Coupleur d'antennes V/UHF en câble


L'idée

Schéma Principe
On peut se passer d'un coupleur classique pour coupler deux antennes (ou +) en utilisant un simple T coaxial et du câble. 
Nous partons du principe suivant :
  • Nos deux antennes à coupler sont des antennes 50 W
  • Le transceiver possède une impédance de sortie de 50 W
  • Le câble de descente est un câble 50 W

Voici le schéma de câblage. Le seul petit problème, c'est que nous allons relier en parallèle deux antennes de 50W ce qui nous donnera une impédance équivalente de 25W, ce qui ne va pas du tout. Jusque là, le raisonnement est correct. Mais nous sommes des petits malins et nous allons exploiter les propriétés de 1/4 d'onde qui comme nous le savons maintenant se comporte quand sa longueur électrique vaut 1/4 d'onde comme un transformateur d'impédance.
Reprenons notre raisonnement :

Au T de connexion, nous voulons obtenir 50
W , et à cet endroit nous connectons deux charges en //. Si ces deux charges en // doivent faire 50W , il faut que chacune d'elle fasse 100 W (100//100 = 50). Donc au point de raccordement du T, nous devons voir 100 W
A l'autre extrémité, coté antenne, nous avons 50
W.
Il faut donc que notre ligne 1/4 d'onde (ou ses multiples impairs) tranforme cette impédance. Nous savons depuis longtemps que l'impédance caratéristique du 1/4 d'onde doit être égale à :

Zo = impédance caratéristique du 1/4 d'onde
Z1 = impédance de l'antenne
Z2 = impédance au point de raccordement
Calculons :
Il vient Zo = racine (50x100) = 70,7
W.
On considérera que du câble 75W  conviendra parfaitement.
Quelle longueur pour nos bretelles de couplage ?
Nous venons de le voir, les bretelles doivent constituer des 1/4 d'onde à la fréquence considérée ou des multiples impairs de 1/4 d'onde (un multiple pair est une 1/2 onde et ne se comporte pas en transformateur et reporte à la sortie l'impédance présente à l'entrée).
Si nous désirons coupler deux antennes pour une gamme de fréquence comme le 144 MHZ, nous calculerons comme suit :
1 - Détermination de la longueur d'onde à 144,300 MHz l = 300/f     l = 300/144.3 = 2,080m
2 - Détermination du 1/4 d'onde  1/4 d'onde = l / 4     2,080 : 4 = 0,52m
3 - Prise en compte du coefficient de vélocité du câble (nous prendrons 0,66 pour cet exemple) Lphysique = l / 4 x 0,66
Lphysique = 0,52 x 0,66  = 0,343 m
Il ne nous restera plus qu'à calculer (ou à déterminer expérimentalement) la longueur nécessaire au couplage en veillant à utiliser un nombre impair de 1/4 d'onde.
Nous aurons ainsi réalisé l'adaptation de notre transceiver à nos antennes à moindre frais et avec des performances très satisfaisantes.
  • Les longueurs se comptent en incluant la dimension des fiches
  • Utilisez pour le couplage du câble 75 W de bonne qualité (voire très bonne) car tout câble à des pertes, autant ne pas perdre le gain du couplage dans les lignes.


 


 

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