Le forum est bien calme en ce mois de juillet 2024. Le présent sujet sera peut-être une sorte de monologue, genre blog, mais le sujet est évidemment ouvert à discussion.
Ce que j'appelle adaptateur d'antenne c'est un dispositif qu'on intercale entre l'antenne et un émetteur, en complément de la ligne de transmission. En OC, entre 1 et 30 MHz, il est fréquent d'utiliser par exemple une boite de couplage raccordée d'un côté au transceiver par un câble coaxial 50 Ω et de l'autre à la ligne de transmission vers l'antenne. La notion d'adaptateur peut se généraliser vers d'autres solutions :
Ligne intermédiaire genre G5RV
Boite de couplage automatique déportée
etc.
Personnellement j'utilise des adaptateurs constitués de composants discrets (selfs et condensateurs fixes) embarqués au point d'alimentation de l'antenne (nous en reparlerons)
Dans un autre thread et suite à une discussion sur un forum US nous avons abordé le sujet boite de couplage. Les boites commerciales sont en général du type 'T' et je me suis toujours demandé pour quoi en 'T' et non pas en 'π' (pi).
Laborieusement, j'ai établi un calculateur sur Excel pour chacun des deux adaptateurs (téléchargeable) Vers les téléchargements
Utiliser Excel est pratique pour réaliser une sorte de maquette. C'est moins chronophage que de réaliser une application et je ne pense pas qu'une application serait très utile. Les fichiers Excel permettent de comparer les caractéristiques et performances des adaptateur. Néanmoins, il y a de nombreux paramètres ajustables. Pour établir une comparaison réaliste, j'ai pris un cas d'école consistant à adapter une antenne Levy à 50 Ω
Caractéristiques de la Levy : 2 x 18 m h= 12 m Ø 2 mm aluminium sol moyen
Cette antenne a été modélisées dans Eznec et son S11 en fonction de la fréquence à été enregistré dans un fichier entre 100 kHz et 30 MHz par pas de 10 kHz. On retrouve ces données dans l'onglet ROS = f(F) en colonne D, E, F
Le cas d'école qui paramètre par défaut les calculateurs est : fréquence d'accord : 14.300 MHz
Le paramétrage de l'adaptateur se fait en modifiant la valeur du condensateur Cs du côté transceiver.
Le paramétrage au travers d'une valeur d'un Q (coefficient de qualité) aurait entraîné des complications de calcul évitable. Le calculateur montre, entre autre, la valeur de la tension aux bornes de la self ainsi que'une projection des pertes induites; ce volet du calcul restant très hypothétique.
Dans le cas école, on remarquera qu'il est difficile d'accorder l'adaptateur en 'T' alors que c'est facile avec l'adaptateur en pi mais ce constat n'est peut-être lié qu'à un cas particulier.
L'idéal serait de faire une analyse contradictoire des formules utilisées mais ce serait un travail de romain.
Exemple de graphe produit par un des calculateurs
En bleu l'antenne sans adaptateur
En rouge l'impédance retournée par l'adaptateur vers le transceiver
C'est à chaque fois surprenant. Ne pas perdre de vue que le graphe montre le comportement de l'adaptateur + l'antenne. Un autre antenne donnerait des résultats différents
Ci-après une comparaison de l'adaptation de la même antenne par chacun des adaptateurs
Les valeurs des composants de l'adaptateur en T ne sont pas réalistes; celles de l'adaptateur en pi sont réalisables
Dernière édition par F1AMM le 10.08.24 13:35, édité 2 fois
Google à trouvé mais si on remonte sur la racine du site web, par exemple par la touche on ne retrouve rien qui pointe vers HIGH PASS T MATCHING. Dommage car j'aurais aimer trouver HIGH PASS PI MATCHING.
Néanmoins, la page est intéressante et les résultats affichés par leur calculateur sont conformes à ce que fait le mien
J'ai entré dans mon calculateur les données affichées par stades-co (liens en rouge) et je vois que les résultats (liens en vert) sont identiques Les différences :
Avec le mien je dois fixer C1=Cl alors que stades-co fixe Rx
stades-co ne permet pas d'entrer une partie imaginaire (réactive) avec RL et Rin
L'article traite du facteur Q
Q semble donc une fausse piste. Par contre l'approche par l'impédance de transfert est intéressante. Dans mes calculs, je n'utilise pas l'artifice de deux adaptateurs en 'L' tête bêche mais d'un seul adaptateur en 'L' suivi, côté Tx, d'un condensateur. Il faut que je vois si je peux calculer dans mon modèle cette impédance de transfert qui doit être assez représentative de la surtension apparaissant dans l'adaptateur en 'T' et qui est probablement la cause des pertes dans le dispositif.
pm : Pour le pi, on a un phénomène comparable de surtension aux bornes de la self. Ne pas croire que sur un pi la tension aux bornes de la self soit égale à la différence des tensions d'entrée et de sortie exprimées en volts; C'est vrai mais en utilisant des tensions complexes intégrant la phase.
Le problème avec le site UK cité ici, c'est qu'il ne parle pas de la même chose que toi. Il remplace l'antenne par une résistance fixe de 300Ω et cherche à adapter cela à 50Ω avec des composants sans pertes (inductances et capacités). Ceci a deux conséquences:
1: le facteur de qualité Q, ne va effectivement dépendre que de cette résistance fixe et de la tension à ses bornes puisque les seules pertes sont dans cette résistance fixe par hypothèse.
2: le comportement réel du circuit va être différent puisqu'une antenne n'a pas une impédance constante en fonction de la fréquence. Le facteur de qualité du circuit avec une antenne réelle va dépendre de la courbe d'impédance de l'antenne en fonction de la fréquence.
L'approche analytique exposée dans ce site est en fait assez simple: on sait calculer analytiquement (par formule) l'impédance de tout réseau de composants R, L et C. La limite de cette approche, c'est qu'il faudrait avoir également ne formule donnant l'impédance de l'antenne en fonction de la fréquence. Ce n'est normalement pas le cas. Tu as contourné le problème dans ton tableau excel et entrant les valeurs de l'antenne dans un tableau de nombres.
on sait calculer analytiquement (par formule) l'impédance de tout réseau de composants R, L et C.
Oui, quand les composants sont connus; c'est que j'appelle l'impédance ramenée. Où ça se complique terriblement c'est la réciproque, quand on doit calculer les composants pour que l'impédance ramenée satisfasse à des critères imposés. J'en reparlerai à propos de mon application : Two Bandes Matching Network qui propose une solution originale pour transformer une antenne quelconque en une antenne bi-bande (théoriquement idéale).
C'est surprenant qu'on ne trouve pas sur le Net de calculateur d'adaptateur en 'T' ou en pi qui fonctionne en traitant tous nos cas de figures.
Je constate que tu as pu télécharger les fichiers. Le serveur web de Free n'est pas en https et Chrome ne veut pas laisser passer le téléchargement. Comment as-tu pu télécharger les fichiers ?
Où ça se complique terriblement c'est la réciproque, quand on doit calculer les composants pour que l'impédance ramenée satisfasse à des critères imposés.
Oui, parce qu'il y a normalement plusieurs solutions possibles (quand il y en a).
F1AMM a écrit:
J'en reparlerai à propos de mon application : Two Bandes Matching Network qui propose une solution originale pour transformer une antenne quelconque en une antenne bi-bande (théoriquement idéale).
"Two bands". Il n'y a pas de "e" en Anglais.
F1AMM a écrit:
C'est surprenant qu'on ne trouve pas sur le Net de calculateur d'adaptateur en 'T' ou en pi qui fonctionne en traitant tous nos cas de figures.
Je pense me rappeler qu'il n'y a pas de solution dans tous les cas.
F1AMM a écrit:
Je constate que tu as pu télécharger les fichiers. Le serveur web de Free n'est pas en https et Chrome ne veut pas laisser passer le téléchargement. Comment as-tu pu télécharger les fichiers ?
Cela se télécharge sans problème avec Safari (mac, ipad) et après un message d'erreur avec Firefox.
Je l'ai écrit partout avec un "e". L'orthographe me persécute depuis mon enfance (et mon père était mon instituteur hélas).
Je vais en revenir, pour le moment, à l'adaptateur le plus simple : l'adaptateur en 'L'
Cette fois, en ligne, on trouve un calculateur qui fonctionne. Il est un peu limité car l'impédance ramenée ne peut-être que purement résistive (réelle) mais comme pratiquement, en général, on utilise la valeur de 50 Ω, il reste très intéressant pour adapter nos antennes. analog.com Il y en a d'autres comme https://leleivre.com/rf_lcmatch.html Celui là permet du réactif des deux côtés. Alors, évidemment vient tout de suite l'idée de comparer les résultats affichés par les deux calculateurs pour les mêmes données d'entrée.
Ah, diantre, problème ?
Alors je me suis construit un juge de paix : mon application Two Bandes Matching Network qui fonctionne aussi en mono-fréquence. Que dit cette application :
Pour le cas n°1, il n'y a bien que deux solutions
Fréquence : 100 MHz Zin = 40,00 + j 10,00 -> Zout = 50,00 + j 0,00 Nombre d'adaptateur(s) passe-bas : 1 [EB] Type Elevateur De l'antenne vers le Tx : série 0,016 µH ( 10,0 ) shunt 15,9 pF (- 100,0 ) Nombre d'adaptateur(s) passe-haut : 1 [EH] Type Elevateur De l'antenne vers le Tx : série 53,1 pF (- 30,0 ) shunt 0,159 µH ( 100,0 )
Mais, pour le cas n°2, il y a en fait 4 solutions
Fréquence : 100 MHz Zin = 40,00 - j 100,00 -> Zout = 50,00 + j 0,00 Nombre d'adaptateur(s) passe-bas : 2 [AB] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 1,493 µH ( 938,2 ) série 0,174 µH ( 109,5 ) [EB] Type Elevateur De l'antenne vers le Tx : série 0,191 µH ( 120,0 ) shunt 15,9 pF (- 100,0 ) Nombre d'adaptateur(s) passe-haut : 2 [AH] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 0,098 µH ( 61,8 ) série 14,5 pF (- 109,5 ) [EH] Type Elevateur De l'antenne vers le Tx : série 0,127 µH ( 80,0 ) shunt 0,159 µH ( 100,0 )
Dans le vocabulaire de sortie, un passe-bas laisse passer le courant continu alors qu'un passe-haut ne le laisse pas passer. Dans le cas de AB et EH cette attribut est inadapté.
Dans les faits, les deux calculateurs en ligne proposent des résultats incomplets et faux. Mon application Two Bandes Matching Network calcule, en plus, l'impédance ramenée par chacun des 4 dispositifs et en voici une présentation graphique :
Le graphe montre que la solution présentant la plus large bande passante est la solution EH soit, en fait, une sorte de self à prise intermédiaire mais c'est bien un 'L'. A noter que les solutions AB et EH sont très voisines en terme de valeur de composants
[AB] shunt 1,493 µH série 0,174 µH
[EH] série 0,127 µH shunt 0,159 µH
Mais le 'L' est inversé.
Attention : l'impédance côté antenne est constante avec la fréquence 40 - j 100 Ω; ce n'est pas une antenne réaliste.
Ce simple examen critique montre qu'il faut être prudent et toujours rester dans le doute. Est ce que le calculateur que j'utilise donne les bonnes solutions ?
Qu'en serait-il sur une antenne réelle (simulée). Nous allons reprendre les données de la Lévy précédemment utilisée ( 2 x 18 m h= 12 m Ø 2 mm aluminium sol moyen + Ligne 600 Ω de 12 m ); l'adaptateur est en bas. Cette fois on va utiliser directement le fichier .s1p produit par Eznec, dans mon application Tbmn.
C'est un peu gros : 222 Ko car le zip intègre la documentation. Ca ne s'installe pas et ça ne tourne que sous Windows. On dézippe les deux fichiers dans le même répertoire (si possible un /bin) et basta (à l'ancienne quoi ). Au premier démarrage, il y aura création automatique d'un .ini qui conservera vos anciens (futurs) travaux
Tbmn (en mono-fréquence) indique :
Fréquence : 14,3 MHz Zin = 2 041,83 + j 1 470,51 -> Zout = 50,00 + j 0,00 Nombre d'adaptateur(s) passe-bas : 1 [AB] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 30,6 pF (- 363,5 ) série 4,347 µH ( 390,6 ) Nombre d'adaptateur(s) passe-haut : 1 [AH] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 4,867 µH ( 437,3 ) série 28,5 pF (- 390,6 )
Il n'y a donc que 2 solutions. Regardons les bandes passantes des deux adaptateurs (tableau de mesures produit par Tbmn)
C'est [AH] qui est le meilleurs (de peu) et remarquons que [AH] correspondrait à une boite couplage en 'T' (2 CV) dont on aurait court-circuité le CV côté Antenne. J'ai utilisé la fréquence de 14.3 MHz mais il faudrait se caler au centre de la bande 20 m (14.150 MHz)
Aller, pour le fun, voyons comment un adaptateur en 'L' va adapter notre Levy
Fréquence : 3,65 MHz Zin = 70,56 + j 467,68 -> Zout = 50,00 + j 0,00 Nombre d'adaptateur(s) passe-bas : 1 [AB] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 199,8 pF (- 218,2 ) série 17,223 µH ( 395,0 ) Nombre d'adaptateur(s) passe-haut : 1 [AH] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 108,707 µH (2 493,0 ) série 110,4 pF (- 395,0 )
Bah, ce n'est pas très étroit pour une Levy.
Dernière édition par F1AMM le 01.08.24 15:50, édité 2 fois
Le technicien doit se poser la question de l'effet de la ligne de transmission. En utilisant à chaque fois le doublet 2 x 18 (non résonant), nous allons comparer dans ce qui suit cinq configurations en extrayant, à chaque fois, la configuration L-C la plus favorable
14.300 MHz seul
1-[AH] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 4,867 µH ( 437,3 ohms) série 28,5 pF (- 390,6 ohms) Levy + 12 m 600 Ω 'L', adaptateur en bas (14.3 MHz). Cas classique, ce n'est pas la meilleurs solution
2-[AH] Type Abaisseur De l'antenne vers le Tx : shunt 5,550 µH ( 498,6 ohms) série 34,0 pF (- 327,6 ohms) Brins 2x18 m seuls, (14.3 MHz). Adaptateur en haut, bonne solution
3-[EH] Type Elevateur De l'antenne vers le Tx : série 69,8 pF (- 159,4 ohms) shunt 0,278 µH ( 25,0 ohms) Brins 2x18 m + 12 m 50 Ω (0,6) 'L', adaptateur en bas (14.3 MHz), la plus mauvaise solution
3.650 MHz
4-[EH] Type Elevateur De l'antenne vers le Tx : série 6,090 µH ( 139,7 ohms) shunt 7,671 µH ( 175,9 ohms) Brins 2x18 m seuls, adaptateur en haut mono-bande (3.650 MHz) c'est la même configuration que 2-[AH] mais calculé pour 3.650 MHz. Ce graphe sert de référence pour examiner le cas suivant avec un adaptateur bi-bande
5-[AHAHd03] [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;14,3 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 6,335 µH ( 569,2 Ω); série; 41,0 pF (- 271,1 Ω) [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 10,867 µH ( 249,2 Ω); série; 137,9 pF (- 316,2 Ω) Brins 2x18 m seuls, adaptateur bi-bande en haut (3.650 MHz 14.300 MHz)
On constate que le bi-bande (5-[AHAHd03]) n'a pas dégradé la solution mono-bande à 14.300 MH et qu'il a très peu dégradé la solution mono-bande 3.650 MHz; il l'a même améliorée côté bas de bande. C'est une introduction à la suite de ce thread sur les adaptateurs bi-bande. Nous verrons qu'il s'agit souvent d'une très bonne solution (pour une antenne bi-bande)
Un grande pose durant laquelle j'ai essayer de déterminer les pertes dans les selfs. Ce fut laborieux. J'ai fait plusieurs tentatives avec le NonoVNA; si ça va bien pour mesurer la self ça ne marche pas du tout pour évaluer la résistance de la self.
Un peu comme pour les antennes, il est plus facile de faire des mesures sur une self virtuelle que sur une self réelle. Dans Eznec, on peut modéliser les pertes d'une self en donnant sa résistance R1 à une certaine fréquence F1 (qu'on indique); alors Eznec fait varier cette résistance en racine de la fréquence. Néanmoins, il faut pouvoir évaluer R1.
Ce que j'ai trouvé de plus pertinent c'est le petit logiciel Coil. Par exemple, je tentais de mesurer les pertes de ma self {38 spires Ø 0.5 mm sur mandrin Ø 7 mm; longueur du bobinage 22 mm}; mesuré au pont BF elle fait 3.18 µH à 10 kHz
Si on entre la géométrie dans la fenêtre bleue de Coil, ça donne ça
Donc à 10 MHz, cette self présenterait une résistance série de 1.26 Ω. Ce qui n'est pas pratique avec Coil c'est que les dimensions sont à entrer en pouce
Le simulateur indique une auto-résonance avec la capacité parasite à 123 MHz. Ci-après le montage et les mesures qui semblent confirmer cette évaluation.
La bobine n'est raccordée que sur l'âme de la BNC connectée au port 0 du NanoVNA. Sur le port 1 du NanoVNA c'est un petit fil qui fait antenne.
Ce serait donc le marqueur 1 [118.209 MHz] qui correspondrait à la résonance. Les conclusions sont au conditionnel car je ne vois aucune explication au reste des points remarquables du graphe. En supposant une self de 3,05 µH ça ferait une capacité parasite de 0,59 pF
INPUT mean diameter of the coil D = 7.5 mm number of turns N = 38 length of the coil ℓ = 22 mm wire or tubing diameter d = 0.5 mm design frequency f = 34 MHz The (plating) material is annealed copper.
INTERMEDIATE RESULTS winding pitch p = 0.58 mm physical conductor length ℓ_w_phys = 895.6 mm effective pitch angle ψ = 1.45°
RESULTS Effective equivalent circuit effective series inductance @ design frequency L_eff_s = 2.943 μH effective series reactance @ design frequency X_eff_s = 628.6 Ω effective series AC resistance @ design frequency R_eff_s = 2.546 Ω effective unloaded quality factor @ design frequency Q_eff = 246 Lumped circuit equivalent f-independent series inductance; geometrical formula L_s = 2.877 μH series AC resistance @ design frequency R_s = 2.434 Ω parallel stray capacitance @ design frequency C_p = 0.2 pF Self-resonant frequency f_res = 155.254 MHz
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Lumped equivalent circuit intègre la correction du R+jX afin de prendre en compte la capacité parasite annealed copper : cuivre recuit
Nous devons considérer certaines lignes de transmission comme des adaptateurs d'antennes :
Soit que ce soit volontaire, comme pour une G5RV
Soit que ce ne soit que la conséquence d'un choix technologique, comme une Levy
D'une façon générale il s'agit de prédire les conséquences du raccordement d'une antenne à un émetteur au travers d'un ligne de transmission. Evidemment quand la charge (l'antenne) fait 50 Ω et que la ligne a une impédance caractéristique de 50 Ω, ça n'a pas d'intérêt mais l'antenne fait rarement exactement 50 Ω et jamais sur toute la bande; il est intéressant de prédéterminer l'impédance ramené en bas du coaxial.
Dans tout ce qui suit, on suppose les lignes sans perte mais l'impédance caractéristique peut ne pas être purement réelle
Je vous propose une nouvelle feuille Excel qui permet de réaliser le calcul et même de le détailler. La feuille téléchargée est bourrée avec les données de notre du doublet seul de notre antenne Levy (2 x 18 m h= 12 m Ø 2 mm aluminium sol moyen)
Quelques explication au travers d'une image du graphe intégré dans la feuille.
La courbe rouge correspond au ROS du doublet seul, normalisé à 50 Ω
La courbe bleue correspond au ROS au bout de la ligne côté émetteur, normalisé à 50 Ω
La courbe verte est le ROS dans la ligne, normalisé sur l’impédance caractéristique de le la ligne
Comme on le voit, la ligne déplace les résonances. La feuille permet d'ajuster l'impédance de la ligne, sa longueur et l'impédance de normalisation du ROS (en général 50 Ω). L'impédance ramenée est récupérable (colonne P et Q) et les donnée peuvent être réutilisées dans une autre feuille, pour abouter des lignes, comme dans le cas d'un G5RV.
Dernière édition par F1AMM le 01.08.24 15:55, édité 2 fois
Il est temps de revenir sur l'originalité de mon logiciel Tbmn qui, je le rappelle, est téléchargeable ici Vers les téléchargements
Il est original, dans le sens qu'il propose un adaptateur réalisant l'adaptation, simultanément, sur deux fréquences. Il permet donc de transformer toutes antennes (ou presque) en une antenne bi-bande, avec un ROS de 1 sur chaque bande. Même s'il semble préférable d'embarquer l'adaptateur au centre de l'antenne, en haut, on peut en installer un au niveau du sol. Condition nécessaire : pouvoir mesurer les impédances au point d'insertion projeté par exemple avec un NanoVNA; y a-t-il d'ailleurs une autre solution.
Comment ça marche ? Quand j'ai construit mes doublets à trappes, j'ai bricoler beaucoup les longueurs afin d'avoir des résonances bien placées dans les bandes amateurs. Résonance veut dire : réactif nul mais la résistance de rayonnement n'est pas la même sur ces fréquences résonantes. J'ai alors eu l'idée d'utiliser des adaptateurs en L :
Un passe-bas calculé sur la fréquence supérieure,
Un passe haut calculé sur la fréquence inférieure.
J'ai, simplement et brutalement cascader les deux adaptateurs. Comme les fréquences étaient éloignées (3.650 MHz et 14.150 MHz) ça a bien fonctionne; la chance, pour une fois, m'a souri en laissant passer l'impédance de 50 Ω qu'avait naturellement l'antenne sur 7.1 MHz (ça ce n'était pas prévu mais apprécié). Je ne sais plus si j'ai testé passe-bas suivant passe haut ou passe-haut suivant passe bas. On pouvait prédire que le comportement ne serait pas identique.
Remarque : La descente vers la station de mon doublet à trappes est réalisée par un coaxial 50 Ω faible perte de 15 m. J'avais bricolé un symétriseur, ou plus précisément un chock balun, mais les nombreux essais (l'antenne peut être facilement descendue et remontée grâce à des poulies) avaient montré que ça ne changeait rien (expérimentation un peu à l'arrache néanmoins). Du coup, je n'ai pas de symétriseur; au centre de mon antenne : un brin du doublet est raccordé au conducteur extérieur et l'autre au conducteur central, avec, ou pas, interposition du fameux adaptateur d'impédance sur le brin chaud (conducteur central) uniquement. L'adaptateur utilisé sera toujours non symétrique (balanced).
Pour calculer les adaptateurs, il faut nécessairement mesurer les impédance à corriger (à adapter). La calibration du NanoVNA peut se faire au sol, sur l'extrémité côté antenne du coaxial, la géométrie me permettant de redescendre au sol le centre de l'antenne. La mesure des impédances se fait donc en asymétrique. Peut-être du fait que l'adaptateur est lui aussi asymétrique, ça fonctionne parfaitement et l'adaptation pratique (constatable) réalisée par l'adaptateur bi-bande est quasi parfaite.
Les calculs de l'adaptateur bi-bande Comme on l'a vu précédemment quand on calcule un adaptateur en 'L' il est possible de produire jusqu'à 4 solutions car chaque passe-bas et passe-haut produit une équation du second degré qui, si le discriminant est positif produit 2 racines. En combinant 2 adaptateur en 'L' on peut donc arriver jusqu'à 4 x 4 = 16 solutions. Le calcul algébrique est donc impossible. J'ai dû utiliser un solveur par balayage numérique (comme le fait une boite d'accord automatique). Les premiers tests du logiciel montraient des temps de calcul insupportables. Le logiciel a été améliorer par décomposition en une recherche grossière, identifiant, en gros, les solutions, et un recherche fine précisant la solution. L'inconvénient c'est que la recherche grossière peut fédérer dans une possibilité 2 (ou plus) solutions vraies (fines) et la recherche fine s’arrêtera à la première solution trouvée par dichotomie. Le logiciel propose donc des vraies solutions mais, peut-être, ne les identifie-t-il pas toutes. Dans certains cas, le logiciel à produit jusqu'à 12 solutions réelles. Dans les 16 solutions potentielle, il est certain que certaines n'existent pas.
Dernière édition par F1AMM le 01.08.24 15:49, édité 2 fois
Bespi
Messages : 31 Date d'inscription : 16/02/2022 Localisation : Bourgogne - Nord 21
Sujet: Re: Adaptateurs d'antennes 30.07.24 15:02
F1AMM a écrit:
Encore une application mais résidente, portable (zip), en français, en mm mais Windows
Ce logiciel me semble très abouti. Ca parait être le seul moyen d'estimer les pertes dans les selfs; la mesure directe apparaissant pratiquement impossible.
Supposons que nous disposions des caractéristiques d'impédance en fonction de la fréquence d'une antenne, sous la forme d'un fichier .s1p issu :
Soit d'une mesure réelle avec un nanoVNA, Soit d'une mesures virtuelles sortant d'un simulateur d'antenne
On va indiquer ce fichier à Tbmn comme ci-dessous (fichier Levy_brins_seulsX.s1p)
On va spécifier les deux fréquences sur lesquelles on veut réaliser l'adaptation, ici, pour l'exemple : 14.200 MHz et 3.650 MHz. En général on laisse les 4 champs jaunes à 50 Ω mais l'impédance d'adaptation peut être quelconque et différente pour les deux fréquences. Après Exécuter et un certain temps d'analyse
Tbmn va produire les différents solutions possibles ( dans le cas présent, il y en a 8 )
Cacade : ABABi00 [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 53,309 µH (1 222,6 Ω); série; 2,500 µH ( 57,3 Ω) [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 38,5 pF (- 291,4 Ω); série; 4,676 µH ( 417,2 Ω) Cacade : ABAHd01 [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 46,2 pF (- 242,7 Ω); série; 3,646 µH ( 325,3 Ω) [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 1,850 µH ( 42,4 Ω); série; 820,5 pF (- 53,1 Ω) Cacade : AHABi02 [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 4,022 µH ( 92,2 Ω); série; 180,0 pF (- 242,3 Ω) [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 103,3 pF (- 108,5 Ω); série; 2,660 µH ( 237,3 Ω) Cacade : AHAHd03 [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 6,714 µH ( 599,1 Ω); série; 43,0 pF (- 260,5 Ω) [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 10,914 µH ( 250,3 Ω); série; 140,3 pF (- 310,8 Ω) Cacade : EBABd04 [EB]; Type Elevateur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 2,355 µH ( 210,1 Ω); shunt; 42,2 pF (- 265,3 Ω) [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 33,144 µH ( 760,1 Ω); série; 4,453 µH ( 102,1 Ω) Cacade : EBEHd05 [EB]; Type Elevateur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 1,305 µH ( 116,4 Ω); shunt; 42,4 pF (- 264,3 Ω) [EH]; Type Elevateur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 3,919 µH ( 89,9 Ω); shunt; 3,698 µH ( 84,8 Ω) Cacade : EHABi06 [EH]; Type Elevateur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 2,356 µH ( 54,0 Ω); shunt; 33,145 µH ( 760,1 Ω) [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 42,3 pF (- 265,2 Ω); série; 4,451 µH ( 397,1 Ω) Cacade : EHEBi07 [EH]; Type Elevateur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 4,635 µH ( 106,3 Ω); shunt; 56,8 pF (- 767,1 Ω) [EB]; Type Elevateur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 2,863 µH ( 255,4 Ω); shunt; 399,1 pF (- 28,1 Ω)
Tbmn va aussi produire
Les 8 fichiers .s1p correspondant à l'impédance après adaptation de chacun des adaptateurs
ababi00.s1p
abahd01.s1p
ahabi02.s1p
ahahd03.s1p
ebabd04.s1p
ebehd05.s1p
ehabi06.s1p
ehebi07.s1p
2 fichiers .csv
cascades.csv
description.csv
Description.csv reprend les descriptions des adaptateurs ainsi qu'une synthèse où on peut lire l'impédance de l'antenne aux deux fréquences (interpolée sur les données du fichier .s1p)
cascade.csv va présenter le ROS en fonction de la fréquence pour chaque adaptateur que l'on va pouvoir quasi directement observer dans Excel sous forme de ROS = f(F) et ainsi contribuer au choix de l'adaptateur parmi les 8 proposés, en faisant des loupes simultanées sur le graphe d'Excel.
La courbe rouge parait un bon compromis et la valeur des composants est réalistes
Cacade : ABAHd01 [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;14,2 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 46,2 pF (- 242,7 Ω); série; 3,646 µH ( 325,3 Ω) [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 1,850 µH ( 42,4 Ω); série; 820,5 pF (- 53,1 Ω)
On peut aussi utiliser cet adaptateur bi-bande comme élargisseur de bande passante. L'exemple suivant est un doublet de 2 x 19,7132 m à 12 m qui résonne sur 3.650 MHz.
Quand les fréquences ne sont pas trop proches, il est possible de trouver une solution par exemple avec une fréquence sur 3.550 MHz et l'autre sur 3.750 MHz. Le ROS dans la bande est alors nettement amélioré :
Par contre l'adaptateur risque de ne pas être très facile à réaliser
Cacade : ABAHi00 [AB]; Type Abaisseur/PasseBas;3,75 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 3 529,0 pF (- 12,0 Ω); série; 5 673,9 pF (- 7,5 Ω) [AH]; Type Abaisseur/PasseHaut;3,55 MHz; De l'antenne vers le Tx :; shunt; 0,751 µH ( 16,7 Ω); série; 419,1 pF (- 107,0 Ω)
A noter :
1/ Si on calcule l'adaptateur pour adapter à 300 Ω et qu'on le fait suivre d'un deuxième pour adapter à 50 Ω, ça marche et il y a 9 solutions voisines
2/ Quelque soit l'impédance d'adaptation, il est impossible d'adapter en bi-bande (80-40), dans un deuxième adaptateur, car l'impédance à 7.1 MHz en sortie du premier est trop faible
3/ La même antenne, résonante sur 3.650 MHz, accordée en bi-bande par un seul adaptateur, donne un résultat très acceptable et pourtant on est sur l'harmonique 2 ce qui est très défavorable pour un doublet (un doublet ne résonnant que sur les harmoniques impaires).
Cacade : EHEBd02 [EH]; Type Elevateur/PasseHaut;3,65 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 243,9 pF (- 178,8 Ω); shunt; 79,6 pF (- 547,9 Ω) [EB]; Type Elevateur/PasseBas;7,1 MHz; De l'antenne vers le Tx :; série; 7,002 µH ( 312,4 Ω); shunt; 603,5 pF (- 37,1 Ω)
Evidemment, dans ce cas, la bande passante sur le 80 m n'est pas artificiellement élargie.
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Sujet: Re: Adaptateurs d'antennes
Adaptateurs d'antennes
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). Au premier démarrage, il y aura création automatique d'un .ini qui conservera vos anciens (futurs) travaux
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