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De petits calculateurs pour le quotidien à la station.
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Locator et distance
Convertissez des coordonnées en locator Maidenhead et calculez distance et azimut entre deux stations.
Puissance et dB
Watts, dBm, dBW et rapports en décibels.
Ligne ouverte bifilaire
Impédance d'une ligne à fils parallèles (échelle à grenouille, ligne à fenêtres ou twin-lead) selon le diamètre des fils et l'écartement entre axes, et l'écartement nécessaire pour une impédance donnée.
L'écartement entre axes doit dépasser le diamètre du fil, sinon les fils se touchent.
L'écartement dépasse 1 % de la longueur d'onde : la ligne commence à rayonner et à capter du bruit.
Z₀ = 120·VF·acosh(D/d), la formule exacte pour deux fils ronds. Les pertes sont celles du cuivre, avec l'effet de peau et de proximité ; celles du diélectrique et des écarteurs sales ou mouillés s'y ajoutent.
Inductances
Bobines à une couche sur un tube à air, un barreau de ferrite ou un tore : des spires aux µH, ou des µH aux spires nécessaires.
La résonance propre de la bobine est trop proche de la fréquence de travail : elle ne s'y comporte plus comme une inductance pure. Mettez moins de spires sur un plus grand diamètre, ou écartez les spires.
Avec ce fil, autant de spires ne tiennent pas en une seule couche : prenez un tore plus grand ou un fil plus fin.
La bobine est plus longue que le barreau : la partie qui dépasse est une bobine à air et le calcul est moins précis.
Fil de cuivre émaillé en une seule couche. Le calcul utilise le coefficient de Nagaoka exact avec la correction de Rosa pour le fil rond. La longueur de fil ne compte pas les sorties : prévoyez quelques centimètres de plus.
Les tores utilisent l'AL publié par Amidon (±10 % pour la poudre de fer, ±25 % pour la ferrite). Le barreau est calculé avec la bobine centrée et retrouve les AL publiés à moins de 7 % près, mais la ferrite varie d'un lot à l'autre : mesurez toujours la bobine terminée.
Filtre Pi de sortie
Pour la sortie d'un étage de puissance : le passe-bas qui coupe les harmoniques, ou le réseau Pi qui adapte le tube ou le transistor à l'antenne. Donne les condensateurs, les bobines à air ou toriques, et la tension et le courant que chaque composant doit supporter à la puissance choisie.
| Composant | Valeur | Valeur normalisée | Tension crête | Courant efficace | Bobine |
|---|
Un tore dépasse le flux recommandé à cette fréquence et chauffera dans les modes continus (FT8, RTTY, AM) : prenez-en un plus gros, empilez-en deux ou faites la bobine à air.
Les spires ne tiennent pas en une couche sur un tore : prenez-en un plus gros ou un fil plus fin.
Une bobine à air a sa résonance propre trop proche de la fréquence de travail : faites-la plus large avec moins de spires.
Condensateurs mica ou céramique NP0/C0G, d'une tension au moins double de la tension crête. Les spires des tores doivent être entières : ajustez chaque bobine en serrant ou en écartant les spires, et vérifiez le filtre terminé à l'analyseur.
Tube : R ≈ Va/(K·Ia), avec K = 1,3 (A), 1,5 (AB1), 1,7 (AB2), 1,8 (B) ou 2 (C). Transistor : R ≈ Vcc²/(2·P). Le condensateur côté anode voit la tension HF ; celui de liaison voit en plus le continu.
Filtre passe-bande
Résonateurs LC à la masse couplés par le haut avec des condensateurs, toutes les bobines identiques : pour l'entrée d'un récepteur, pour séparer deux émetteurs sur le même site ou pour nettoyer un émetteur QRP.
| Composant | Valeur | Valeur normalisée | Tension crête | Courant efficace | Bobine |
|---|
Avec cette inductance, un condensateur de résonateur devient négatif : prenez une bobine plus petite ou laissez-la automatique.
Un tore dépasse le flux recommandé à cette fréquence et chauffera dans les modes continus (FT8, RTTY, AM) : prenez-en un plus gros, empilez-en deux ou faites la bobine à air.
Les spires ne tiennent pas en une couche sur un tore : prenez-en un plus gros ou un fil plus fin.
Une bobine à air a sa résonance propre trop proche de la fréquence de travail : faites-la plus large avec moins de spires.
Les condensateurs de couplage sont petits : prenez des valeurs exactes ou des ajustables, et accordez chaque résonateur seul sur la fréquence centrale. Le couplage par le haut rend la réponse un peu plus étroite en dessous qu'au-dessus ; le graphique le montre déjà, pertes des bobines comprises.
Baluns et ununs
Baluns (asymétrique ↔ symétrique) 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 6:1, 9:1, 49:1 et 64:1 et ununs (asymétrique ↔ asymétrique) 1:1, 2:1, 3:1, 6:1, 9:1, 49:1 et 64:1, aussi avec croisement de Reisert, sur tores de ferrite : les spires, l'impédance sur chaque bande et, pour les transformateurs, les pertes et l'échauffement du tore à votre puissance.
Sous 500 Ω à un endroit de la bande, la self ne bloque presque plus le courant de mode commun : ajoutez des spires, prenez un tore plus gros ou en matériau 31, ou empilez-en deux.
Entre 500 et 1 000 Ω la self aide, mais sous 1 kΩ il peut encore rester de la HF sur la tresse. Si possible, empilez un autre tore.
Le primaire n'atteint pas 4 fois les 50 Ω à la fréquence la plus basse : le ROS va monter et le tore va chauffer. Ajoutez des spires ou prenez un tore plus gros.
Ces spires ne tiennent pas en une seule couche à l'intérieur du trou : choisissez un tore plus gros, un câble ou un fil plus fin, ou moins de spires.
La densité de flux dépasse la limite recommandée pour la ferrite à cette fréquence : le tore va chauffer dans les modes à porteuse continue. Empilez un autre tore, ajoutez des spires au primaire ou baissez la puissance.
Le tore doit dissiper trop de chaleur pour sa taille : il peut chauffer au point de perdre sa perméabilité (et se fissurer). Empilez un autre tore ou choisissez-en un plus gros.
La poudre de fer a une faible perméabilité : il faudrait énormément de spires pour faire une self de choc. Pour les selfs, mieux vaut la ferrite 31 ou 43.
Une self de choc doit avoir une impédance élevée et surtout résistive : la courbe continue est |Z| et la courbe en pointillés, la partie résistive. Bobinez le coaxial en une seule couche en éloignant l'entrée de la sortie (faites le croisement de Reisert à mi-bobinage si besoin). Trop de spires augmentent la capacité et la self chute sur les bandes hautes : c'est pourquoi le calcul automatique n'en met pas toujours autant qu'il en tient.
Règle de Sevick : la réactance du primaire doit valoir au moins 4 fois l'impédance qu'il voit (50 Ω) sur la bande la plus basse. Sur les bandes hautes, les ununs 49:1 et 64:1 ont souvent besoin d'un condensateur de 100 à 150 pF (mica, 1 kV ou plus) en parallèle sur le primaire pour compenser l'inductance de fuite : réglez-le en surveillant le ROS sur 10 m. La limite de flux est la valeur indicative d'Amidon pour la ferrite (environ 150/√f gauss) ; l'échauffement est calculé avec la puissance moyenne du mode.
Modèle : la perméabilité complexe (µ' et µ'') de chaque ferrite provient des courbes mesurées de Fair-Rite, la capacité de l'enroulement est ajustée sur des mesures au VNA (le croisement de Reisert la réduit de 26 %) et l'échauffement est calculé d'après la surface du tore. La tolérance de la ferrite est de ±20 % : mesurez toujours le balun terminé avec un analyseur (ou un NanoVNA) avant d'y mettre de la puissance.
Table AWG des fils de cuivre
Diamètre, section et résistance de chaque calibre AWG (American Wire Gauge), avec la résistance à 14 MHz, celle qui compte dans une antenne, et la section métrique la plus proche.
| AWG | Ø (mm) | Ø (in) | Section (mm²) | Ω/km | Ω/1000 ft | Ω/m à 14 MHz | mm² métrique proche |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0000 | 11,68 | 0,4600 | 107,2 | 0,161 | 0,049 | 0,027 | 120 |
| 000 | 10,40 | 0,4096 | 85,0 | 0,203 | 0,062 | 0,030 | 95 |
| 00 | 9,27 | 0,3648 | 67,4 | 0,256 | 0,078 | 0,034 | 70 |
| 0 | 8,25 | 0,3249 | 53,5 | 0,322 | 0,098 | 0,038 | 50 |
| 1 | 7,35 | 0,2893 | 42,4 | 0,407 | 0,124 | 0,042 | 50 |
| 2 | 6,54 | 0,2576 | 33,6 | 0,513 | 0,156 | 0,048 | 35 |
| 3 | 5,83 | 0,2294 | 26,7 | 0,646 | 0,197 | 0,053 | 25 |
| 4 | 5,19 | 0,2043 | 21,2 | 0,815 | 0,248 | 0,060 | 25 |
| 5 | 4,62 | 0,1819 | 16,8 | 1,03 | 0,313 | 0,067 | 16 |
| 6 | 4,12 | 0,1620 | 13,3 | 1,30 | 0,395 | 0,076 | 16 |
| 7 | 3,66 | 0,1443 | 10,5 | 1,63 | 0,498 | 0,085 | 10 |
| 8 | 3,26 | 0,1285 | 8,366 | 2,06 | 0,628 | 0,096 | 10 |
| 9 | 2,91 | 0,1144 | 6,634 | 2,60 | 0,792 | 0,108 | 6 |
| 10 | 2,59 | 0,1019 | 5,261 | 3,28 | 0,999 | 0,121 | 6 |
| 11 | 2,30 | 0,0907 | 4,172 | 4,13 | 1,26 | 0,136 | 4 |
| 12 | 2,05 | 0,0808 | 3,309 | 5,21 | 1,59 | 0,153 | 4 |
| 13 | 1,83 | 0,0720 | 2,624 | 6,57 | 2,00 | 0,172 | 2,5 |
| 14 | 1,63 | 0,0641 | 2,081 | 8,28 | 2,53 | 0,193 | 2,5 |
| 15 | 1,45 | 0,0571 | 1,650 | 10,45 | 3,18 | 0,217 | 1,5 |
| 16 | 1,29 | 0,0508 | 1,309 | 13,17 | 4,02 | 0,244 | 1,5 |
| 17 | 1,15 | 0,0453 | 1,038 | 16,61 | 5,06 | 0,275 | 1 |
| 18 | 1,02 | 0,0403 | 0,823 | 20,95 | 6,38 | 0,309 | 0,75 |
| 19 | 0,912 | 0,0359 | 0,653 | 26,41 | 8,05 | 0,348 | 0,75 |
| 20 | 0,812 | 0,0320 | 0,518 | 33,31 | 10,15 | 0,391 | 0,50 |
| 21 | 0,723 | 0,0285 | 0,410 | 42,00 | 12,80 | 0,441 | 0,34 |
| 22 | 0,644 | 0,0253 | 0,326 | 52,96 | 16,14 | 0,496 | 0,34 |
| 23 | 0,573 | 0,0226 | 0,258 | 66,78 | 20,35 | 0,559 | 0,25 |
| 24 | 0,511 | 0,0201 | 0,205 | 84,21 | 25,67 | 0,630 | 0,25 |
| 25 | 0,455 | 0,0179 | 0,162 | 106 | 32,37 | 0,711 | 0,14 |
| 26 | 0,405 | 0,0159 | 0,129 | 134 | 40,81 | 0,802 | 0,14 |
| 27 | 0,361 | 0,0142 | 0,102 | 169 | 51,46 | 0,906 | 0,08 |
| 28 | 0,321 | 0,0126 | 0,0810 | 213 | 64,89 | 1,02 | 0,08 |
| 29 | 0,286 | 0,0113 | 0,0642 | 268 | 81,83 | 1,16 | 0,08 |
| 30 | 0,255 | 0,0100 | 0,0509 | 339 | 103 | 1,31 | 0,05 |
| 31 | 0,227 | 0,0089 | 0,0404 | 427 | 130 | 1,49 | 0,05 |
| 32 | 0,202 | 0,0080 | 0,0320 | 538 | 164 | 1,69 | — |
| 33 | 0,180 | 0,0071 | 0,0254 | 679 | 207 | 1,92 | — |
| 34 | 0,160 | 0,0063 | 0,0201 | 856 | 261 | 2,18 | — |
| 35 | 0,143 | 0,0056 | 0,0160 | 1 079 | 329 | 2,49 | — |
| 36 | 0,127 | 0,0050 | 0,0127 | 1 361 | 415 | 2,84 | — |
| 37 | 0,113 | 0,0045 | 0,0100 | 1 716 | 523 | 3,26 | — |
| 38 | 0,101 | 0,0040 | 0,0080 | 2 164 | 660 | 3,74 | — |
| 39 | 0,090 | 0,0035 | 0,0063 | 2 729 | 832 | 4,31 | — |
| 40 | 0,080 | 0,0031 | 0,0050 | 3 441 | 1 049 | 4,99 | — |
Fil de cuivre massif recuit à 20 °C. À 14 MHz le courant ne circule que dans les 18 µm extérieurs du fil (effet de peau) : la résistance HF est donc bien plus élevée qu'en continu, et un fil de 1,6 mm (AWG 14) suffit largement pour un dipôle HF. Les calibres 10 à 18, les plus courants pour les antennes, sont mis en évidence. Tous les 3 numéros AWG la section est divisée par deux ; tous les 6, le diamètre.
Plan de bandes
Segments HF de la Région 1 de l'IARU avec les modes habituels.
| Bande | Segment | Mode | Longueur d'onde | Dipôle demi-onde | |
|---|---|---|---|---|---|
| 160 m | 1 810 – 1 838 kHz | CW | 164,36 m | 78,89 m | Calculer une antenne |
| 1 838 – 1 843 kHz | Numériques | 162,89 m | 78,19 m | Calculer une antenne | |
| 1 843 – 2 000 kHz | BLU | 156,02 m | 74,89 m | Calculer une antenne | |
| 80 m | 3 500 – 3 570 kHz | CW | 84,81 m | 40,71 m | Calculer une antenne |
| 3 570 – 3 600 kHz | Numériques | 83,62 m | 40,14 m | Calculer une antenne | |
| 3 600 – 3 800 kHz | BLU | 81,02 m | 38,89 m | Calculer une antenne | |
| 60 m | 5 351,5 – 5 354 kHz | CW | 56,01 m | 26,88 m | Calculer une antenne |
| 5 354 – 5 366 kHz | BLU | 55,93 m | 26,85 m | Calculer une antenne | |
| 40 m | 7 000 – 7 040 kHz | CW | 42,71 m | 20,50 m | Calculer une antenne |
| 7 040 – 7 060 kHz | Numériques | 42,52 m | 20,41 m | Calculer une antenne | |
| 7 060 – 7 200 kHz | BLU | 42,05 m | 20,18 m | Calculer une antenne | |
| 30 m | 10 100 – 10 130 kHz | CW | 29,64 m | 14,23 m | Calculer une antenne |
| 10 130 – 10 150 kHz | Numériques | 29,57 m | 14,19 m | Calculer une antenne | |
| 20 m | 14 000 – 14 070 kHz | CW | 21,36 m | 10,25 m | Calculer une antenne |
| 14 070 – 14 099 kHz | Numériques | 21,29 m | 10,22 m | Calculer une antenne | |
| 14 101 – 14 350 kHz | BLU | 21,07 m | 10,12 m | Calculer une antenne | |
| 17 m | 18 068 – 18 095 kHz | CW | 16,58 m | 7,96 m | Calculer une antenne |
| 18 095 – 18 109 kHz | Numériques | 16,56 m | 7,95 m | Calculer une antenne | |
| 18 111 – 18 168 kHz | BLU | 16,53 m | 7,93 m | Calculer une antenne | |
| 15 m | 21 000 – 21 070 kHz | CW | 14,25 m | 6,84 m | Calculer une antenne |
| 21 070 – 21 110 kHz | Numériques | 14,21 m | 6,82 m | Calculer une antenne | |
| 21 151 – 21 450 kHz | BLU | 14,07 m | 6,76 m | Calculer une antenne | |
| 12 m | 24 890 – 24 915 kHz | CW | 12,04 m | 5,78 m | Calculer une antenne |
| 24 915 – 24 929 kHz | Numériques | 12,03 m | 5,77 m | Calculer une antenne | |
| 24 931 – 24 990 kHz | BLU | 12,01 m | 5,77 m | Calculer une antenne | |
| 10 m | 28 000 – 28 070 kHz | CW | 10,69 m | 5,13 m | Calculer une antenne |
| 28 070 – 28 190 kHz | Numériques | 10,66 m | 5,12 m | Calculer une antenne | |
| 28 225 – 29 700 kHz | BLU | 10,35 m | 4,97 m | Calculer une antenne | |
| 6 m | 50 000 – 50 100 kHz | CW | 5,99 m | 2,88 m | Calculer une antenne |
| 50 100 – 50 300 kHz | BLU | 5,97 m | 2,87 m | Calculer une antenne | |
| 50 300 – 50 400 kHz | Numériques | 5,95 m | 2,86 m | Calculer une antenne |
Ces résultats sont une bonne base pour commencer à couper du fil. Le sol réel, les objets autour et la ligne décalent toujours un peu la résonance : coupez quelques centimètres en trop et ajustez à l'analyseur.