Coax: Impédance "Idéale".

[VE2PID Pierre]

... Petit article intéressant provenant de Belden et concernant le choix de l'impédance caractéristique idéale pour les coaxiaux. Le 50 Ω est un compromis entre l'efficacité en tension, puissance ... et atténuation. Ce qui fait que nos radios se sont adaptées ayant en grande majorité une sortie "imposée" de  50 Ω.

Cliquer sur 50 Ohms: The Forgotten Impedance.

 

[VE2OLM]

interesent je me demandait dailler de ou venait le 75 pour la TV versus 50 pour la telecom ...

dans leur graph il leur manque le ladder line a 300ohm 

[VA2JOT Jacques]

Ca veut dire qu'on m'a menti en présumant que ta source est exacte.

Y'a des snoros qui m'ont racconté y'a très longtemps que 50 Ohms était à mi chemin entre l'impédance d'une verticale (37 Ohms) et d'une dipole (67-72Ohms) donc ca permettait d'adopter une seul modèle de coax pu importe laquelle de ces deux types d'antennes sans excéder un SWR de 1: 1.5. Ca viendrait des militaires, les premiers à faire usage massif de coaxial.

Concernant l'efficacité supérieure du 50 Ohms pour le transfert d'énergie, pourquoi alors les câblo distributeurs ont-ils adopté le 75 Ohms? (de grâce épargnez-moi le "pour ne pas se faire voler leur câble par les radio-amateurs) 

As-tu une idée combien coûte un ampli à large-bande de câblo? De là la quête pour du câble à moindre perte.

[VE2PID Pierre]

une dipole (67-72Ohms) donc ca permettait d'adopter

Je crois qu'il s'agit d'une 'heureuse' coïncidence' ou presque. Un dipôle ½-λ a une impédance de 73 Ω en espace libre (autre coïncidence ?  ) Ça se démontre par calcul mais ça prend 3 pages dans Antennas (Krauss). Choisir du 75 Ω donnerait un excellent ROS mais plus de pertes qu'en 50 Ω.

Quand au 75 Ω des câblodistributeurs, je présume qu'étant données les valeurs de puissances et de tensions généralement impliquées (relativement faibles vs les TX RF), il ont privilégié de réduire au maximun l'atténuation ... (?)

[VA2JOT Jacques]

dans leur graph il leur manque le ladder line a 300ohm  A ce que je sache, c'est pas du coax 

Pour l'open line, plus l'Z est haute, moins t'as de perte. En HF, passé environ 400', (tout dépend de la grosseur du coax que tu as les moyens d'acheter) la ligne ouverte prend les dessus même si on prend en considération les pertes de conversion d'Z aux 2 extrémités. J'ai déjà fais le calcul pour un ami qui avait une antenne assez loin de son shack.

L'inconvénient de ce type de ligne, c'est la susceptibilité aux objets métalliques à proximité et l'impossibilité de passer ça dans des conduits métalliques ou en "paquets" très rapprochés les uns des autres comme dans des plenums. D'après un ex confrère de travail qui avait fait sa thèse de génie électrique sur la ligne de transmission d'Hydro entre LG2 et Montréal, la perte n'était que de 3dB. Un très petit chiffre mais une méchante quantité d'énergie perdue néanmoins.

...

[VA2JOT Jacques]

Je crois qu'il s'agit d'une 'heureuse' coïncidence' ou presque. Compte-tenu qu'au milieu des années 30, y'avait plus de demande de câble coaxial par les militaires que par les câblo-diffuseurs  Je me demande si c'est pas plutot les militaires qui ont fait le bon choix mais pour la mauvaise raison.

Who knows...

Quand au 75 Ω des câblodistributeurs, je présume qu'étant données les valeurs de puissances et de tensions généralement impliquées (relativement faibles vs les TX RF), il ont privilégié de réduire au maximun l'atténuation ... (?) Exact! Transmission Engineering Economics 101.

[VE2OLM]

ouin dans le graph depaser 75 sa semble remonter donk si le 300 a moind de perte sa doit redecendre un plut loint
de ou  linteret davoit un tablaux plut large ;-)

jopte aussit pour que le CATV on fait le choix de la faible perte pour reduire justement le nombre damplit de ligne
et il ont tout de meme pas baucoup de W comparativement a une radio ..

[VE2PID Pierre]

... donk si le 300 a moind de perte sa doit redecendre un plut loint

Marc, on ne parle pas de la même chose. Les courbes affichées ne concernent que des lignes en coaxial. Si ces courbes étaient prolongées vers 300 Ω, ça donnerait des résultats qui ne vaudraient que pour le coaxial et qui n'auraient rien à voir avec le comportement des lignes 'ouvertes'...

On ne peut donc pas dire que ça va redescendre plus loin.

[VE2OLM]

umm jetait soue limpresion que ligne de transmison ouverte ou non utilise le meme principle

a lexception que une et balencer lautre non ...

mait au bout de la ligne (jeux de mot) tu as 2 conducteur separer par un dielectric et quit se simule par par un circuit RLC ?

remarque las je suit hor de mon camp de competence donk sa se peux que je soit moit meme dans le champ 

[VA2JOT Jacques]

Pour te mélanger davantage, j'ose avancer qu'en général, les coax irradient tandis qu'une ligne symétrique n'rradie pas.

[VE2OLM]

he he celle las je le savait    vu ses balencer

[VA2JOT Jacques]

he he celle las je le savait    vu ses balencer C'est quand même contraire au gros bon sens. Sinon à quoi ca sert de nommer ça un câble shieldé?

Grosso modo, au milieu de la bande HF @ 14 Mhz, du câble 96% shield (disons du RG-213) ne donne que 52dB d'isolation. Cela signifie que si on allonge un fil qui irradie un signal à 0 dBm le long de ce coax sur une distance respectable, ce signal va être perceptible à -52dBm dans le RG-213.

Le double shield MILSPEC comme du RG-214 ou du 217 offre 83dB d'isolation et du câble à gaine solide tel du Heliax, Superflex ou du câble de câblodiffusion en alu roulent tous autour de 282dB d'isolation.

Ca prend une certaine importance quand on fait du "weak signal" comme le moonbounce, le tropo scatter, ou météor scatter ou encore, lors qu'on planifie un site multi-multi on devrait éviter comme la peste regrouper ou attacher ensembe, des câbles dont certains sont susceptibles de transporter des signaux à +50dBm (TX @ 100W) pendant que d'autres transportent des signaux entre -90 et -130dBm et que nous ne bénéficions que d'environ 50dB d'isolation par câble pour parer une différentiel de 180dB. On aurait obtenu de bien meilleurs résultats  avec du 1/4" Superflex.

Basé sur l'article The Neglected Link, QST Avril 1981 par Ken Smith et Charles Brainhard alors de Times Wire and Cable.

[VE2PID Pierre]

Sinon à quoi ca sert de nommer ça un câble shieldé

Ne pas oublier qu'un câble coaxial est en réalité formé de 3 conducteurs:
1-Le brin central, 2-l'intérieur de la gaine et 3-l'extérieur de la gaine.
Ceci à cause de la non-symétrie physique de l'ensemble.
D'où la nécessité de recourir entre autres à des atténuateurs en ferrites pour étrangler (to choke in english) les courants circulant sur l'extérieur.

Donc, le terme "shield" ne signifie pas que rien n'est propagé en RF au voisinage du câble . . .

[VE2OLM]

du câble 96% shield (disons du RG-213) ne donne que 52dB d'isolation

ses un peux le principle du leaky feeder dans les mine ,vu la roche des antenne  sa serd a rien
donk il promenne un coax partout quit "fuit" et lutilise comme une antenne quit cour le long de toute les galerie ..

se type de cable et a proscrire pour un duplexeur de repeteur ;-)  ,mait sa peux faire une bonne antenne QRP..

et pour les lignes 'ouvertes' au risque de surprendre ses baucoup plut utiliser que voue panser en haute frequence 
mait soue la forme de pair diferentielle balencer sur les circuit imprimer ,si ses bien fait et ses toute que un art
sa devien pas une antenne    dans un PC moderne ses type de ligne de transmission se compte par centaines
jait des PCB ouvert pasr de boitier avec des signal a >125Mhz(note1) quit ont passer les test demission sens probleme
ses tout meme surprement lisolation si tu reussit a rester tres bien balencer ..   donk en pratique avec un cable ses pas utiliable > HF  sa devien presque imposible a controler tout les parametre ...

note1: sur un pcb la frequence importe peux ses quit comptre ses le temp de monter quit avec les IC moderne se trouve
Dans les GHZ ..  et se meme si tu togel une pin a 30Hz ....

[VA2JOT Jacques]

D'où la nécessité de recourir entre autres à des atténuateurs en ferrites pour étrangler (to choke in english) les courants circulant sur l'extérieur. Le matériel ferro-magnétique qu'on enfile autour d'un câble coaxial sert à augmenter la réactance inductive de sa surface extérieure. L'idée étant d'augmenter de façon significative son impédance par rapport à celle du cheminement du courant RF via l'intérieur du blindage.

Un ratio d'impédance de 1000/50 devrait donc assurer qu'au moins 95% de l'énergie va emprunter  le "bon" chemin et assurer une distribution symétrique du courant entre les deux branches d'une dipole.
Les choses à surveiller sont:
-Un bon balun choke qui couvre du 10m au 160m coûte cher.
-Un balun choke d'un capacité de 1Kw qui couvre du 10m au 160m coûte très cher.
-Si vous ne le fabriquer pas vous-mêmes, vous savez pas ce qu'il y a dedans.
-Mesurer la performance des tores est une affaire de rien avec un antenna analyser et un bout de fil.
-Grand nombre de Balun-chokes @ $30 ont une impédance autour de 300-500 Ohms sur 80m et sont bon-a-rien sur le 160m.
-Si la distribution du courant n'est pas symétrique sur une antenne, le patron de radiation sera asymétrique.
-Un balun choke n'est efficace que s'il est installé le long d'une ligne de transmission à un point de courant (pour une dipole symétrique résonnante, c'est au point d'alimentation qu'il se trouve).

Désolé si vous trouvez choquant mes propos