Auteur Sujet: Besoin d'aide; GROUND HF...  (Lu 11550 fois)

Hors ligne VA2ASF Loïc

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Besoin d'aide; GROUND HF...
« le: 06 Décembre 2009, 22:42:08 »
Bonjours à tous,

je vous décris brièvement mon problème...

J'ai récement déménager ma station et j'ai essayer de mettre mon radio à la terre avec un fil no. 12...

Avec la même antenne que j'utilisais avant j'ai obtenue un SWR de près de 2.5:1... Avant j'avais 1.2:1<1.3:1...

J'ai fait des économies spécialement pour améliorer ma station cet hiver... donc je me demande si je devrais opter pour une "strap" ou une feuille de cuivre dans le style de celles vendues sur GACOPPER.COM http://www.gacopper.com/032-CopperStrap.html ...

Ça n'en vaut tu vraiment la peine???

Je suis prêt à investir à long terme dans ma station...

Sinon du fil de gros calibre serait-il assez? Quel grosseur?

j'ai a couvrir environ 16 pieds... J'opère toujours sur 20M... Avec une puissance de 5W à 100W...

Merci à l'avance pour vos commentaires pertinents et justes...

P.S.: J'utilise l'entrée d'eau comme ground... :-\ (faute de mieux...)

P.J.: deux schéma de mon problème...


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Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #1 le: 06 Décembre 2009, 22:57:37 »
Salut Loïc

Une chose importante à considérer: Lorsque ton fil a une longueur correspondant à un multiple impair de quart-d'onde, il est totalement inutile comme mise-à-terre HF, ceci quel que soit son calibre; et il a un maximum d'efficacité s'il a comme longueur un multiple de demi-onde. C'est très différent d'une mise-à-terre CC où la longueur n'a pas d'incidence marquée sur l'efficacité. En CA (RF), l'impédance du fil est maximale pour les longueurs qui sont des multiples impairs de quart-d'onde, et minimale pour les longueurs mutiples entiers de demi-onde.

Il faut donc choisir judicieusement la longueur du fil, ou à défaut, utiliser un 'syntoniseur' de mise-à-terre comme le MFJ-931 qui rallonge artificiellement le fil en enlevant la réactance résiduelle, de sorte que pour le rig, ça équivaut à du mutilple de demi-onde, avec impédance minimisée et uniquement résistive.

Pour 14,1 MHz, λ est d'environ 69,8 pieds... et ¼-λ correspond alors à 17,45 pieds. Ton 16 pieds est donc proche d'une valeur à proscrire... :( Une longueur de 34,9 pieds ou un multiple entier de celle-ci serait par contre un très bon choix.

Pour une mise-à-terre HF (pour la protection anti-foudre et anti-statique c'est une autre histoire), la longueur est plus importante que le calibre du fil... Ne pas oublier qu'en RF, le courant voyage à la surface du fil seulement, donc le diamètre ou l'épaisseur du conducteur n'entrent pas en ligne de compte RF parlant... Repeat..  RF parlant.
-----
Les protections anti-foudre ou anti-statiques sont aussi à considérer, et là le calibre est pertinent.
« Modifié: 06 Décembre 2009, 23:28:59 par VE2PID Pierre »

Hors ligne VA2ASF Loïc

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #2 le: 06 Décembre 2009, 23:47:09 »
Donc Pierre,

Si je me fis à ce que tu me dis, je ne devrai pas avoir un câble de terre de 16 pieds...

avec ce que tu m'as dis concernant les multiples de demis ondes, je me suis rappelé d'une table dans mon HandBook ARRL 2009 "Guy Wire Lengths to Avoid"... Est-ce qu'elle s'applique dans le cas d'un Ground?

Car dans cette table, (Table 7.61, P.7.46 ARRL HB '09), avant 25 pieds, il ne mentionnent pas que le fil peut résonner...



Je suis un peu perdu... :-\

C'est bel et bien un Ground "RF" que je veux...
73 de Loïc VA2ASF

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #3 le: 07 Décembre 2009, 08:48:57 »
Bonjour Loïc,

J'ai retrouvé ton tableau non pas dans le Handbook mais dans le Antenna Book.

Un ground RF sert à évacuer vers le sol les résidus de courants RF qui ne sont pas transformés en ondes par l'antenne. Ces résidus polluent la station (le RF in the Shack bien connu). Il faut donc créer un chemin qui soit sans obstacle (i.e. à  impédance minimale) vers le sol. La solution idéale serait que ce chemin évacue tout le résidu RF sans produire aucune radiation.

Mais dans la réalité, dépendant de la longueur électrique du fil, ce courant sera soit transformé en ondes soit évacué vers le sol ou un mélange des deux cas.

Pour des multiples de demi-ondes, comme dans ton tableau, le fil est résonnant (pas de réactance). S'il est relié au sol, une bonne partie des courants sera noyée dans le sol. Le restant sera malheureusement réémis. C'est l'argument de ton tableau concernant les haubans. On y suggère de s'éloigner des demi-λ comme longueurs de haubans pour éviter qu'ils ne deviennent à leur tour des antennes parasites qui déformeraient le patron, etc.

Mais pour des multiples impairs de ¼-λ, le courant retourne au rig (impédance maximale du fil) créant au retour des ondes stationnaires et le ROS conséquent. Le fil même s'il est relié au sol ne se comporte plus comme une mise-à-terre RF, mais comme une antenne secondaire (un contrepoids). Si sa radiation ne te dérange pas trop, c'est aussi une solution de dernier recours.

Conclusion: Pour avoir un drain efficace qui ne produit pas trop de radiations parasites, la longueur du fil bien relié au sol doit s'éloigner des multiples de quart-d'onde mais se rapprocher idéalement des multiples de demi-onde. L'évacuation sera maximisée.. sauf qu'il faudra vivre avec une certaine radiation. Mais comme on parle de courants résiduels, ces radiations seront minimes, surtout avec un système antenne/ligne de transmission bien monté. En fait, avec un système balancé, la mise-à-terre RF n'est pas une nécessité. Je dis bien m-à-t RF. Il faut traiter séparément la protection anti-foudre.

Si tu veux en savoir plus sur les 'grounds RF', il y a un excellent article à ce sujet à http://www.radioworks.com/nbgnd.html.

Bonne lecture.
« Modifié: 07 Décembre 2009, 10:49:47 par VE2PID Pierre »

Hors ligne VA2JOT Jacques

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #4 le: 07 Décembre 2009, 11:38:24 »
diamètre ou l'épaisseur du conducteur n'entrent pas en ligne de compte RF parlant... Repeat..  RF parlant. Pierre le diamètre importe, plus le fil est gros moindre en est sa réactance inductive.

Dans la cas d'une antenne, la XC en shunt augmente avec un plus gros conducteur ce qui cancèle la diminution du XL mais dans le cas d'un fil de masse, un mondre XL est ce qu'il faut chercher. Plus le diamètre est grand, mieux c'est.

Pour l'épaisseur, RF parlant, 100% d'accord.

Pour le monsieur avec sa verticale sur la cheminée, pourquoi pas mettre des radiales ou un manchon Bazooka?
« Modifié: 07 Décembre 2009, 12:28:31 par VA2JOT Jacques »

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #5 le: 07 Décembre 2009, 12:39:08 »
Pierre le diamètre importe, plus le fil est gros moindre en est sa réactance inductive.

Exact, ça dépend aussi de la longueur mais est-ce toujours détectable? Par exemple, une longueur de fil de 20 pieds #12 aura une inductance (la réactance dépend de la fréquence) de 10,53 μH alors que pour du #22, on a 11,94 μH. Pas beaucoup de différence, même au niveau de la réactance..

De toutes façons, il est préférable de choisir le plus gros conducteur possible, mais sans oublier la longueur électrique qui fera toute la différence.
« Modifié: 07 Décembre 2009, 13:43:21 par VE2PID Pierre »

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #6 le: 07 Décembre 2009, 16:05:51 »
Donc si je comprend bien, pour la bande de 20m, mon fil de mise à la terre devrait avoir une longueur de 10, 30, 50m...

Pour ce qui est d'un contre-poids, je crois que la longueur à favoriser est 1/10 longueur d'onde... Est-ce que je me trompe?

Mais je ne crois pas utiliser un contre-poids pour 100W... sinon en QRP/P je sais que c'est une bonne option...

Sinon comment un "tuner" se comporte et quelles sont ses performances...
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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #7 le: 07 Décembre 2009, 17:14:40 »
Une chose que tu ne mentionnes pas: Quel type d'antenne va tu utiliser?

Dans le cas d'un fil de mise-à-terre pour le 20 mètres et qui est relié au sol, le drain le plus efficace est celui qui est un multiple de demi-lambda donc 10m, 20m, 30m  etc. Mais il faut absolument éviter les multiples impairs de ¼-λ soit 5m, 15m. 25m..

Et dans le cas d'un contrepoids pur c-à-dire non relié au sol, il sert à compléter l'antenne. Alors pour que le synto et la radio fonctionnent sans problème, il faut utiliser cette fois une longueur de ¼-λ. Mais ne pas oublier que ce contrepoids sera aussi un radiateur.

Si tu en disposes plusieurs autour d'une antenne verticale, place-les en rayon avec un angle uniforme entre chacun. Ça s'appèle alors des radiales (de rayon=radius en latin).

L'efficacité et l'optimisation du système peut se déterminer par simulation.. à la condition d'avoir une description complète du montage.

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #8 le: 07 Décembre 2009, 18:03:06 »
J'utilise une dipole à 25 pieds et attacher à chaques bouts à deux arbres...

Fil no:16 cuivre mono-brin... choke balun homemade fait avec une boucle de coax... RG-8U foam qui longe le sol...
 
Elle résonne a 14,125 Mhz mais je peut encore l'allonger pour une meilleure performance dans la section CW...

Le schéma n'est pas à l'échelle


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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #9 le: 07 Décembre 2009, 18:10:23 »
J'utilise une dipole à 25 pieds et attacher à chaques bouts à deux arbres...

Alors à mon avis, tu n'as aucunement besoin d'un 'gound RF'. Ton système est balancé (la non-symétrie du coax est corrigé avec l'étrangleur (choke)). Il y aura peut-être un infime résidu de RF, mais à mon avis, il sera sans conséquence.

Comme disait l'autre, pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ?

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #10 le: 07 Décembre 2009, 18:40:04 »
Alors comment se fait-il que je suis passé de 1.25:1 à 2.5:1 < 3:1?? ???

je crois qu'un "Check Up" complet s'impose... examiner le Coax, l'isolateur central, le SWRmètre...

peut-être que le fait que j'ai changer mon coax pour un plus long et plus vieux à changer quelque chose dans l'équation... je vais refaire les PL-259 et regarder si ça change quelque chose...

merci pour toutes ces information, je vais me coucher moins niaiseu ce soir...

73 et merci encore...
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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #11 le: 08 Décembre 2009, 07:02:56 »
je crois qu'un "Check Up" complet s'impose... examiner le Coax, l'isolateur central, le SWRmètre...

peut-être que le fait que j'ai changer mon coax pour un plus long et plus vieux à changer quelque chose dans l'équation... je vais refaire les PL-259 et regarder si ça change quelque chose...

Avant de tout démonter et redouter à peu près n'importe quoi comme suspect, y'a une chose dont tu dois tenir compte suite au changement de ta longueur de coax.

 La partie horizontale de ta ligne de transmission (sur le sol?) se trouve dans le champ EM de ton antenne. Elle va nécessairement ramasser du RF par son extérieur qui va emprunter le blindage jusque dans le shack. Ca peut fausser tes lectures de TOS. Le Choke au feedpoint ne fait qu'empêcher les courrants RF de passer de l'antenne vers l'extérieur du shield au feedpoint.

Y'a une façon de le prouver, rajoute environ 15 pieds de coax (pour le 20m) et vérifies si cela affecte dans un sens ou dans l'autre la lecture du TOS. Si oui, les chances sont que t'as du courant RF induit par radiation de l'antenne sur l'extérieur du shield de ta ligne de transmission.

Dans ce cas, ça prend un deuxième choke pour bloquer le RF. A l'aveuglette, tu peux le mettre au point d'entrée dans le shack mais idéalement, tu devrais prendre une tore dissociable (split Bead) et la promener le
long de ta ligne jusqu'à ce que tu trouves les point ou tout le RF soit bloqué.

En passant, la bonne façon de vérifier la ligne et ses connecteurs c'est de substituer une charge fictive à la place de l'antenne et d'en mesurer le TOS.

Bonne chance M. Watson!

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #12 le: 15 Décembre 2009, 17:18:31 »
Bonjour à tous,

j'ai essayé ma station sans ground... j'ai maintenant un SWR de 1.6;1...

c'est pas pire... par contre quand je fait un "Key Down" en CW a 100W, j'ai un pique de puissance a 100W et ensuite la puissance retombe à 50W...

Est-ce parce que je ne suis pas sous 1.5:1 ou parce que je n'ai pas assez de courant pour mon radio...

Configuration: IC-718, sur batterie décharge poussée (Deep Cycle)...

je vais essayer avec mon Power Supply IBM 20A à 12V... voir si j'ai quelques choses d'autre que 50W... plus ou moins n'importe, tout ce que je veut voir c'est si ça change...
merci encore et 73 et joyeuses fêtes... :)
« Modifié: 25 Octobre 2010, 19:03:50 par VA2ASF Loïc »
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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #13 le: 15 Décembre 2009, 17:47:31 »
Bonjour Loïc

Un ROS de 1,6:1 équivaut à un 'return loss' d'environ -12,74 dB. Ce qui signifie que la puissance réfléchie n'est que de 5,3% de la puissance injectée. Ce qui implique qu'avec une injection de 100W, seulement 5,3W reviennent au rig.

Si tu as  un wattmètre à aiguilles croisées, il t'indiquera immédiatement la puissance réfléchie versus la puissance incidente pour un rapport d'ondes stationnaires (SWR) donné. Comme sur cet exemple, avec un ROS de 1,5:1, une injection de 10W se traduira par un retour de 0,4W:



Ou si tu es à l'aise avec les logarithmes, tu peux obtenir la précision voulue avec l'ensemble des formules affichées sur http://www.rfcafe.com/references/electrical/vswr.htm

Comme tu as une réduction importante de 50%, le problème n'est pas seulement relié au ROS mais fort possiblement à une baisse du courant fourni au rig.
« Modifié: 15 Décembre 2009, 18:49:13 par VE2PID Pierre »

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Re : Besoin d'aide; GROUND HF...
« Réponse #14 le: 15 Décembre 2009, 17:54:30 »
d'accord,

je vais recharger mes batteries et les mettre en parallèle...

et regarder ce qui se passe...

73
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