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La cibi - le câble coaxial

- Les lignes de transmission :

Parmi les lignes de transmission,on trouve deux classes principales d’impédances : 50 Ω et le 75 Ω. Le câble coaxial 50 Ohms est utilisé par les cibistes et les radioamateurs. 
Le cable coaxial
Le coaxial est constitué de deux conducteurs séparés par un isolant (diélectrique). Le conducteur central (l'ame) en cuivre est soit mono-brin, soit multibrins. Le deuxième conducteur est le blindage, celui-ci est constitué par une tresse également de cuivre, celle-ci est mise à la masse. Une enveloppe en PVC protège le tout.

- Les pertes dans le coaxial :

Les pertes qui se produisent dans le coaxial entre l'émetteur et l'antenne provoquent une diminution de la puissance RF rayonnée par l'antenne. Ces pertes se mesurent en décibels.
Il faut savoir que pour les fréquences radio, les signaux ont tendance à circuler en surface des conducteurs et ceci d'autant plus si la fréquence augmente (effet de peau ou effet pelliculaire). Ceci implique que plus le diamètre de l'ame est petit, plus sa surface est réduite et plus importante est l'opposition au passage du courant. Le premier soin est donc de limiter au maximum la longueur du coaxial entre l'émetteur et l'antenne et de choisir les cables coaxial de gros diamètre. 
La vitesse des ondes électromagnétique (ondes radio) est la même que la vitesse de la lumière soit 299,792 m/s dans l'espace. Ces ondes voyagent à différentes vitesses selon le coaxial. C'est ce que l'on appelle le facteur de vélocité. Par exemple, elle voyagent à environ 66% de la vitesse de la lumière dans le câble RG58/U.

Tableau des cables coaxiaux
Image_http://www.radio-dx44.com
- Choix du câble coaxial :

Pour le choix du câble coaxial c'est la perte qu'il faut considérer en premier lieu. Cette perte est habituellement indiquée en décibels par 100 mètres. Le tableau ci-dessus donne les spécifications des câbles coaxiaux les plus employés. On voit que pour le RG58/U la perte est de 9,4 dB pour 100 mètres. L'appellation RG vient du diminutif de "Radio Governement" et le U de "Universel".
Bien que prit en exemple ici, le câble RG58/U est à éviter pour des longueurs de câble supérieur à 3-4 mètres, car le diamètre de l'ame est de 0,9 mm pour un diamètre du câble de 5,4 mm. Pour des longueurs supérieures à 4 mètres, on lui préférera le câble H1000 ou le RG 213 dans le tableau ci-dessus. On fera aussi attention à la puissance admissible du câble.
- Les ondes stationnaires 

Pour obtenir un rendement optimal de l'antenne, il est indispensable que la totalité de l'énergie HF soit rayonnée. Il importe donc, à l'émission, que celle-ci soit intégralement évacuée dans l'espace par l'antenne et n'occasionne pas de pertes. Ceci n'a lieu que si les impédances de l'émetteur-récepteur et de l'antenne sont rigoureusement égales. Si une partie de l'énergie envoyée par l'émetteur n'est pas évacuée par l'antenne 'il se produit un phénomène de réflexion sous forme d'ondes stationnaires. Elles sont le résultat de l'interaction entre la puissance d'émission et la puissance réfléchie.
Ici l'appareil donne le ROS (SWR) et le taux  en % (TOS)
- Le rapport d'ondes stationnaires (ROS). 

Une adaptation parfaite des impédances se traduit par un facteur de réflexion idéalement nul. Ce facteur est obtenu en mesurant la proportion d'énergie non rayonnée sous forme de rapport d'ondes stationnaires le ROS (SWR en anglais). Ce ROS doit s'approcher le plus possible de la valeur 1, soit l'absence totale de phénomène de réflexion. Le rapport d'ondes stationnaires (ROS) est le ratio de la tension maximale (ou courant) sur la tension minimale (ou courant) des ondes stationnaires résultantes. ROS = U maxi/Umini = Ue+Ur / Ue-Ur  avec Ue égal Tension émise et Ur = tension réfléchie. Le TOS Taux d'Ondes Stationnaire en %, (si cher au cibistes) Le TOS % = 100 Ur / Ue.

- Pourquoi cette mesure :

- Que ce soit le ROS ou le TOS, cette mesure indique la bonne adaptation de l'émetteur-antenne. Mais attention si le ROSmètre se situe près de l'émetteur, le résultat n’indique pas forcement que l’antenne rayonne correctement, surtout si la longueur du coaxial est importante. Placé près de l'émetteur il indique que celui-ci est correctement chargé, ce qui évite sa destruction (voir ici). Si le coaxial est long, pour s'assurer que l'antenne est bien adaptée et rayonne le maximum d'énergie, il faut faire la mesure au plus près de l'antenne.

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