Projet localisation RF en mer sur piles, quels choix d'antenne?

[Cecibien82]

Salut a tous,
Mon projet est au sujet d'un moyen de localisation mobile sur piles par RF,en mer a la surface de l'eau (avec possibiltė de vagues) vhf ou plutot uhf, dans les frequences sans licence.
Donc emetteur/recepteur pour une distance entre 500m et 1000m si possible.
Emetteur et recepteur les plus petits possible, ideal petite boite d'alumettes, au pire une grosse boite d'alumettes incluant l'alim sur pile(s).
J'ai des bases ayant etudiė les circuits rlc, et la je me pose premierement la question sur type d'antenne a utiliser.

L'emetteur doit etre omnidirectionnel et le recepteur directionnel (celui qui donnera la direction a suivre)
Emetteur a la surface de l'eau, recepteur a maxi 50cm au dessus de la surface de la mer.

J'ai vu les diagrammes de propagation des antennes verticales 1/4 d'onde mais malgrė qu'elles aient un max de portee horizontale, il semble qu'a mesure que la distance augmente, la hauteur de reception par rapport a l'horizon augmente au fur et a mesure que l'on s'eloigne.

Je cherche donc a savoir sur quel type d'antenne me baser sachant que l'antenne de l'emetteur ne devra pas depasser environ 12cm au grand max pour l'emetteur,

Bizarrement pour moi je ne comprend pas comments les derniers talkie wakie motorola type XT180 peuvent annoncer 10km de portee de soL a sol.

Ils ont des antennes helices radiales verticales a 1/12 eme d'onde, mais je ne sais pas si cela correspondrait a mon projet.

Je me pose donc la question sur quel type d'antenne utiliser pour le recepteur, afin qu'il propage au maximun a zero degres,
Et sur quels types d'antennese Directionelles réceptrices utiliser pour capter ce signal, sachant que l'àntenne receptrice, horizontale ou verticale ne doit pas exceder 30cm... Et sera. Max 30cm de hauteur.
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[PIXEL]

déjà , un TW est à 1m50 de hauteur , pas au raz-des bagues.

toi, tu te mets dans les pires conditions , fais un simple raisonnement optique

[f6bes]

Bjr Cécibien 82 et bienvenue sur FUTURA,
Juste une question: c'est quoi le BUT final de ce projet ?
Hum la terre est RONDE, ".. à .mesure que la distance augmente, la hauteur de reception par rapport a l'horizon augmente au fur et a mesure que l'on s'eloigne...." donc forcément si tu veux etre à VUE entre antenne c'est la tangente de la ligne de propagation qui commande.
Tu dois donc t'éléver de PLUS en PLUS en hauteur si tu veux etre à vue entre antennes.
Etre à 100m au dessus de la mer c'est pas évident pour faire de la réception sure !!

"....Ils ont des antennes helices radiales verticales a 1/12 eme d'onde, mais je ne sais pas si cela correspondrait a mon projet...."
Ca ressemble bigrement à une antenne 1/4 d'onde "boudinée" et donc RACCOURCIE.

Ta longueur " d'espace " pour ton antenne (12cms) te permets de calculer une fréquence pour ce développement DISPONIBLE.
Mais je crains bien que ce projet finisse à l'eau ( de mer) !
A+

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sauf si le récepteur de repérage est dégagé en hauteur.

dans ce cas un calcul assez simple permet d'évaluer la portée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Cecibien82]

Merci pour les réponses.
En effet j'avais calculé que pour émettre en 446mhz l'antenne 1/4 d'onde verticale est de l'ordre de 17cm, mais moins en effet si elle est "enroulee" comme les hélices radiales a 1/12ème.
Après sans licence il n'a pas beaucoup de fréquences libres, donc c'est soit la bande des 446 ou celle des 886 avec antenne plus petite.

Je me demande donc pour un même encombrement, quel type d'antenne est le plus aproprié pour une émission omnidirectionelle maximale entre 0 et 10degres.

Ne m'y connaissant pas bcp dans la propagation des ondes je vous demande déjà si c'est quelque chose de possible ou tout bonnement impossible sur la distance choisie (500m minimum)

[PIXEL]

la portée de ces fréquences étant optique, demande toi si deux lampe de poche au ras de l'eau
pourront se voir à une distance de 500 mètres

sachant que le moindre clapot masquera le faisceau

[Cecibien82]

d'autre part j'ai lu que l'antenne helice radiale a moins de gain (-3db) qu'une verticale 1/4 d'onde... comment peut on parler de gain pour des antennes omnidirectionelles?
il me semblait que le gain représentait la capacité d'une antenne a etre la plus directionelle possible, donc de rayonner plus dans une direction au détriment des autres directions et de l'arriere.
que signifie donc ce "moins de gain"?

[Cecibien82]

ok je comprends mieux

disons que l'emetteur lui, doit etre au niveau de l'eau, mais le recepteur peut etre au max a 1m de hauteur.
dans ce cas la portee optique serait possible?...

[PIXEL]

toutafé , relis mon message #4

[antek]

disons que l'emetteur lui, doit etre au niveau de l'eau, mais le recepteur peut etre au max a 1m de hauteur.
dans ce cas la portee optique serait possible?...

Par mer calme, oui.
C'est pour repérer un homme à la mer ?

[Cecibien82]

oui, disons un coprs flottant,
c'est pour ça que je parle de niveau de la mer pour l'emmeteur, car en supposant qu'il l'ait dans un gilet, quand la personne flotte l'emetteur est casi a la surface de l'eau.
le recepteur serait portable, utilisé par la personne qui va secourir la premiere. donc je parle d'1m environ en estimant la hauteur d'un nageur qui lève le bras.

[PIXEL]

ça me parait peu fiable...
un flash sera plus efficace , et ne demande pas d'équipement pour le secouriste

[f6bes]

d'autre part j'ai lu que l'antenne helice radiale a moins de gain (-3db) qu'une verticale 1/4 d'onde... comment peut on parler de gain pour des antennes omnidirectionelles?

Remoi,
C'est l'ibnconvénient de mettre le mot gain à toute les sauces.
En l'occurence un gain NEGATIF est dans ma pette tete une.... "perte".
Mais bon pas interdit de se torturer l'esprit pour dire les choses !!
Nota: tu peux etre omnidirectionel et avoir un gain supérieur par rapport au quart d'onde de base .

Su ffit de "superposer" (antenne colinéaire) des 1/4 d'onde les uns ou desus des autres.

Bonne soirée

[f6bes]

ça me parait peu fiable...
un flash sera plus efficace , et ne demande pas d'équipement pour le secouriste

Bsr à toi,
C'est l'équipement (me semble t il ) de secours de base ( flasch) en ce qui concerne les pilotes de chasse.

@Cécibien 82
Un émetteur n'est pas visuel. Comment vas tu te diriger vers la personne concernée ? (tu pars tout droit , à droite , en arriére, à gauche ?)

Bonne soirée

[Cecibien82]

@ F6Bes: pour se diriger vers l'emetteur, je pensais a un recepteur avec antenne directionelle, qui a l'aide bips modulés en frequence et tonalité te donnent la direction et le fait que tu te rapproche ou t'eloigne.

Pour les Flash, de nuit ca doit être super, mais de jour je n'en suis pas si sûr.. encore moins si il ya de la mer, du vent,ou la reverberation du soleil..
Et le flash ca suppose pour le voir que tu regarde dans la bonne direction au bon moment..

[PIXEL]

comme pour repérer les fauves.....

c'est TRÈS PEU FIABLE sinon ça serait utilisé depuis longtemps.

concrètement le repérage des naufragés par des moyens HF se fait par satellite et avions.

http://www.luxebytrendy.com/0220-bre...montre-balise/

[antek]

. . . je pensais a un recepteur avec antenne directionelle, qui a l'aide bips modulés en frequence et tonalité te donnent la direction . . .

Je vois mal un nageur tenir l'antenne à bout de bras sur 500 m.
Et l'antenne réceptrice en haut d'un mat de bateau, ça n'irais pas ?

[f6bes]

Bsr Cécibien,
Tu dis: "...Mon projet...etc...". C'est un projet scolaire ou tout autre chose ?
Bonne soirée

[Cecibien82]

Non ca n'a rien de scolaire, c'est du loisir
Mon but serait d'arriver a reproduire justement un localisateur d'animaux: https://www.youtube.com/watch?v=Td0LbRST5os
mais modifié pour qu'il marche en mer et sur 500m mini.

Donc comme je trouve le domaine de la RF interessant, mais que je ne veux pas acheter des composants ou kits et faire n'importe quoi, j'essaie d'abord d'apprendre, lire les cours sur la RF que l'on trouve sur le net, pour me faire une idee globale de la difficulté de la chose.

Donc en partant de l'idee d'un localisateur d'animaux, je me suis demandé comment en augmenter la portee, quels composants sont a modifier, (alim, antenne, circuit, frequence..) et la premiere question a laquelle je cherche a repondre concerne la frequence et le type d'antenne les mieux adaptés.

[Cecibien82]

"Peu fiable" dans quelle mesure PIXEL? moi du moment que ca marche un peu et que ca me donne la bonne direction, apres en dessous de 40-50m la localisation peut se finir a la vue.

[calculair]

Bonjour

Pour pouvoir repérer ton émetteur

1) il faut que les 2 antennes emission est reception soient en visibilité optique

2) la precision du reperage de la direction de l'emetteur est directement liée au gain de l'antenne de réception, et donc à ces dimensions

3) Du fait du gain de l'antenne de réception, si celle-ci n'est pas orientée dans la bonne direction, le niveau reçu sera tres affaibli, et donc une détection delicate à grande distance.

4) Une solution est d'utiliser une antenne dont la géométrie est celle des radars Grande dimensions horizontales et petites dimensions en hauteurn ainsi une bonne precision de direction en site et une définition mediocre en azimut; ( mais là on s'enfout car le bidule est sur l'eau ). pour être sur de détecter ton machin il faut que l'antenne tourne....

5) Une fréquence élevée est en principe préférable , notamment pour reduire la dimension de l'antenne de réception....

[Cecibien82]

merci calculair

1) il faut que les 2 antennes emission est reception soient en visibilité optique

oui ça j'ai compris en théorie, apres, en mer il ya quand meme un minimum de petites vagues suivant les conditions donc je pense qu'a 1m de hauteur il doit etre possible de receptionner un signal provenant d'un recepteur à 500m de distance, au moins par moments.
Apres je suppose que la puissance du signal émis est fonction de la puissance de l'emetteur donc de son alimentation?
Du coup qu'est ce qui est le plus important: la puissance d'alimentation choisie pour l'emetteur, ou le gain et les dimension de l'antenne receptrice?

2) la precision du reperage de la direction de l'emetteur est directement liée au gain de l'antenne de réception, et donc à ces dimensions
3) Du fait du gain de l'antenne de réception, si celle-ci n'est pas orientée dans la bonne direction, le niveau reçu sera tres affaibli, et donc une détection delicate à grande distance.
4) Une solution est d'utiliser une antenne dont la géométrie est celle des radars Grande dimensions horizontales et petites dimensions en hauteurn ainsi une bonne precision de direction en site et une définition mediocre en azimut; ( mais là on s'enfout car le bidule est sur l'eau ). pour être sur de détecter ton machin il faut que l'antenne tourne....

Ok, je vois, pour ça pas trop de probleme car l'antenne receptrice est tenue par la personne qui cherche, donc faire des ronds dans l'eau pour trouver la bonne direction c'est tout a fait dans l'idee.

5) Une fréquence élevée est en principe préférable , notamment pour reduire la dimension de l'antenne de réception....

alors c'est là que je suis un peu perdu. car en effet la dimension max en longeur pour l'antenne de reception est de 20cm. donc maxi 20cm, et moins si possible.
ensuite pour le choix de frequence, c'est là que j'ai besoin d'eclaircissements:

-d'une part pour l'émetteur:
est ce que pour une meme puissance d'alimentation, une frequence elevee ou basse porte plus loin, ou est ce identique et ne dependant uniquement du milieu de propagation?

-pour le recepteur:
est ce qu'à encombrement equivalent (20cm max de longueur ou inferieur), il y a un type d'antenne qui aura une meilleure reception qu'une autre pour une meme frequence dans la gamme UHF?

-Pour la propagation du signal:
est ce que plus on augmente en frequence, plus la distance de rayonnement diminue dans un meme milieu? (l'air ici)
je me pose cette question car je constate que les tres hautes frequences (GHz) comme le bluetooth/ wifi portent moins loin que dans les VHF/UHF. est ce lié à la frequence elle même ou à la puissance du signal, ou a d'autres facteurs?


Ma premiere reflexion suite a ta reponse, c'est d'imaginer bêtement l'antenne yagi classique en petit format.
ne sachant pas du tout si le choix est bon j'ai pris pour l'exemple du 860MHz pour avoir une idee des dimensions que cela donnerait.

pour les calculs j'ai regardé ici: http://warxezz.free.fr/direct/wifi/a...nception-d.pdf

longueur d'onde: 300/860=0.35m

reflecteur: 0.495*0.35= 0.17m donc 17 cm de largeur maxi.
radiateur: 0.473*0.35= 0.165
et puis chaque directeur aux alentours de 15cm en diminuant suivant le nombre.
espacement ref-rad: 0.125*0.35= 0.043m
espacement rad-1er directeur: 0.043m
espacement entre chaque directeur: 0.25*0.35=0.087m

donc dans un longueur de 20 cm max, ma yagi comporterait le reflecteur, radiateur et seulement 1 seul directeur, pour une taille de 17,3cm.
pour un directeur en plus ca passe à 26cm, ce qui sort des 20cm max.

La meme antenne en 446 MHz avec 1 seul directeur ferait dans les 33cm ce qui depasse le cadre de mes 20cm maxi.


J'ai donc 3 autres questions suite a ce calcul:

- est ce qu'une antenne yagi avec reflecteur+radiateur+1seul directeur peut être suffisant, car je ne saisis pas la difference de "directionnalité" disons en %, que pourrait apporter 2 directeurs, ou 3.. par rapport à 1 seul.

- est ce que pa rapport a l'exemple pris, un autre choix d'antenne permettrait de gagner en performance, ou tout du moins de gagner en compacité pour une meme efficacité?

-une autre question concernant la compacité en largeur de l'antenne yagi, dans quelle mesure la performance de l'antenne serait affectée si chaque "brin" (radiateur, reflecteur, directeur) etait tordu de maniere à en faire des demi-cercles (chaque extrémité du reflecteur pointerait donc vers le haut) ; ou même des cercles casi complets (chaque extrémité du reflecteur serait casi face à face, formant un cercle dans le plan vertical) ?


désolé pour ce long post, mais ta réponse etait super interessante et du coup ca m'a amené à d'autres questions

[annjy]

Bonsoir,

projet totalement surréaliste, surtout pour quelqu'un qui ne maîtrise pas la HF.......

déjà, je mettrais le sauveteur sur un bateau, pas à la nage... (surtout avec une yagi à bout de bras !!!)

La localisation d'une émission n'est pas une affaire simple.
antenne tournante, comme disait Calculair (qui a du confondre site et azimut ), ou goniométrie d'amplitude (plusieurs antennes orientées différemment, dont on connait le diagramme...) mieux, goniométrie de phase....mais largement hors de portée de l'amateur (même riche et expérimenté).

j'aurais plutôt vu une espèce de transpondeur, qui renvoie les coordonnées GPS.
du style....le sauveteur a un interrogateur, et la victime un répondeur muni d'un récepteur GPS.

cdlt,
JY

PS : j'ai oublié, la propagation au ras de l'eau, c'est très compliqué.......

[Cecibien82]

Annjy, merci pour ta réponse.

même si elle ne réponds pas a mes questions "de base" de mon précédent post, peut être toi ou quelqu'un d'autre pourra me donner ces réponses dans un post suivant.

Cela dit tu proposes d'autres alternatives et je suis preneur d'infos pour découvrir ce qui se fait d'autre, déjà pour la connaissance de ce qui se fait, puis après, a voir ce qui peut coller à mon idée, savoir si c'est faisable ou pas etc.

Donc pour te répondre, en effet se mettre en haut d'un mat de voilier serait plus pratique mais le cadre de ce projet surréaliste (je te taquine ) concerne un homme en mer qui en cherche un autre a environ 500m, donc il n'y a pas de bateau, ni rocher pour se tenir debout ou autre moyen de tricher!

Pour mon exemple d'une antenne yagi de 17cm de long, je pense que suivant les matériaux et épaisseurs il doit y avoir moyen de faire ca léger et "rangeable" le temps de la nage, l'antenne n'étant utilisée qu'à de courts instants hors de l'eau, histoire de vérifier si on nage toujours dans la bonne direction.
D'autre part, dans l'eau ca pese pas bien lourd, il y en a bien qui nagent avec des fusil de plongée sous marine, donc le poids n'est pas un problème pour moi tant que ça reste raisonnable.

Sinon pour les autres technologies et types d'antennes dont tu parles, tu as raison je ne maîtrise pas la RF mais j'essaie de comprendre au fur et à mesure, donc si tu pouvais juste mettre des lien expliquant brièvement le type d'antenne ou de technologie dont tu parles, j'irai lire ca avec plaisir

Pour ton dernier point, le GPS!
j'avais écarté cette possibilité car, je me trompe peut être, mais, il me semblait que pour faire de la localisation GPS, il fallait être abonné à un service payant de cartographie interprétant les données, sans compter la transmission des données par réseau GSM, qui implique carte sim et forfait téléphonique (même si c'est juste une carte rechargeable), mon but étant un dispositif non dépendant de services payants.

Cela dit, Si un système GPS sans abonnement et sans carte sim prépayée est possible, je serais content qu'on m'explique comment ça marche.

Pour petite précision, je ne cherche pas un truc ultra précis et instantané, (si ca l'est tant mieux!!) mais du moment que ça donne la direction a prendre, plus le sauveteur se rapproche, plus il sera a même de voir la victime et de finir son approche de visu.

[nornand]

ou as tu été prendre qu'il faut payer pour le GPS ? les données gps sont lisibles avec un simple terminal ASCII

Les pièces jointes doivent être postées sur le serveur de FS, je la supprime et la replace exceptionnellement :

Cram 64.

sur la trame CGGA tu a l'heure et la positio
pour les fonds topo il y a plein de site gratuits .
Depuis le début de ce thread je lis beaucoup de certitudes complètements erronées.

il faut buché un peut plus ton sujet , tu es très loin du but .

[calculair]

La directivité de l'antenne est liée à son gain

pour une Yagi : avec 24 éléments tu n'auras que 17 dB

Avec 2 àu 3 éléments le gain sera beaucoup ples modeste peut être 6 dB

La detection de la direction sera donc très floue.

Pour fixer les idées Si tu veux une precision de 10° le gain devrait être a la louche 4 pi/ 0,05 pi = 400/5 = 80

soit 10 dB + +9 dB = 20 dB environ

Si tu veux 1 °, le gain devrait être de 30 dB environ

Si les dimension de l'antenne doivent rester modestes il faut monter en frequence

Pour fixer les idées le gain d'une parabole est 10 log ( 4 pi S / Lambda^2 ).. cela te donnera une idée de l'encombrement de l'antenne

[Cecibien82]

Merci nornand, d'avoir lu et de participer

Si tu relis bien tu verras que j'ai précisé que je m'intéresse à la RF, que je ne demande qu'à ce qu'on m'explique certaines questions de base qu'il me manque, et que je précède souvent mes phrases par "il me semble" ou "je me trompe peut être", ce qui effectivement peut être souvent le cas mais c'est aussi les explications suite à ca qui font progresser.

Pour acquérir les données GPS, je sais que c'est gratuit.
c'est le transfert de ces données entre émetteur et récepteur qui pose problème:
On me dit RF compliqué, essayer en GPS, mais le transfert il se fait comment jusqu'au récepteur? En RF? ( du coup je ne comprendrai pas la remarque)
Ou en GPRS/GSM? Avec carte pré payée? Ce que si possible je préfère éviter pour garder un système autonome et non dépendant d'une recharge de crédits..

Apres si ca solutionne tous les problèmes de taille d'antenne etc, ok pourquoi pas.

mais quand je parlais d'abonnement à un service de carte, c'est Parceque dans le commerce on ne trouve des trackers GPS soit avec service payant sans carte sim, soit sans ce services mais avec une carte sim.

Ma question est donc plutot, est ce qu'une direction (et tant qu'à faire pourquoi pas une distance, si on est en GPS) peut être indiquée à la personne tenant l'interrogateur, en n'ayant comme données uniquement les données GPS brutes gratuites des 2 personnes?

Et ensuite, si c'était possible pour la distance, comment donner une direction puisque qu'il me semble qu'on ne connaît pas dans quelle direction pointe l'interrogateur?... Dans le boîtier de réception de signal GPS y aurait il en plus un composant "boussole"?

[Cecibien82]

Calculair, merci pour les précisions
Vraiment comme je l'ai dit je ne cherche pas qqchose de pointu,
L'important est que la personne qui "cherche" sache si elle doit nager devant, derrière, à droite ou a gauche

[Cecibien82]

Donc disons qu'une précision de 45 degres est suffisante.

Cela dit pourquoi pas augmenter la fréquence, comme tu le dis, pour rester dans une antenne de moins de 20cm.
Mais Ca me renvoie à mes questions précédentes...
Quels sont les conséquences du fait de choisir une fréquence plus haute? Est ce que ça rayonne moins loin, est ce que c'est encore plus sensible aux obstacles? ( petites vagues), est ce que ca suppose une alimentation plus élevée pour émettre sur la même distance?..

[calculair]

vu les puissances nécessaires, le choix de la frequence intervient peu sur la consommation

c'est vrai queplus on monte en frequence et plus les obstacles perturbent la propagation

il faut préféré la polarisation verticale pour limiter la reflexion sur la mer

il se peut que selon la distance le niveau reçu fluctue de fait de l'interférence entre le rayon direct, et le rayon réfléchi sur la surface de la mer

je pense que vous trouverez des modules emission et reception à 2 GHz

une puissance de 50 mW à 100mW au pif devrait être satisfaisante pour un repérage dans un rayon de 500m à 1 km