Question:
Pourquoi dois-je régler une antenne?
berry120
2013-10-23 01:23:27 UTC
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J'ai entendu dire que lorsqu'une antenne est installée, elle doit être réglée pour réduire la puissance réfléchissante de la radio. Est-ce toujours nécessaire, et si oui, comment procéder pour le régler?

Eh bien, techniquement, vous ne pouvez pas régler une antenne électriquement uniquement mécaniquement (raccourcir ou allonger). Les "syntoniseurs" d'antenne sont vraiment des adaptateurs d'impédance pour rendre la radio plus heureuse avec ce qu'elle "voit" comme la charge d'antenne.
C'est vrai, Peter, mais le réglage mécanique d'une antenne améliorera le rapport SWR à la fréquence souhaitée, en supposant qu'il est désactivé pour commencer (c'est-à-dire résonnant ailleurs que là où vous le souhaitez).
@Bill Resonance et 1: 1 SWR sont deux choses très différentes. Voyez ma réponse.
@Michael Oui, c'est vrai; c'est pourquoi un analyseur d'antenne est un bon outil pour ajuster mécaniquement une antenne à la résonance, en supposant qu'il donne R + J. Je suppose que c'est trop complexe pour un bref commentaire, étant donné tous les types d'antennes, etc. Les charges factices sont toujours 1: 1, par exemple.
@Bill Je doute qu'une résistance de 470 Ohm soit 1: 1 SWR contre 50 Ohm coaxial :) Même si elle répondrait certainement aux critères de * résonance * de ne pas avoir de composant réactif ...
Questions similaires: https://ham.stackexchange.com/questions/9044/what-is-an-antenna-tuner-why-bother-with-resonant-antennas-in-the-first-place et https: // ham .stackexchange.com / questions / 8963 / conception-tuner-antenne
Trois réponses:
#1
+13
a CVn
2013-10-23 01:46:45 UTC
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Il y a deux parties différentes pour le réglage de l'antenne: adaptation d'impédance de la ligne de transmission et résonance

L'antenne est à résonance lorsqu'il présente une charge purement résistive à l'émetteur. Autrement dit, la composante réactive de la charge est 0: il n’existe ni inductance ni capacité dans la charge.

Cependant, la résonance ne dit rien sur la valeur de la composante résistive de la charge . En règle générale, vous souhaitez également réduire la non-correspondance d'impédance, car une non-correspondance d'impédance entraîne la réflexion de la puissance au point de la non-correspondance. La plupart des équipements radioamateurs sont conçus pour s'attendre à une charge résistive d'impédance de 50 ohms, qui est l'impédance caractéristique de la plupart des câbles coaxiaux utilisés dans les applications radio.

Un tuner d'antenne ou ATU ne fonctionne pas. ne règle pas l'antenne; il fournit un réseau correspondant. D'un côté, l'émetteur voit un beau 50 ohms ordonné et purement résistif. De l'autre côté se trouve une antenne peu maniable, dont l'impédance à la fréquence donnée peut être quelque chose de purement résistif à 50 ohms à une combinaison étrange de résistance étrange et d'inductance ou de capacité.

C'est fait en introduisant une capacité ou une inductance dans la ligne d'alimentation, pour annuler la partie correspondante de l'impédance de charge. Pour une installation d'antenne fixe sur une seule fréquence, vous pouvez même déterminer les valeurs de composants appropriées et utiliser des composants à valeur fixe pour constituer un tel réseau d'adaptation, mais cela se prête mal aux applications dans lesquelles on veut déplacer des fréquences, des antennes, etc. sur. En fait, c'est l'approche adoptée par de nombreuses antennes électriques courtes et cela se fait au prix d'une réduction de la bande passante de l'antenne (car le réseau d'adaptation fixe ne peut compenser, avec un SWR acceptable, que dans un gamme de fréquences limitée).

Le SWR ou rapport d'ondes stationnaires est lié à la (mauvaise) correspondance d'impédance. Cela signifie que votre antenne parfaitement résonante qui se trouve à présenter un beau, propre, purement résistif 150 ohms (tirant un certain nombre de rien ici) au point d'alimentation et à une fréquence donnée vous donnera un SWR 3: 1 contre 50 ohms coaxial , malgré sa résonance.

De plus, même avec une ATU, il est important de se rappeler que la puissance réfléchie doit aller quelque part, et dans ce cas, au moins une partie est étant dissipé sous forme de chaleur plutôt que rayonné sous forme de RF. Bien que vous ne fassiez pas beaucoup de mal avec la puissance réfléchie d'un émetteur-récepteur de 100 W en vente libre, cela peut être une considération sérieuse si vous utilisez un émetteur de haute puissance et / ou un grand amplificateur.

Et, un facteur important à retenir: la puissance supplémentaire provenant d'une antenne mal adaptée est détournée de la radio. Ce détournement doit aller quelque part: dans l'accordeur, il entre dans un composant qui le dissipe sous forme de chaleur. Alors qu'un tuner peut présenter une TRES mauvaise antenne aussi bonne à la radio, tout le mal va quelque part. Cela peut entraîner BEAUCOUP de chaleur et éventuellement un incendie, il est donc préférable d'essayer de commencer avec la meilleure antenne possible à l'avant. "Vous pouvez régler un ressort de lit, mais vous pourriez mettre le feu aux draps."
Peter, ce que vous dites est un mythe courant. La combustion de l'émetteur par discordance se produit parce que l'émetteur overdrive les finales en laissant trop de courant dans celles-ci en raison de la non-résonance, et non à cause de la puissance réfléchie. Le seul moment où vous obtenez des incendies à partir de RF pure est lorsque vous êtes en arc en raison d'un potentiel de haute tension. Voir [SWR and Finals] (http://www.hamuniverse.com/wc7iswr.html)
Michael, c'est une très bonne réponse. N'est-il pas également vrai que la charge résistive est parfois ajustée en déplaçant le point d'alimentation hors du centre? Pouvez-vous modifier pour résoudre ce problème si vous savez?
@Bill Merci. Je ne sais pas avec certitude quel effet aurait le déplacement du point d'alimentation décentré (intuitivement, il semblerait que cela introduise également un composant réactif à la charge, qui devrait être compensé par autre chose), mais je soupçonner qu'une question sur les dipôles alimentés décentré éclaircirait une chose ou deux à ce sujet.
@PeterKB1AVL Dans le tuner, une partie de la puissance réfléchie est dissipée sous forme de chaleur, mais * la plupart * de celle-ci est réfléchie vers l'antenne, où une partie sera réfléchie vers le tuner. Une parcelle d'énergie peut se refléter entre le syntoniseur et l'antenne plusieurs fois, et à moins que votre syntoniseur ou votre ligne d'alimentation ne soit vraiment mauvais, la majeure partie est finalement rayonnée et une partie seulement est perdue sous forme de chaleur.
@MichaelKjörling, un dipôle excentré (mais toujours résonnant) a une impédance de point d'alimentation accrue, mais toujours purement résistive. Avez-vous déjà vu ces graphiques de distribution de courant et de tension? Vous pouvez coller le point d'alimentation n'importe où sur l'antenne, et l'impédance du point d'alimentation sera la tension divisée par le courant à ce point. Le plus bas au milieu, le plus haut aux extrémités, pour une antenne demi-onde.
@PhilFrost Je ne sais pas exactement à quoi vous faites référence dans votre commentaire. Y a-t-il une partie particulière de ma réponse ici que vous jugez inexacte ou qui nécessite des éclaircissements? Ou s'agit-il peut-être [du commentaire ci-dessus sur les dipôles OCF] (http://ham.stackexchange.com/questions/55/why-do-i-need-to-tune-an-antenna/76?noredirect=1# comment61_76) auquel cas il devrait probablement être incorporé dans votre réponse à [la question de l'effet sur l'impédance de l'alimentation d'un dipôle décentré] (http://ham.stackexchange.com/q/95/29) que Bill a demandé quelques minutes plus tard.
@MichaelKjörling Il a été dirigé vers le commentaire. J'ai oublié cette question, mais c'est bien que nous ayons un lien avec elle maintenant.
#2
+5
Paul
2013-10-23 01:42:21 UTC
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Votre émetteur a quelque chose appelé "impédance de sortie" et s'attend à être chargé avec cette impédance. La norme est de 50 ohms. Vous n'avez pas besoin de rechercher l'impédance de sortie, elle a été normalisée et tout ce qui a été fabriqué au cours des 50 dernières années attendra 50 ohms.

Les 50 ohms attendus par le transmetteur sont mesurés aux fréquences RF. De nombreuses antennes ressemblent à des courts-circuits (une boucle) ou à des circuits ouverts (deux fils indépendants, comme un dipôle) en courant continu, mais changent aux fréquences radio.

Les émetteurs-récepteurs modernes incluent souvent un compteur SWR. SWR, ou rapport d'onde stationnaire, doit être de 1 lorsqu'il n'y a pas de réflexion. De nombreux émetteurs-récepteurs tolèrent un SWR allant jusqu'à 2,0, mais plus ce nombre est proche de 1,0, mieux c'est.

Vous pouvez également acheter un analyseur d'antenne en tant qu'instrument autonome pour mesurer l'impédance et le SWR.

Une antenne dipôle (deux fils, chacun 1/4 de longueur d'onde, voyageant dans des directions opposées) est entre 50 et 70 ohms pour sa fréquence centrale et peut souvent être utilisée telle quelle. Mais vous devriez toujours le vérifier avec un compteur SWR ou le compteur SWR dans votre radio.

Les antennes qui ne présentent pas 50 ohms nécessitent un circuit pour transformer l'impédance d'antenne, quelle qu'elle soit, aux 50 ohms attendus par la sortie de l'émetteur. Ce circuit peut parfois être réalisé en ajoutant des pièces de forme amusante sur l'antenne - pas seulement des pièces de forme amusante, cependant - c'est une question d'ingénierie sérieuse. D'autres fois, la transformation est résolue par une boîte appelée «tuner d'antenne», qui reste en permanence en place. Vous pouvez trouver à la fois des tuners d'antenne manuels anciens et des tuners automatisés pour HF. Pour VHF et plus, l'antenne a généralement un composant réglable comme un curseur.

Je semble me rappeler qu'un SWR de 3: 1 signifie que la moitié de la puissance est réfléchie dans l'émetteur. Un instrument à aiguille croisée ou un analyseur d'antenne vous donnera des chiffres (plus ou moins) précis pour la puissance avant et réfléchie, ainsi que le SWR résultant.
#3
+2
Bill - K5WL
2013-10-23 01:34:07 UTC
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Chaque emplacement dans lequel vous installez une antenne sera légèrement différent. Par exemple, il y aura différentes caractéristiques du sol, différentes structures et plantes à proximité, différentes hauteurs au-dessus du sol, différents nombres de radiales installées, etc. Chacun de ces facteurs affecte les performances de l'antenne, de sorte que les derniers ajustements doivent être effectués sur le site d'installation. Pour les meilleures performances, il est nécessaire.

Le meilleur outil pour cela est un analyseur d'antenne, mais vous pouvez vous en tirer avec le compteur SWR sur un émetteur. La partie importante de ce processus est d'avoir l'antenne dans son emplacement de fonctionnement final lors du réglage, ce qui peut impliquer de la relever et de l'abaisser plusieurs fois.

Je suppose qu'une meilleure réponse aurait inclus toutes sortes d'exceptions pour les autotuners, les antennes longues ou autres antennes spécialisées, etc., etc. , pourquoi un réglage est nécessaire.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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