Impédance mètre d'antenne décamétrique

Par F5AD

 

Il est parfois désagréable de ne pas connaître l'impédance de son antenne, ou l'impédance ramenée au bas du câble coaxial; ne serait-ce que pour savoir dans quel sens agir pour régler l'antenne ou une boite d'accord.

La réalisation d'un impédance mètre décamétrique n'est pourtant l'affaire que d'une journée, sauf peut être la recherche de résistances non selfiques.

Principe

Le principe est classique, il s'agit toujours du pont de Wheatstone: l'antenne est placée dans une branche et un potentiomètre est placé dans la branche adjacente; une diode détecte la tension de déséquilibre, et la mesure consiste à chercher le Schémaminimum de déviation sur le galvanomètre en tournant le potentiomètre; quand cela est fait, la lecture de la valeur ohmique du potentiomètre donne la valeur de la partie résistive de l'impédance ramenée de l'antenne.

Partie réactive

Le problème est que l'on tombe rarement sur un antenne qui ramène une impédance strictement ohmique, elle est toujours plus ou moins réactive, selfique ou capacitive; dans ce cas, le minimum observé au galvanomètre n'est pas nul et son creux n'est pas très pointu.

Une astuce consiste à doubler le potentiomètre d'un condensateur variable dont le rôle consistera à compenser la partie réactive de l'impédance ramenée; si le condensateur variable est mis en parallèle avec l'antenne, il compensera la self rapportée, s'il est mis coté potentiomètre il compensera la capacité rapportée.

Le montage

Le pont de Wheatstone comprend deux résistances de 56 Ohms 1 Watt non selfiques: soit des résistances spéciales, soit des résistances au carbone de récupération; et un potentiomètre de 220 Ohms; si on admet que le potentiomètre supporte 1W de dissipation, et que l'on ne s'attarde pas trop sur le PTT, la puissance maximale à appliquer au pont est de 4W.

Tous les transceivers ne permettent pas de descendre à cette puissance; il faut donc ajouter un atténuateur en entrée; c'est le rôle des résistances R1 et R2; dans mon cas, le transceiver pouvant descendre à 10W, l'atténuation nécessaire est de 2,5 en puissance, soit 1,58 en tension, les valeurs calculées pour R1 et R2 sont alors de 23 Ohms pour R1 et 220 Ohms pour R2 qui à elles toutes devront dissiper 6 Watts inégalement répartis.

On peut mettre un potentiomètre de plus forte valeur, par exemple 470 Ohms, qui permettrait de monter plus haut en impédance, mais ce serait au détriment de la précision en bas d'échelle, c'est pour cela que le choix a été fait de deux résistances fixes pouvant venir s'insérer en série avec le potentiomètre pour étendre la plage jusqu'à 660 Ohms.

Impédancemètre décamétriqueUn commutateur permet de placer le condensateur variable soit du coté antenne soit du coté potentiomètre. La valeur du potentiomètre dépend de ce que l'on peut trouver; disons que 200 pF serait une bonne valeur; j'avais un 300 pF dans un tiroir.

Attention, tout le câblage doit être réalisé court, on travaille sur des fréquences relativement élevées (28 MHz).

La sensibilité du galvanomètre dépend aussi de ce que l'on peut trouver; avec 250 microampères et 4W, une résistance de 68k en série permet une déviation agréable; avec un galvanomètre moins sensible, il suffirait de mettre une résistance plus faible, par exemple 33k pour un 500 microampères.

Utilisation

On branche l'émetteur sur l'entrée, et l'antenne sur la sortie qui lui convient, coaxiale pour un câble ou fiches bananes pour une ligne bifilaire (échelle à grenouille).

On met le condensateur variable hors circuit et la plage de résistances sur 0-220 Ohms.

On met l'émetteur en route et on cherche le minimum de déviation sur le galvanomètre en tournant le potentiomètre.

Si la déviation minimale s'obtient avec le potentiomètre en butée haute, c'est que l'impédance fait plus de 220 Ohms et on passe sur la plage 220-440 ou si nécessaire sur la plage 440-660. Si ce minimum est au delà de 660 Ohms, on le sait mais on ne peut plus rien faire.

Pendant tous ces essais, on coupe l'émetteur le plus souvent possible.

Quand on a trouvé le creux, on met le condensateur à sa valeur minimale et on passe le commutateur sur la position selfique ou capacitive; normalement une des deux positions doit améliorer le creux; si tel n'est pas le cas c'est que l'antenne est purement ohmique, et le creux devait être quasiment nul.

Dans le cas général, on reste sur la position qui a fait diminuer le creux, et on cherche à l'amener à zéro en jouant à tour de rôle sur le potentiomètre et sur le condensateur.

Quand c'est fait on a tout sur son antenne: la partie résistive de son impédance est donnée par le potentiomètre et la partie réactive est donnée par le condensateur (Z=1/2.pi.F.C).

La position du commutateur dit si c'est selfique ou capacitif; dans le cas selfique on a même la valeur de la self par la formule de Thomson: L.C.(2.pi.F)²=1.

 

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