbles coaxiaux à faible pertes (Heliax, par
exemple).

Merci de votre précision : "l'objectif est d'obtenir le moins de
pretes possibles dans la ligne" car c'est en effet la seule raison
acceptable pour alimenter une antenne 16 el de la sorte.

Espérer élargir la bande passante du système est possible mais sans
conserver les caractéristiques de directivité et de gain de l'antenne.

Par contre alimenter de la sorte une antenne située très loin de la
station, sous réserve que la ligne puisse être tendue entre les deux
extrémités, est possible et rentable avec un peu de précautions.

- Supposons que votre antenne ait une impédance de 50+j0 ohms @145 MHz
et qu'elle soit située à 120 mètres de la station, sur une petite
butte bien dégagée, juste derriere la maison.
- Supposons que vous puissiez installer la ligne en ligne directe
entre les deux points.
- Supposons différents types de lignes : câble coaxial RG 213
ordinaire, twin-lead 450 ohms ajouré et ligne tendue (isolée air)
réalisée pour Zo = 600 ohms.

cas 1 - RG 213 50 Ohms
la ligne est adaptée ROS = 1
pertes = 12,3 dB
(n'oubliez pas qu'il y a 120 m de long dans cet exemple !)


cas 2 - Twin-lead 450 ohms
(si la ligne était adaptée, les pertes seraient de 1.48 dB)
ROS au niveau de l'antenne = 9
ROS au pied de la ligne = 3,64
pertes supplémentaires dues au ROS = 2,74 dB
pertes totales = 4,22 dB
Ze = 150 + j200 (au pied de la ligne)


cas 3 - Ligne à air 600 ohms
(si la ligne était adaptée, les pertes seraient de 1.02 dB)
ROS au niveau de l'antenne = 12
ROS au pied de la ligne = 5,05
pertes supplémentaires dues au ROS = 2,88 dB
pertes totales = 3,90 dB
Ze = 1112 - j1382 (au pied de la ligne)

En résumé :
coaxial : 12,30 dB
twin-lead : 4,22 dB
ligne air : 3,90 dB

Mais il reste un détail : il faut conjuguer les impédances en un point
quelconque du dispositif afin d'obtenir le meilleur transfert de
puissance possible. Pour plus de facilité, on réalise cette adaptation
au niveau de l'émetteur avec le système le plus simple possible (le
moins d'éléments possible et de la meilleure qualité possible). Vous
pouvez vous orienter vers un système à base de morceaux de lignes ou
tout simplement vers un système LC simple.

Exemples :

pour le twin 450 ohms, du TX vers la ligne
self série de 0.1 µH
condo parallèle de 10.7 pF
ou
condo série de 8.1 pF
self parallèle de 0.3 µH

pertes environ 0.08 dB


pour la ligne 600 Ohms, du TX vers la ligne
self série de 0.4 µH
condo arallèle de 2.5 pF
ou
condo série de 3 pF
self parallèle de 0.3 µH

pertes environ 0.19 dB

Avec dans tous les cas :
Q de la self > 200
Q du condo > 1000


Quelques remarques :


1 - je doute des informations en ce qui concerne le twin-lead ajouré
450 ohms. les pertes me semblent vraiment faibles et j'irais bien
jusqu'à une valeur deux fois plus grande en "adapté".

2 - le twin-lead est sensible à l'humidité et à la pollution. Les
pertes peuvent encore doubler, tripler ou quadrupler selon la météo.

3 - il est évident qu'après avoir lu ce qui précéde, seule la ligne à
air est une bonne garantie de faibles pertes. Il ne reste plus qu'à
soigner avec la plus grande attention le coupleur, et dans mon exemple
ci-dessus, on arrive à un total de pertes de 3.90+0.19 = 4.09 dB pour
120 mètres de ligne @ 145 MHz. Il y a de quoi faire quelques efforts
pour arriver à tendre une ligne parallèle, réalisée avec 2 fils et un
espacement ... à calculer. :-)

J'ai omis un détail : le passage symètrique-asymétrique et c'est
peut-être l'occasion de perdre encore un peu de HF ...

J'espère vous avoir intéressé.

73,
Francis
F6AWN



On 22 Sep 2003 07:47:45 -0700, (F1APY) wrote:

:Bonjour,
:je voudrai savoir si mon raisonnement tient la route aprés l'avis d'un
:expert...
:J'envisage d'alimenter une 16 elts par une ligne de type ladder 450
:ohms, bien sûr entre la sortie du TX et la ligne une mini boite de
:couplage afin d'accorder le dipole et de rééquilibrer les impédances.
:l'objectif est d'obtenir le moins de pretes possibles dans la ligne.
:pour ce faire je considère le dipole seul que j'assimile à une levy
:taillée pour le 144 (je n'envisage pas d'autres fréquences).
:A ce moment je peux considérer qu'ayant à faire à une levy, les
:courants dans a ligne s'équilibrent (bien sur la boite de couplage
:sert à cela).
:Q'en pensez-vous ?
:je n'ai pas réussi a trouver sur le net les caracteristiques du ladder
:line aux féquences que je veux l'utiliser, notemment
:l'atténuation/100feet, quelqu'un pourrait-il m'indiquer ça ?
:Cordialement
:73 de Jacques - F1APY


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jscherer
Bonjour,

Je vous remercie d'avoir bien voulu répondre à mon post.
j'ai encore quelques questions/remarques...


(aWn) wrote in message news:...
Bonjour,

Votre raisonnement tient la route.




ouff ça rassure :-))

Vous n'êtes pas obligé d'alimenter une antenne avec une ligne ayant la
même impédance caractéristique que la charge fournie par l'antenne.
Mais vous aurez du ROS et cela va augmenter éventuellement les pertes
apportées normalement par la ligne lorsqu'elle est adaptée.



Je ne comprends pas, en effet normalement sur une levy, lorsque que
l'on joue de la boite d'accord (en HF), l'objectif est bien de
diminuer le ros entre la boite d'accord et l'ensemble ligne+antenne,
du moins c'est ce que j'ai pu comprendre dans le fonctionnement de la
levy (les courants s'annulent dans la ligne d'alimentation ),
d'allieurs j'ai pu le vérifier avec un ft817,une boite d'accord home
made, un rosmetre , une ligne 450 ohms et dipole sur 20m, le ROS
indiqué par l'appareil etant tres proche de 1 et la puissance
transmise à l'ensemble ligne+ antenne par le ft817 bien de 5 watts.

Cette augmentation dûe au ROS est fonction de la valeur de ce dernier
mais aussi des pertes amenées par la ligne en régime adapté. Ceci
explique tout l'intérêt d'utiliser une ligne à très faibles pertes
lorsqu'on veut fonctionner en régime d'ondes stationnaires. Dans
l'absolu, si les pertes adaptées sont insignifiantes, les pertes en
présence de ROS, même élevé, resteront très faibles. L'excellent
rendement en HF de l'antenne Lévy (la vraie, avec une "échelle à
grenouille" et non du twin-lead ...) repose sur ce principe.



Ok la nous sommes en phase


Le principe n'est pas non plus réservé aux seules bandes HF, mais il
est vrai que c'est une technique un peu oubliée en VHF et au-dela
depuis qu'il existe des câbles coaxiaux à faible pertes (Heliax, par
exemple).

Merci de votre précision : "l'objectif est d'obtenir le moins de
pretes possibles dans la ligne" car c'est en effet la seule raison
acceptable pour alimenter une antenne 16 el de la sorte.

Espérer élargir la bande passante du système est possible mais sans
conserver les caractéristiques de directivité et de gain de l'antenne.

Par contre alimenter de la sorte une antenne située très loin de la
station, sous réserve que la ligne puisse être tendue entre les deux
extrémités, est possible et rentable avec un peu de précautions.

- Supposons que votre antenne ait une impédance de 50+j0 ohms @145 MHz
et qu'elle soit située à 120 mètres de la station, sur une petite
butte bien dégagée, juste derriere la maison.



la distance est de moitié, mais les conditions sont proches , en fait
l'ensemble se situe sur un aeroport relativement éloigné des
installations fixes du dit aeroport, le mat de l'antenne étant situé
sur le toit d'un batiment...

- Supposons que vous puissiez installer la ligne en ligne directe
entre les deux points.
- Supposons différents types de lignes : câble coaxial RG 213
ordinaire, twin-lead 450 ohms ajouré et ligne tendue (isolée air)
réalisée pour Zo = 600 ohms.

cas 1 - RG 213 50 Ohms
la ligne est adaptée ROS = 1
pertes = 12,3 dB
(n'oubliez pas qu'il y a 120 m de long dans cet exemple !)


cas 2 - Twin-lead 450 ohms
(si la ligne était adaptée, les pertes seraient de 1.48 dB)
ROS au niveau de l'antenne = 9
ROS au pied de la ligne = 3,64
pertes supplémentaires dues au ROS = 2,74 dB
pertes totales = 4,22 dB
Ze = 150 + j200 (au pied de la ligne)






cas 3 - Ligne à air 600 ohms
(si la ligne était adaptée, les pertes seraient de 1.02 dB)
ROS au niveau de l'antenne = 12
ROS au pied de la ligne = 5,05
pertes supplémentaires dues au ROS = 2,88 dB
pertes totales = 3,90 dB
Ze = 1112 - j1382 (au pied de la ligne)

En résumé :
coaxial : 12,30 dB
twin-lead : 4,22 dB
ligne air : 3,90 dB

Mais il reste un détail : il faut conjuguer les impédances en un point
quelconque du dispositif afin d'obtenir le meilleur transfert de
puissance possible. Pour plus de facilité, on réalise cette adaptation
au niveau de l'émetteur avec le système le plus simple possible (le
moins d'éléments possible et de la meilleure qualité possible). Vous
pouvez vous orienter vers un système à base de morceaux de lignes ou
tout simplement vers un système LC simple.

Exemples :

pour le twin 450 ohms, du TX vers la ligne
self série de 0.1 µH
condo parallèle de 10.7 pF
ou
condo série de 8.1 pF
self parallèle de 0.3 µH

pertes environ 0.08 dB


pour la ligne 600 Ohms, du TX vers la ligne
self série de 0.4 µH
condo arallèle de 2.5 pF
ou
condo série de 3 pF
self parallèle de 0.3 µH

pertes environ 0.19 dB

Avec dans tous les cas :
Q de la self > 200
Q du condo > 1000


Quelques remarques :


1 - je doute des informations en ce qui concerne le twin-lead ajouré
450 ohms. les pertes me semblent vraiment faibles et j'irais bien
jusqu'à une valeur deux fois plus grande en "adapté".

2 - le twin-lead est sensible à l'humidité et à la pollution. Les
pertes peuvent encore doubler, tripler ou quadrupler selon la météo.



Je ne sais pas si on parle du meme feeder, la ligne dont je dispose
est une ligne de type window les conducteurs sont enrobés par un
semblant de 'PVC', il facile de s'assurer de l'étanchéité aux
extremités de la ligne en y mettant de la colle type néoprene ou
autre, les conducteurs semblent bien isolés de l'extérieur, a moins
d'un 'accident' sur l'enrobage, il semble difficile à l'humidité d'y
penéter, de plus lorsque j'ai été amené à couper un morceau les
conducteurs sont apparus d'aspect neuf et brillant...


3 - il est évident qu'après avoir lu ce qui précéde, seule la ligne à
air est une bonne garantie de faibles pertes. Il ne reste plus qu'à
soigner avec la plus grande attention le coupleur, et dans mon exemple
ci-dessus, on arrive à un total de pertes de 3.90+0.19 = 4.09 dB pour
120 mètres de ligne @ 145 MHz. Il y a de quoi faire quelques efforts
pour arriver à tendre une ligne parallèle, réalisée avec 2 fils et un
espacement ... à calculer. :-)




oui c'est à envisager avec la formule qui va bien, cependant point de
vue réalisation pratique, il faudrait être amené à tendre la ligne le
plus droit possible, bien j'étudierai en profondeur ce point...

J'ai omis un détail : le passage symètrique-asymétrique et c'est
peut-être l'occasion de perdre encore un peu de HF ...



peut-être utiliser un dipole replié ?


J'espère vous avoir intéressé.

73,
Francis
F6AWN




mais tés certainement Francis, c'est un plaisir pour moi
Cordialement
Jacques - F1APY




On 22 Sep 2003 07:47:45 -0700, (F1APY) wrote:

>:Bonjour,
>:je voudrai savoir si mon raisonnement tient la route aprés l'avis d'un
>:expert...
>:J'envisage d'alimenter une 16 elts par une ligne de type ladder 450
>:ohms, bien sûr entre la sortie du TX et la ligne une mini boite de
>:couplage afin d'accorder le dipole et de rééquilibrer les impédances.
>:l'objectif est d'obtenir le moins de pretes possibles dans la ligne.
>:pour ce faire je considère le dipole seul que j'assimile à une levy
>:taillée pour le 144 (je n'envisage pas d'autres fréquences).
>:A ce moment je peux considérer qu'ayant à faire à une levy, les
>:courants dans a ligne s'équilibrent (bien sur la boite de couplage
>:sert à cela).
>:Q'en pensez-vous ?
>:je n'ai pas réussi a trouver sur le net les caracteristiques du ladder
>:line aux féquences que je veux l'utiliser, notemment
>:l'atténuation/100feet, quelqu'un pourrait-il m'indiquer ça ?
>:Cordialement
>:73 de Jacques - F1APY


Avatar
jscherer
Bonjour,

Je vous remercie d'avoir bien voulu répondre à mon post.
j'ai encore quelques questions/remarques...


(aWn) wrote in message news:...
Bonjour,

Votre raisonnement tient la route.




ouff ça rassure :-))

Vous n'êtes pas obligé d'alimenter une antenne avec une ligne ayant la
même impédance caractéristique que la charge fournie par l'antenne.
Mais vous aurez du ROS et cela va augmenter éventuellement les pertes
apportées normalement par la ligne lorsqu'elle est adaptée.



Je ne comprends pas, en effet normalement sur une levy, lorsque que
l'on joue de la boite d'accord (en HF), l'objectif est bien de
diminuer le ros entre la boite d'accord et l'ensemble ligne+antenne,
du moins c'est ce que j'ai pu comprendre dans le fonctionnement de la
levy (les courants s'annulent dans la ligne d'alimentation ),
d'allieurs j'ai pu le vérifier avec un ft817,une boite d'accord home
made, un rosmetre , une ligne 450 ohms et dipole sur 20m, le ROS
indiqué par l'appareil etant tres proche de 1 et la puissance
transmise à l'ensemble ligne+ antenne par le ft817 bien de 5 watts.

Cette augmentation dûe au ROS est fonction de la valeur de ce dernier
mais aussi des pertes amenées par la ligne en régime adapté. Ceci
explique tout l'intérêt d'utiliser une ligne à très faibles pertes
lorsqu'on veut fonctionner en régime d'ondes stationnaires. Dans
l'absolu, si les pertes adaptées sont insignifiantes, les pertes en
présence de ROS, même élevé, resteront très faibles. L'excellent
rendement en HF de l'antenne Lévy (la vraie, avec une "échelle à
grenouille" et non du twin-lead ...) repose sur ce principe.



Ok la nous sommes en phase


Le principe n'est pas non plus réservé aux seules bandes HF, mais il
est vrai que c'est une technique un peu oubliée en VHF et au-dela
depuis qu'il existe des câbles coaxiaux à faible pertes (Heliax, par
exemple).

Merci de votre précision : "l'objectif est d'obtenir le moins de
pretes possibles dans la ligne" car c'est en effet la seule raison
acceptable pour alimenter une antenne 16 el de la sorte.

Espérer élargir la bande passante du système est possible mais sans
conserver les caractéristiques de directivité et de gain de l'antenne.

Par contre alimenter de la sorte une antenne située très loin de la
station, sous réserve que la ligne puisse être tendue entre les deux
extrémités, est possible et rentable avec un peu de précautions.

- Supposons que votre antenne ait une impédance de 50+j0 ohms @145 MHz
et qu'elle soit située à 120 mètres de la station, sur une petite
butte bien dégagée, juste derriere la maison.



la distance est de moitié, mais les conditions sont proches , en fait
l'ensemble se situe sur un aeroport relativement éloigné des
installations fixes du dit aeroport, le mat de l'antenne étant situé
sur le toit d'un batiment...

- Supposons que vous puissiez installer la ligne en ligne directe
entre les deux points.
- Supposons différents types de lignes : câble coaxial RG 213
ordinaire, twin-lead 450 ohms ajouré et ligne tendue (isolée air)
réalisée pour Zo = 600 ohms.

cas 1 - RG 213 50 Ohms
la ligne est adaptée ROS = 1
pertes = 12,3 dB
(n'oubliez pas qu'il y a 120 m de long dans cet exemple !)


cas 2 - Twin-lead 450 ohms
(si la ligne était adaptée, les pertes seraient de 1.48 dB)
ROS au niveau de l'antenne = 9
ROS au pied de la ligne = 3,64
pertes supplémentaires dues au ROS = 2,74 dB
pertes totales = 4,22 dB
Ze = 150 + j200 (au pied de la ligne)






cas 3 - Ligne à air 600 ohms
(si la ligne était adaptée, les pertes seraient de 1.02 dB)
ROS au niveau de l'antenne = 12
ROS au pied de la ligne = 5,05
pertes supplémentaires dues au ROS = 2,88 dB
pertes totales = 3,90 dB
Ze = 1112 - j1382 (au pied de la ligne)

En résumé :
coaxial : 12,30 dB
twin-lead : 4,22 dB
ligne air : 3,90 dB

Mais il reste un détail : il faut conjuguer les impédances en un point
quelconque du dispositif afin d'obtenir le meilleur transfert de
puissance possible. Pour plus de facilité, on réalise cette adaptation
au niveau de l'émetteur avec le système le plus simple possible (le
moins d'éléments possible et de la meilleure qualité possible). Vous
pouvez vous orienter vers un système à base de morceaux de lignes ou
tout simplement vers un système LC simple.

Exemples :

pour le twin 450 ohms, du TX vers la ligne
self série de 0.1 µH
condo parallèle de 10.7 pF
ou
condo série de 8.1 pF
self parallèle de 0.3 µH

pertes environ 0.08 dB


pour la ligne 600 Ohms, du TX vers la ligne
self série de 0.4 µH
condo arallèle de 2.5 pF
ou
condo série de 3 pF
self parallèle de 0.3 µH

pertes environ 0.19 dB

Avec dans tous les cas :
Q de la self > 200
Q du condo > 1000


Quelques remarques :


1 - je doute des informations en ce qui concerne le twin-lead ajouré
450 ohms. les pertes me semblent vraiment faibles et j'irais bien
jusqu'à une valeur deux fois plus grande en "adapté".

2 - le twin-lead est sensible à l'humidité et à la pollution. Les
pertes peuvent encore doubler, tripler ou quadrupler selon la météo.



Je ne sais pas si on parle du meme feeder, la ligne dont je dispose
est une ligne de type window les conducteurs sont enrobés par un
semblant de 'PVC', il facile de s'assurer de l'étanchéité aux
extremités de la ligne en y mettant de la colle type néoprene ou
autre, les conducteurs semblent bien isolés de l'extérieur, a moins
d'un 'accident' sur l'enrobage, il semble difficile à l'humidité d'y
penéter, de plus lorsque j'ai été amené à couper un morceau les
conducteurs sont apparus d'aspect neuf et brillant...


3 - il est évident qu'après avoir lu ce qui précéde, seule la ligne à
air est une bonne garantie de faibles pertes. Il ne reste plus qu'à
soigner avec la plus grande attention le coupleur, et dans mon exemple
ci-dessus, on arrive à un total de pertes de 3.90+0.19 = 4.09 dB pour
120 mètres de ligne @ 145 MHz. Il y a de quoi faire quelques efforts
pour arriver à tendre une ligne parallèle, réalisée avec 2 fils et un
espacement ... à calculer. :-)




oui c'est à envisager avec la formule qui va bien, cependant point de
vue réalisation pratique, il faudrait être amené à tendre la ligne le
plus droit possible, bien j'étudierai en profondeur ce point...

J'ai omis un détail : le passage symètrique-asymétrique et c'est
peut-être l'occasion de perdre encore un peu de HF ...



peut-être utiliser un dipole replié ?


J'espère vous avoir intéressé.

73,
Francis
F6AWN




mais tés certainement Francis, c'est un plaisir pour moi
Cordialement
Jacques - F1APY




On 22 Sep 2003 07:47:45 -0700, (F1APY) wrote:

>:Bonjour,
>:je voudrai savoir si mon raisonnement tient la route aprés l'avis d'un
>:expert...
>:J'envisage d'alimenter une 16 elts par une ligne de type ladder 450
>:ohms, bien sûr entre la sortie du TX et la ligne une mini boite de
>:couplage afin d'accorder le dipole et de rééquilibrer les impédances.
>:l'objectif est d'obtenir le moins de pretes possibles dans la ligne.
>:pour ce faire je considère le dipole seul que j'assimile à une levy
>:taillée pour le 144 (je n'envisage pas d'autres fréquences).
>:A ce moment je peux considérer qu'ayant à faire à une levy, les
>:courants dans a ligne s'équilibrent (bien sur la boite de couplage
>:sert à cela).
>:Q'en pensez-vous ?
>:je n'ai pas réussi a trouver sur le net les caracteristiques du ladder
>:line aux féquences que je veux l'utiliser, notemment
>:l'atténuation/100feet, quelqu'un pourrait-il m'indiquer ça ?
>:Cordialement
>:73 de Jacques - F1APY


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no-span-pse
Bonjour,

On 23 Sep 2003 05:45:55 -0700, (F1APY) wrote:

:j'ai encore quelques questions/remarques...



aie ! :-)))

:> Vous n'êtes pas obligé d'alimenter une antenne avec une ligne ayant la
:> même impédance caractéristique que la charge fournie par l'antenne.
:> Mais vous aurez du ROS et cela va augmenter éventuellement les pertes
:> apportées normalement par la ligne lorsqu'elle est adaptée.



Je précise ce qui précède :

Dans l'absolu, c'est à dire en considérant que la ligne est parfaite
et n'a aucune perte lorsqu'elle est adaptée, la ligne n'aura pas non
plus de pertes en présence de ROS. Les pertes résulteront uniquement
des circuits utilisés pour assurer un transfert correct de l'énergie
tout le long du dispositif ( = TX, adaptation, ligne, adaptation,
charge).

Toutefois, dans la réalité les lignes ont des pertes, essentiellement
à cause du diélectrique existant entre les deux conducteurs, l'air
étant le meilleur isolant possible.
Ces pertes sont fournies par les constructeurs, ramenées à la longueur
et en fonction de la fréquence utilisée, pour une ligne *adaptée*,
c'est à dire qui "voit" à chacune de ses extrémités une impédance
égale à son impédance caractéristique.

Lorsque la ligne n'est plus adaptée, il existe une onde stationnaire,
c'est à dire que la tension (ou l'intensité) n'est plus constante mais
varie cycliquement avec des minimum et des maximum, le ROS se
matérialisant par le rapport existant entre ces deux valeurs extrèmes.
Dans ce cas, la ligne va se trouver soumise par endroits à des
tensions plus élevées que lorsqu'il s'agit d'une ligne adaptée et les
pertes liées au diélectrique vont augmenter, d'autant plus que les
pertes sont déja importantes lorsque la ligne est adaptée.

Dit autrement, entre deux lignes ayant des pertes différentes
lorsqu'elles sont adaptées, c'est celle qui a le moins de pertes qui
apportera aussi le moins de pertes en présence d'un ROS équivalent,
ces pertes étant toutefois supérieures à la valeur minimum qui est
celle produite par une ligne adaptée.

Remarque : le principal risque de la présence d'un ROS très élevé
repose sur l'existence de maximum de tension ou de maximum d'intensité
à des endroits particuliers de la ligne, ce qui peut conduire à la
destruction de composants incapables de supporter ces valeurs
extrêmes, y compris l'isolant de la ligne entre les deux conducteurs.
Accessoirement, croire que la "puissance réfléchie" lue sur un
tos-mètre est une puissance perdue est une erreur très fréquente avec
pour corollaire que la puissance réellement émise par l'antenne n'est
pas uniquement la "puissance directe" lue sur le même tos-mètre mais
bien supérieure à cette valeur. Mais c'est un autre sujet.

:Je ne comprends pas, en effet normalement sur une levy, lorsque que
:l'on joue de la boite d'accord (en HF), l'objectif est bien de
:diminuer le ros entre la boite d'accord et l'ensemble ligne+antenne,



Pas exactement. En fait la boite d'accord permet de réaliser une
opération que les mathématiciens habitués à la notation en nombres
complexes appellent "la conjuguaison de deux valeurs". Appliqué aux
impédances, qui s'expriment justement sous forme de nombre complexes :
Z = R + jX
cette opération permet d'assurer le transfert parfait d'un signal
alternatif sans perte de puissance, si les élements d'adaptation et la
ligne de transmission sont parfaits, en présentant en un point
quelconque du système à une impédance donnée et quelconque sa valeur
conjuguée (ici de R -jX), c'est à dire dont la partie résistive est
égale et la partie réactive de même module mais de signe opposé.
Dans ces conditions, on peut démontrer que le transfert de puissance
est parfait.

Bien entendu, l'onde stationnaire présente sur la ligne ne disparait
pas pour autant et les tensions et intensités éventuellement
dangereuses pour le matériel non plus.

Dans votre remarque, oui, vous diminuez le ROS, mais seulement dans le
morceau de ligne situé entre la boite de couplage et l'émetteur, soit
quelques centimètres pour beaucoup de stations amateur. :-)
Le ROS présent entre la boite de couplage et l'antenne ne change
absolument pas (voir ci-dessus) et ce n'est toutefois un problème que
si la ligne n'est pas à très faibles pertes. C'est toute la différence
entre une Lévy alimentée par une "échelle à grenouille" et une Lévy
alimentée avec un câble coaxial ou un mauvais (en HF !) morceau de fil
électrique, bien que dans les deux cas la boite de couplage permette
de ramener le ROS à 1:1 au niveau de l'émetteur. Je vous renvoie aux
valeurs de pertes mentionnées dans mon message précédent pour des
types de lignes différents.


:du moins c'est ce que j'ai pu comprendre dans le fonctionnement de la
:levy (les courants s'annulent dans la ligne d'alimentation ),



Vous semblez confondre deux choses : le ROS et l'équilibre des
courants. Si les courants s'annulaient, il n'y aurait plus de
puissance ! Par contre, les champs produits par les courants dans la
ligne doivent s'annuler si la ligne doit rester une ligne et non
devenir une antenne qui rayonne.

La présence de ROS n'empêche pas l'équilibre des courants car
"l'équilibre" des courants c'est juste l'état dans lequel ceux-ci se
trouvent à un point donné de la ligne et pour chaque conducteur : de
valeur identique mais de sens opposé. C'est la condition nécessaire
pour que la ligne ne rayonne pas et donc ne se comporte pas en
antenne, ce qui n'est pas son rôle.
Vous pouvez aussi à l'inverse avoir un ROS de 1:1 mais des courants
déséquilibrés dans la ligne. Toutefois, dans ce cas, les mesures de
ROS sont généralement fausses car l'appareil de mesure n'aime pas ce
déséquilibre. La encore, c'est un autre sujet que celui de la validité
des valeurs de ROS mesurées.


:d'allieurs j'ai pu le vérifier avec un ft817,une boite d'accord home
:made, un rosmetre , une ligne 450 ohms et dipole sur 20m, le ROS
:indiqué par l'appareil etant tres proche de 1 et la puissance
:transmise à l'ensemble ligne+ antenne par le ft817 bien de 5 watts.



En effet, vous avez assuré un bon transfert d'énergie en "conjuguant"
les impédances au point d'alimentation où vous avez inséré votre boite
d'accord :

* Au niveau du dipôle, vous avez
Z1 = R1 +jX1 (+ pris arbitrairement, celà peut aussi être -),

* la ligne devient une "boite de transformation d'impédance" car elle
est désadaptée et elle vous fournit à l'autre bout Z2 = R2 + jX2 avec
la longueur L utilisée, elle vous aurait d'ailleurs fourni Z3 = R3
+jX3 si la longueur avait été différente (ce qui explique que
certaines longueurs conviennent mieux à certaines boites de couplage
pas forcément capables d'adapter tous les cas possibles),

* et il vous reste à passer de Z3 = R3 +jX3 à Zs = 50 +j0 valeur
souhaitée par votre émetteur normalisé en utilisant une boite
d'adaptation d'impédance (boite de couplage ou tout autre nom pour un
dispositif identique).

Lorsque cet équilibre existe, le transfert de puissance est parfait,
aux pertes près apportées par la ligne (aucune si la ligne est
parfaite) et par le dispositif utilisé pour l'adaptation (de minimum à
prohibitives selon le dispositif utilisé). Dans tous les cas vous
lirez un ROS de 1:1 au niveau de l'émetteur, mais ce n'est en aucune
façon la garantie d'un système performant. La preuve ? Une superbe
charge 50 ohms blindée ne permet que très rarement de faire un QSO...
(J'ai tout de même réussi à être entendu à 2 ou 3 km avec 100 W, sur
3.5 MHz avec une charge MFJ !). Sûrement le raccord PL-PL qui
rayonnait ... :-)))



:> Cette augmentation dûe au ROS est fonction de la valeur de ce dernier
:> mais aussi des pertes amenées par la ligne en régime adapté. Ceci
:> explique tout l'intérêt d'utiliser une ligne à très faibles pertes
:> lorsqu'on veut fonctionner en régime d'ondes stationnaires. Dans
:> l'absolu, si les pertes adaptées sont insignifiantes, les pertes en
:> présence de ROS, même élevé, resteront très faibles. L'excellent
:> rendement en HF de l'antenne Lévy (la vraie, avec une "échelle à
:> grenouille" et non du twin-lead ...) repose sur ce principe.
:
:Ok la nous sommes en phase



Je précise que la qualité de "l'échelle à grenouille" repose justement
sur le fait qu'il n'y a pas d'isolant ou presque, autre que l'air,
entre les conducteurs. Mais ce "ou presque" peut tout de même
constituer un problème, car les petits barreaux de l'échelle qui
maintiennent les fils en place peuvent apporter des pertes selon leur
qualité ET leur EMPLACEMENT, justement s'il s'agit d'un point de haute
tension et d'autant plus que le petit barreau devient vite sale et
pollué donc conducteur de la HF, jusqu'à flasher (ou partir en fumée)
si la puissance est suffisante. L'écartement entre les fils n'y peut
rien puisque en fait le petit barreau constitue une passerelle ...
L'excellence, c'est deux fils tendus sans aucun barreau !
(Prenez du fil monoconducteur, pas du fil tressé.)


:> - Supposons que votre antenne ait une impédance de 50+j0 ohms @145 MHz
:> et qu'elle soit située à 120 mètres de la station, sur une petite
:> butte bien dégagée, juste derriere la maison.
:
:la distance est de moitié, mais les conditions sont proches , en fait
:l'ensemble se situe sur un aeroport relativement éloigné des
:installations fixes du dit aeroport, le mat de l'antenne étant situé
:sur le toit d'un batiment...



60 mètres, c'est déja une longueur suffisante pour avoir des pertes
non négligeables sur 144 MHz. ;-)

:Je ne sais pas si on parle du meme feeder, la ligne dont je dispose
:est une ligne de type window les conducteurs sont enrobés par un
:semblant de 'PVC', il facile de s'assurer de l'étanchéité aux
:extremités de la ligne en y mettant de la colle type néoprene ou
:autre, les conducteurs semblent bien isolés de l'extérieur, a moins
:d'un 'accident' sur l'enrobage, il semble difficile à l'humidité d'y
:penéter, de plus lorsque j'ai été amené à couper un morceau les
:conducteurs sont apparus d'aspect neuf et brillant...



Vous avez compris, avec ce qui précède, que les pertes ne viennent pas
du vieillissement du fil, mais des variations de l'isolant entre
ceux-ci. C'est totalement différent.
Du twin-lead 450 ohm ajouré (justement pour diminuer la quantité
d'isolant) , soumis à la pluie et aux pollutions de l'atmosphère qui
sont conductrices peut voir ses pertes multipliées par 5, avec des
variations lorsqu'il pleut, car la pluie nettoie partiellement la
ligne et le cycle recommence.
Ce n'est pas le cas avec une échelle à grenouille, surtout si les
barreaux sont en nombre restreint et judicieusement placés (difficile
pour un système multibande HF, mais faisable pour une installation
monobande comme vous souhaitez le faire). Vous pouvez aussi les
nettoyer régulièrement et j'ai découvert un jour que c'était la corvée
mensuelle des jeunes matelots sur les cargos : ;-)


:oui c'est à envisager avec la formule qui va bien, cependant point de



la formule, ... à la louche ! Il y a des abaques dans les bouquins et
cela suffit car je suppose que vous mettrez au moins un CV variable
dans votre sytème d'adaptation, ce qui vous laisse une marge de
manoeuvre, hi ...

:vue réalisation pratique, il faudrait être amené à tendre la ligne le
:plus droit possible, bien j'étudierai en profondeur ce point...



Le plus droit possible, pas nécessairement. Le plus tendu possible,
non plus. Mais évitez les angles vifs avec la ligne. L'ensemble peut
pendre presque lamentablement en s'appuyant sur quelques points
judicieusement choisis. :-)

!!!!!!! Attention !!!!!!
J'allais oublier : attention à la sécurité !
Que personne ne puisse toucher la ligne lorsque vous émettez.


:> J'ai omis un détail : le passage symètrique-asymétrique et c'est
:> peut-être l'occasion de perdre encore un peu de HF ...
:
:peut-être utiliser un dipole replié ?



Oui, côté antenne. D'ailleurs, si il y a déja un système d'adaptation
sur l'antenne que vous comptez utiliser, le mieux sera de le retirer.
Vous aurez tout à gagner en remontant l'impédance à 200 ou 300 ohms,
s'il s'agit d'un trombone (dipôle replié) au lieu des 50/75 ohms
standards.

Mais en bas de la ligne, il va falloir soit réaliser un montage
équilibré côté ligne et disymétrique côté TX, soit utiliser un balun
entre l'adaptation et le TX. Ma préférence va à la première solution.

Il ne vous reste plus qu'à ...

Bon courage,
Francis
F6AWN
Avatar
jscherer
Bonjour,
merci de toutes vos précisions , en effet il semble que je n'avais pas
considéré tous les aspects , en fait le mieux est de dessiner un
schema simplifié afin de prendre en compte tout les aspects du
probleme et de raisonner dessus....
quelques remarques encore , (je coupe une partie car cela commence à
faire long)

Vous semblez confondre deux choses : le ROS et l'équilibre des
courants. Si les courants s'annulaient, il n'y aurait plus de
puissance ! Par contre, les champs produits par les courants dans la
ligne doivent s'annuler si la ligne doit rester une ligne et non
devenir une antenne qui rayonne.

La présence de ROS n'empêche pas l'équilibre des courants car
"l'équilibre" des courants c'est juste l'état dans lequel ceux-ci se
trouvent à un point donné de la ligne et pour chaque conducteur : de
valeur identique mais de sens opposé. C'est la condition nécessaire
pour que la ligne ne rayonne pas et donc ne se comporte pas en
antenne, ce qui n'est pas son rôle.
Vous pouvez aussi à l'inverse avoir un ROS de 1:1 mais des courants
déséquilibrés dans la ligne. Toutefois, dans ce cas, les mesures de
ROS sont généralement fausses car l'appareil de mesure n'aime pas ce
déséquilibre. La encore, c'est un autre sujet que celui de la validité
des valeurs de ROS mesurées.




mea culpa j'ai été un peu vite en disant que les courants
s'annulaient, en fait ce sont deux champs éléctromagnétiques qui sont
opposés...

En effet, vous avez assuré un bon transfert d'énergie en "conjuguant"
les impédances au point d'alimentation où vous avez inséré votre boite
d'accord :

* Au niveau du dipôle, vous avez
Z1 = R1 +jX1 (+ pris arbitrairement, celà peut aussi être -),

* la ligne devient une "boite de transformation d'impédance" car elle
est désadaptée et elle vous fournit à l'autre bout Z2 = R2 + jX2 avec
la longueur L utilisée, elle vous aurait d'ailleurs fourni Z3 = R3
+jX3 si la longueur avait été différente (ce qui explique que
certaines longueurs conviennent mieux à certaines boites de couplage
pas forcément capables d'adapter tous les cas possibles),

* et il vous reste à passer de Z3 = R3 +jX3 à Zs = 50 +j0 valeur
souhaitée par votre émetteur normalisé en utilisant une boite
d'adaptation d'impédance (boite de couplage ou tout autre nom pour un
dispositif identique).

Lorsque cet équilibre existe, le transfert de puissance est parfait,
aux pertes près apportées par la ligne (aucune si la ligne est
parfaite) et par le dispositif utilisé pour l'adaptation (de minimum à
prohibitives selon le dispositif utilisé). Dans tous les cas vous
lirez un ROS de 1:1 au niveau de l'émetteur, mais ce n'est en aucune
façon la garantie d'un système performant. La preuve ? Une superbe
charge 50 ohms blindée ne permet que très rarement de faire un QSO...
(J'ai tout de même réussi à être entendu à 2 ou 3 km avec 100 W, sur
3.5 MHz avec une charge MFJ !). Sûrement le raccord PL-PL qui
rayonnait ... :-)))




HI, ce que j'avais oublié dans mon raisonnement, merci de me l'avoir
rappelé


Je précise que la qualité de "l'échelle à grenouille" repose justement
sur le fait qu'il n'y a pas d'isolant ou presque, autre que l'air,
entre les conducteurs. Mais ce "ou presque" peut tout de même
constituer un problème, car les petits barreaux de l'échelle qui
maintiennent les fils en place peuvent apporter des pertes selon leur
qualité ET leur EMPLACEMENT, justement s'il s'agit d'un point de haute
tension et d'autant plus que le petit barreau devient vite sale et
pollué donc conducteur de la HF, jusqu'à flasher (ou partir en fumée)
si la puissance est suffisante. L'écartement entre les fils n'y peut
rien puisque en fait le petit barreau constitue une passerelle ...
L'excellence, c'est deux fils tendus sans aucun barreau !
(Prenez du fil monoconducteur, pas du fil tressé.)




Au niveau de l'emplacement y-a-t'il une préférence particulière ?, je
pense mettre les écarteurs à une distance Lambda/2 + 1/8 ème de lambda
pour le premier puis ensuite lambda/2 pour les suivants afin de ne
pas tomber sur un ventre ou un noeud tout en m'arrangeant pour que la
longueur de la ligne soit un multiple de lambda/2, qu'en pensez vous ?

60 mètres, c'est déja une longueur suffisante pour avoir des pertes
non négligeables sur 144 MHz. ;-)

Ce n'est pas le cas avec une échelle à grenouille, surtout si les
barreaux sont en nombre restreint et judicieusement placés (difficile
pour un système multibande HF, mais faisable pour une installation
monobande comme vous souhaitez le faire). Vous pouvez aussi les
nettoyer régulièrement et j'ai découvert un jour que c'était la corvée
mensuelle des jeunes matelots sur les cargos : ;-)





tiens je ne connaissais pas celle-la :-) et pourtant ...
Quel est le matériau le plus adapté ?, je pense utiliser du plexiglass
qui se comporte trés bien à des fréquences élevées (il supporte le
test du four micro-ondes :-))


>:oui c'est à envisager avec la formule qui va bien, cependant point de

la formule, ... à la louche ! Il y a des abaques dans les bouquins et
cela suffit car je suppose que vous mettrez au moins un CV variable
dans votre sytème d'adaptation, ce qui vous laisse une marge de
manoeuvre, hi ...





>:> J'ai omis un détail : le passage symètrique-asymétrique et c'est
>:> peut-être l'occasion de perdre encore un peu de HF ...
>:
>:peut-être utiliser un dipole replié ?

Oui, côté antenne. D'ailleurs, si il y a déja un système d'adaptation
sur l'antenne que vous comptez utiliser, le mieux sera de le retirer.
Vous aurez tout à gagner en remontant l'impédance à 200 ou 300 ohms,
s'il s'agit d'un trombone (dipôle replié) au lieu des 50/75 ohms
standards.

Mais en bas de la ligne, il va falloir soit réaliser un montage
équilibré côté ligne et disymétrique côté TX, soit utiliser un balun
entre l'adaptation et le TX. Ma préférence va à la première solution.

Il ne vous reste plus qu'à ...

Bon courage,
Francis
F6AWN



Je résume :
De préférence un trombone impédence aux alentours de 300 ohms
(relativement facile à faire et l'on peut jouer sur la position du
premier directeur pour ajuster)
une ligne adaptée , donc de 300 ohms type echelle à grenouille
un systeme de passage asymetrique/symetrique , la je pense a une boite
de couplage utilisant une bobine montée en autotransformateur et 2 CVs
(montage proposé par F6BPO sur le site :
http://perso.wanadoo.fr/f5zv/RADIO/RM/RM07/RM07m01.htm
(ps: j'ai realisé ce montage pour le FT817 avec la lévy , il
fonctionne parfaitement de 7 Mhz à 30 Mhz avec un recalcul des
éléments en fonction de ce dont je disposais, une veille "boite
d'accord cibiste" : -))))

Bien maintenant au travail et merci encore pour ces précisions
Cordiales 73' de Jacques - F1APY
Avatar
no-span-pse
Bonjour,


On 23 Sep 2003 23:22:29 -0700, (F1APY) wrote:

[...]

:> rien puisque en fait le petit barreau constitue une passerelle ...
:> L'excellence, c'est deux fils tendus sans aucun barreau !
:> (Prenez du fil monoconducteur, pas du fil tressé.)




:Au niveau de l'emplacement y-a-t'il une préférence particulière ?, je
:pense mettre les écarteurs à une distance Lambda/2 + 1/8 ème de lambda
: pour le premier puis ensuite lambda/2 pour les suivants afin de ne
:pas tomber sur un ventre ou un noeud tout en m'arrangeant pour que la
:longueur de la ligne soit un multiple de lambda/2, qu'en pensez vous ?



heu ... tout dépend quel est votre point de départ ! :-)
et le 1/8ème me gêne ...


Il y a plus simple :

Heureusement, dans votre cas il est question d'une antenne monobande
et en plus elle est résonnante. Alors vous partez de l'extrémité du
dipôle, où il y a un ventre de tension, et vous descendez vers le TX.

Donc, les points de haute tension sont l'extrémité du dipôle, 1/4
d'onde de ligne (en allant vers le bas !), puis toute demi-onde de
ligne supplémentaire. Ce sont les points où la tension sera la plus
élevée et d'autant plus élevée que le ROS sur la ligne est important.

Toujours dans le cas de la configuration que vous proposez, pour les
isolateurs, il faut les mettre au voisinage de chaque demi-onde à
partir du milieu du dipôle et en allant vers le TX, c'est à dire au
voisinage des points d'intensité max, donc de tension min.

Bien entendu, puisqu'il s'agit de la bande 2 m, vous pouvez diminuer
le nombre de "barreaux" en n'en installant qu'à un certain nombre de
multiples de demi-ondes.
(on est bien d'accord sur le fait que le dipôle résonne sur la
fréquence utilisée !).

Dans le cas d'une antenne Lévy décamétrique c'est moins simple car...
il y a au moins 8 bandes à envisager. ;-)

:Quel est le matériau le plus adapté ?, je pense utiliser du plexiglass
:qui se comporte trés bien à des fréquences élevées (il supporte le
:test du four micro-ondes :-))



Un bon isolant suffit, mais le problème est plus compliqué qu'il n'y
parait, il faut aussi relire le passage sur le matelot, hi ..
En fait certains matériaux changent de caractéristiques avec le temps
(les mois) et le temps (la météo). Dans le premier cas, il y a
modification de la structure, dans le deuxième, de l'isolement en
surface.
De plus certains matériaux vont littéralement exploser lorsque leur
point d'équilibre est dépassé (par exemple le tube gris électricien
assez souvent utilisé, en cas d'arc électrique, il se transforme en
charbon ou presque. La colle "à chaud" posée acec un pistolet aussi!).
[Nota : j'en ai fait l'expérience personnellement. Il faut un
"barreau" mal plaçé et un ampli HF pour parvenir à cela et un peu de
pollution atmosphérique (sel+produits pétroliers d'ailleurs présents
partout - fuel des chauffages et de voitures+camions). 300 Watts ont
suffi dans mon cas ET la valeur de L'ECARTEMENT entre les fils n'y
fait rien, je vais y revenir.]

Alors en ce qui concerne l'isolant, il faut qu'il "isole", ce qui est
facile en courant continu, mais qu'il isole aussi en HF en ne laissant
pas de "fuites", ce qui est moins simple. Lorsque votre morceau de "ce
que vous voulez" est neuf et propre, tout va bien. Dès le deuxième ou
troisième jour (!!!), c'est déja moins bien, car la surface devient
plus ou moins conductrice et ce la suffit à créer un amorçage si la
puissance est suffisante et le barreau "au mauvais endroit". Si elle
ne suffit pas, c'est tout de même la cause de pertes HF.

La solution ?
- tout d'abord se rappeler que les vieux isolateurs des "vieux"
équipements radio utilisés par des "vieux" opérateurs étaient d'abord
en pyrex, mais aussi qu'il avaient une forme tourmentée, avec des
creux et des bosses (les "os", pour les anciens). Les "vieux" de
l'époque n'étant très certainement pas plus crétins que les actuels
ex-jeunes développeurs d'un logiciel vieillissant de décodage de
transmission numérique sous MS-DOS, Il y avait une excellente raison à
ce choix : l'établissement d'un arc HF est bien plus difficile.
- ensuite se rappeler "du petit matelot" : les isolateurs accumulent
des produits néfastes à la bonne isolation et il faut les nettoyer ou
alors trouver une solution.
J'ai de mon côté cherché comment éviter ce problème. Augmenter
l'écartement entre les fils ne sert à rien puisque le barreau lisse,
même un peu plus long, deviendra un jour ou l'autre plus ou moins
conducteur. Trouver un barreau qui réponde à ce problème tout en étant
léger semble difficile. Faire tourner des morceaux de nylon ou teflon
(bcp + cher) dans une forme proche des "os en pyrex" est peut-être une
solution. Mais augmenter notablement l'isolation AU NIVEAU du fil est
possible, par exemple en insérant sur le fil, sur plusieurs cm et en
le collant, un morceau d'isolant de qualité et suffisamment épais,
récupéré sur du câble coaxial 11 mm (l'isolant interne, celui autour
de l'âme), sur lequel sera ensuite positionné l'écarteur. Il y a
peut-être d'autres solutions, bien entendu. Je suis preneur !

73,
Francis
F6AWN