plan de masse pour une antenne

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fanguyli
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plan de masse pour une antenne

Message par fanguyli »

Bonjour à tous
la portée de notre radio IC3 n'est pas terrible "moins de 10km" je n'ai pas de plan de masse, c'est nécessaire ? et dans ce cas quelle est la dimension idéale ?
merci
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serge5694
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par serge5694 »

Bonjour
J'ai une icom ica20 et comme toi j'avais une mauvaise calité. J'ai fabriqué une antenne avec plan de masse cylindrique et un brin rayonnant,depuis plus de problèmes et ca porte super loin. Il faut que je mesure les dimentions, je pense aller au terrain avant la fin de semaine. J'avais pris les dimentions et le model sur une revue experimental j'essaye également de retrouver cette revue.
Est ce que ton appareil est un trois axe et ci oui en quoi est il fait.
Salutations.

Admin : un petit schéma peut-être ?
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jyke
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par jyke »

Un petit texte qui devrait aider a mieux appréhender la VHF...

VHF AERO

Bons vols
Heureux propriétaire d'un FK12 Comet...
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JETHRO
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par JETHRO »

fanguyli a écrit :Bonjour à tous
la portée de notre radio IC3 n'est pas terrible "moins de 10km" je n'ai pas de plan de masse, c'est nécessaire ? et dans ce cas quelle est la dimension idéale ?
merci
Bonsoir à toi, ami fanguyli,

Ah, les soucis d'antennes radio... et autres !
C'est un problème récurrent, causé surtout par le fait que, si tout le monde sait qu'il faut bien une antenne pour recevoir la radio, et par conséquent pour "l'envoyer" (on dit "émettre"), peu d'utilisateurs de ce moyen de transmission savent comment ça fonctionne...

OUI, il FAUT une antenne, tant pour émettre que pour recevoir.
NON, contrairement à ce que la plupart des gens pensent, un plan de masse n'est pas indispensable en général : tout dépend du type d'antenne que l'on doit considérer et/ou que l'on désire utiliser.

Il existe d'excellents bouquins qui traitent de ce problème, il suffit de s'adresser à n'importe quelle librairie technique orientée radioélectricité. Si cela intéresse quelqu'un, je peux donner quelques titres et adresses, en MP (Message Privé).

Mais sans aucunement prétendre donner un cours sur les antennes, je vous propose quelques réflexions qui peuvent peut-être vous aider plus rapidement.

D'abord, savoir ce qu'est une antenne :
C'est un dispositif conducteur qui est sensible à d'infimes variations de champ électrique (réception) ou qui crée ces variations de champ électrique (émission) : une antenne est donc réversible, et utilisable tant en émission qu'en réception.
C'est bien le cas de nos antennes Émission/Réception aéronautiques, tant radio (E/R)que transpondeur (XPDR), selon les cas.

En principe, une antenne est constituée deux conducteurs (fils, câbles, baguettes métalliques pleines ou tubulaires, etc.) isolés entre eux, et également isolés du sol, mis bout à bout, que l'on appelle des brins rayonnants.
Ces brins rayonnants sont préférentiellement en cuivre argenté (rare)... mais peuvent être également d'alu ou de dural (plus commun, TV par exemple), voire d'acier inoxydable (courant en aéronautique)...

C'est l'antenne basique, dite "en demi-onde"ou "dipôle"... ce qui implique que la longueur des brins a une grande importance : cette longueur est fonction de la longueur d'onde émise/reçue. Chacun sait que l'on reçoit et que l'on émet sur une fréquence bien déterminée, c'est par exemple 123,5 mégahertz (soit 123 500 kilohertz), fréquence aéro dite "poubelle"... mais on sait peut-être moins que toute fréquence est liée à une longueur d'onde précise qui est égale, en mètres, selon une équation simple, à c/F, avec F : fréquence en kilohertz, et c : vitesse de propagation (vitesse de la lumière, soit environ 300 000 km/seconde).

Une antenne correctement ajustée doit donc avoir une longueur de chaque brin rayonnant égale à 0,95 lambda/4 (la lettre grecque lambda représente la longueur d'onde à émettre/recevoir), ou 0,98 lambda/4, selon la caractéristique du brin rayonnant (effet d'extrémité). Il faudrait donc disposer d'antennes de longueurs variables selon les fréquence à transmettre... ce qui serait impossible à mettre en œuvre de façon aisée, surtout sur nos ULM !
On choisit donc de calculer (et de réaliser) l'antenne sur la longueur d'onde moyenne de la bande de fréquences utilisée, soit pour la radio aéro de 118 à 136 mégahertz, ce qui correspond à une longueur de brin d'environ 56 ou 58 cm.

Mais, pour que tout cela prenne moins de place, un certain Marconi a inventé l'antenne qui porte son nom, à savoir un seul brin rayonnant ET un plan de masse, le brin rayonnant étant perpendiculaire au dit plan de masse.

C'est très exactement ce qui est habituel en aéro... et ceci implique que le plan de masse (qui représente l'autre brin rayonnant) doit présenter un rayon au moins égal à la longueur du brin rayonnant qu'il remplace (56 à 58 cm), soit environ 1,32 à 1,36 m de diamètre. C'est évidement considérable, plus large que le plus large des ULM aux coudes !
Et c'est surtout indiqué pour des aéronefs tout métalliques, qui présentent du fait de leur structure un plan de masse suffisant, sinon idéal.

Mais ceci est l'optimum de l'adaptation. Il existe d'autres types d'antennes parfaitemant utilisables sur aéronefs non métalliques (bois et toile, composites...) légers ou ultralégers, comme par exemple l'antenne dite "Ground-plane", dans laquelle le plan de masse décrit ci-dessus peut être remplacé par quatre brins de masse réunis entre eux, disposés à 90° les uns des autres sur un plan perpendiculaire au brin rayonnant. En plaçant ce dispositif "en travers" par rapport à l'axe longitudinal de l'aéronef, on peut mieux le loger dans notre appareil trop étroit.

Enfin, il existe un type d'antenne dite "sans plan de masse", dans laquelle ce fameux plan est constitué par un tronçon de câble coaxial qui met à profit les "propriétés des lignes", c'est-à-dire les propriétés de propagation de l'onde électrique en particulier dans les câbles et coaxiaux.

Dernier point, il faut que l'antenne soit alimentée par un moyen qui présente la même impédance interne que l'impédance rayonnante de l'antenne elle-même.
C'est important, car celà permet le meilleur rayonnement possible (plus faible taux d'ondes stationnaires possible) grâce à une bonne adaptation de l'antenne, de son câble coaxial d'alimentation ET de l'impédance de sortie de l'émetteur. Un taux d'onde stationnaire trop élevé entraîne une faiblesse d'émission, très souvent une distorsion du signal (voix déformée limite compréhensible), et peut causer la destruction de l'émetteur par surchauffe....
Attention, si l'antenne de base en demi-onde présente une impédance radiative d'environ 75 Ohms (comme la TV), la Marconi ne fait que quelques 38 Ohms, tout comme la Ground-plane... la "sans plan de masse" adaptée faisant 50 Ohms, tout comme la sortie de l'émetteur !
Faut donc faire attention au type de coaxial utilisé, du coax 50 Ohms (RG 58), ou du coax 75 Ohms (RG 59)... et surtout éviter les coax 93 Ohms (RG62) !
Et savoir que la Marconi, comme la Ground-plane, peuvent être alimentées avec du coax 50 Ohms... au prix d'une légère perte d'efficacité (env. 4%).

Enfin, dans toute installation radio, faut hyper-soigner les masses (tresses métalliques, grosses cosses, liaisons en étoile...) et bien filtrer avec de bons gros condensateurs près des appareils (quand ce sont des fixes).

Tout ce que j'évoque ci-dessus ne sont que des infos bien générales, ceux d'entre nous qui souhaiteraient approfondir leurs connaissances dans le domaine très ardu des antennes devront absolument se référer à un des ouvrages spécialisés évoqués plus haut.

Je vous souhaite de bonnes et fructueuses bidouilles... et de bons vols !
Col. JETHRO. (Pioneer P300S, 912ULS, Hélice SR3000-2)
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Nynjazen
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par Nynjazen »

Bonjour Jethro,
Merci comme à l'accoutumée pour tes excellents conseils éclairés. S'agissant d' une simple radio ULM avec ses 4 composants de base (Radio, casques, intercom et antenne) qui pour moi semblait relever d'un jouet on rentre vite avec toi dans le dur en nous ramenant tout aussi vite par "le coaxial" :) dans les réalités des mystères de l'immatériel: les ondes, les fréquences, les ohms, les impédences et autres tensions bref ce que t'appelles une bidouille relève pour moi des secrets de l'univers... :roll: Et encore je ne parlerai pas des férites, anti parasites, redresseurs (de tords ;), potentiomètres, transformateurs etc
Bon j'ai plus l'âge à présenter polytechnique, j'vais contempler ma radio car je ressents comme une grande lassitude... :)
Bien amicalement,
Nynjazen

PS: Je prends en compte tous vos conseils qui serviront à d'autres à n'en point douter et vais reprendre tout ça à zéro dans ma machine.
En l'air on doit toujours garder les pieds sur terre.
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Nynjazen
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par Nynjazen »

serge5694 a écrit :Bonjour
J'ai une icom ica20 et comme toi j'avais une mauvaise calité. J'ai fabriqué une antenne avec plan de masse cylindrique et un brin rayonnant,depuis plus de problèmes et ca porte super loin. Il faut que je mesure les dimentions, je pense aller au terrain avant la fin de semaine. J'avais pris les dimentions et le model sur une revue experimental j'essaye également de retrouver cette revue.
Est ce que ton appareil est un trois axe et ci oui en quoi est il fait.
Salutations.
Bonjour,

3 axes Nynja tube-toile-composite
Merci,

Nynjazen
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serge5694
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par serge5694 »

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Re: plan de masse pour une antenne

Message par serge5694 »

la suite

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mon antenne monté a l'envers, le brin rayonnant vers le bas, dans la législation ulm il faut que l'antenne soit a l'extérieur ( elle dépasse que d'une dizaine de centimètre) pour la demande de lsa
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serge5694
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par serge5694 »

page 3
http://www.developpement-durable.gouv.f ... SA_ed3.pdf

Les équipements de radiocommunication VHF, même de type "portable", doivent être installés en poste fixe lors du vol avec une antenne extérieure, un casque ou un haut parleur et un microphone non intégrés à l'équipement VHF.

est ce que par antenne exterieur ils veulent dire antenne exterieur aux poste de radio?
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JETHRO
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par JETHRO »

serge5694 a écrit :page 3
http://www.developpement-durable.gouv.f ... SA_ed3.pdf

Les équipements de radiocommunication VHF, même de type "portable", doivent être installés en poste fixe lors du vol avec une antenne extérieure, un casque ou un haut parleur et un microphone non intégrés à l'équipement VHF.

est ce que par antenne exterieur ils veulent dire antenne exterieur aux poste de radio?
C'est ce que je pense : c'est re-précisé dans le doc que tu cites, au paragraphe 3.1, page 4 :

"Le dossier descriptif devra comporter un schéma d'implantation du poste VHF sur l'ULM faisant apparaître que celui-ci est fixe lors du vol, qu'une antenne extérieure, un casque ou un haut parleur et un microphone non intégrés à l'équipement VHF sont installés (voir annexe 5 pour plus de détails)."

D'autre part, le schéma présenté dans ce même document en annexe 5 (Dossier descriptif de l’installation), ne laisse aucun doute.
Il est précisé que dans ce schéma d’implantation de l’ensemble des équipements de l’installation sans transpondeur, entre autres, qu'il convient de " Définir le type d’antenne et son emplacement sur la cellule "... (c'est moi qui souligne).

A mon sens, ça ne veut pas dire " à l'extérieur de la cellule ", mais bien hors du matériel de transmission lui-même : il est même réclamé les caractéristiques et l'implantation du coax de liaison émetteur-antenne.

Cordialement,
Col. JETHRO. (Pioneer P300S, 912ULS, Hélice SR3000-2)
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serge5694
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par serge5694 »

JETHRO a écrit :
A mon sens, ça ne veut pas dire " à l'extérieur de la cellule ", mais bien hors du matériel de transmission lui-même : il est même réclamé les caractéristiques et l'implantation du coax de liaison émetteur-antenne.

Cordialement,
on opte pour ce qui nous arrange, comme il n'existe aucun poste avec antenne integré, on ''pourrai'' pensé que c'est une antenne exterieur à l'appareil, il sufirai d'appeler la DGAC pour savoir mais je pense qu'il vos mieux s'en passer et continuer comme avant, le but est que ça marche, point bar.
sur les avions il me semble que les antennes sont toutes à l'exterieur.
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Luciano
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par Luciano »

sur les avions il me semble que les antennes sont toutes à l'exterieur
Négatif, il y en a pas mal qui les cachent dans la dérive ou les saumons d'ailes.
Ca diminue la trainée.
;)
Bons vols,
Luciano
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Nynjazen
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par Nynjazen »

Bonjour Luciano,

Au fait est ce qu'il faut un type de coaxial particulier (ou des ...) ou bien ils sont standards pour l'ensemble du montage d'une radio ?
Merci - Jean Luc
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JETHRO
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Re: plan de masse pour une antenne

Message par JETHRO »

Nynjazen a écrit :Bonjour Luciano,

Au fait est ce qu'il faut un type de coaxial particulier (ou des ...) ou bien ils sont standards pour l'ensemble du montage d'une radio ?
Merci - Jean Luc
Bonjour NinjaZen,

Dans le post que j'ai rappelé plus haut et qui t'a semble-t-il conduit à une profonde dépression :lol: , j'avais abordé ce sujet : coax 50 ohms (RG58) (c'est marqué tout le long du câble).

Si ton émetteur est équipé d'une sortie antenne par prise BNC (rejette un coup d'œil sur les photos présentées par Serge5694), ainsi que la base de ton antenne, je te conseille d'acheter du câble tout préparé de longueur suffisante (Sélectronic, par exemple...), ou de te le faire réaliser par quelqu'un d'outillé pour ce faire, car c'est chiant à bricoler quand on n'en a pas l'habitude. :evil:
En particulier, attention aux effilochures de tresse qui se glissent partout, et à la fusion de l'isolant en cas de soudures... Vaut bien mieux disposer de la pince à sertir ad-hoc (une quarantaine d'euros). De plus, lors de l'installation sur ta machine, fais attention aux courbures de ce coax : c'est fragile, et le rayon de courbure doit TOUJOURS être supérieur à 10 fois le diamètre extérieur du câble : surtout JAMAIS de coudes à angle droit, ça détruit les caractéristiques dudit coax !.
Sinon, bon courage et bonne bidouille, reste zen et ne balance pas tout par la fenêtre ! :lol:

Amicalement,
Col. JETHRO. (Pioneer P300S, 912ULS, Hélice SR3000-2)
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