Bonjour à tous,
Mais quelle est donc l'anatomie d'une telle sonde ?
Bande passante énorme100Khz à 3Ghz ... Comment peuvent ils linéariser la réponse en fréquence sur une si grande plage de mesure? De plus il y a lecture des valeurs sur un analyzer de spectre dans les 3 axes x, y , z ?
Merci d'avance, pour vos pistes, réflexions, explications...
Bonjour,
Tu as le lien vers la doc constructeur ?
Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.
Bonjour,
Je ne connais pas celle-là, mais la plupart de ce genre de sondes comportent un dipôle électrique de petites dimensions par rapport à la longueur d'onde. connecté sur un ampli à très haute impédance ( genre FET Asga ) qui sort un signal sous 50 ohms.
La tension en sortie du dipôle électrique en circuit ouvert est en gros V = L . E où L est la longueur du dipôle et E le champ en volt/m.
Il y a bien sur des corrections en fonction de la fréquence car l'ampli à FET possède une capacité d'une fraction de pF, qui fait qu'aux fréquences les plus hautes, le dipôle électrique ne voit pas une impédance infinie.
Ce dont je parle, c'est donc un capteur de champ électrique, et il est facile de trouver une tension selon trois axes: certains systèmes possèdent trois dipôles formant un trièdre.
si la mesure se fait à une distance inférieure au tiers de la longueur d'onde, le champ électrique mesuré ne donne pas d'indications concernant le champ H. c'est une mesure CEM "champ proche" ;
Pour les fréquences élevées , le mesure se fait toujours plus loin que cela, et la sonde , qui donne la composante E du champ électromagnétique permet aussi de calculer le champ H car E/H = 377...;C'est une mesure champ lointain.
voir le lien , chapitre 9, aller au paragraphe "mesures de champ et CEM..."
https://pratique-rfcircuits.monsite-...ff0816856.html
Voici Vincent :
https://www.wavecontrol.com/rfsafety...ts/probes#WPF6
Merci gwgidaz pour les explications...
Quand tu dis un dipôle électrique de petite dimension par rapport à la longueur d'onde, peux tu développer ? Quand tu vois la bande passante annoncée, 100Khz à 6 Ghz, je présume que soit l'antenne devient résonnante aux fréquences élevées ou que le champ capturé à 100Khz est extrêmement faible et doit être amplifié. Cela doit être un casse tête pour linéariser le tout. Et sur ce dernier point j'enchaîne avec une autre question concernant l'ampli qui lui aussi doit avoir une BP énorme? De plus les champs des 3 axes ne peut as être mesurés en même temps sinon les interférences destructives dues aux déphasages fausseraient le calcul?
La mesure concernée se fera en champs lointain.
Dimension : de quelques cm.Envoyé par 1thierry
C'est tout à fait ce que tu dis, niveau faible en bas, proche de la résonance en haut..
La bande passante est énorme, mais on arrive à la rendre plate , facilement compensable, les Fets AsGa y arrivent.
Les signaux de chaque dipôle ne sont pas mélangés...
En champ lointain, il faudra donc te placer au moins à Un tiers de lambda...
Merci gwgidaz, aurais tu un lien d'un schéma d'un tel preamp?
Bonjour,
Non, je n'ai pas de lien direct sur ces préamplis, mais c'est assez facile, il s'agit de connecter le dipôle électrique à l'entrée gate d'un FET à faible capacité d'entrée. Une résistance de quelques MOhms permet d'éviter les pb de E statique.
Le FET (directement aux bornes du dipôle) est en émetteur suiveur, pour ne pas être gêné par l'effet Miller, la sortie 50 ohms est donc sur la source.
Le capteur ainsi constitué est assez petit, quelques mm.
Une autre technique consiste à connecter le dipôle électrique (ou le monopole(, directement sur un coaxial 50 ohms, mais alors on a une perte de sensibilité énorme sur les fréquences basses. Par contre, il suffit dans ce cas de refaire une accentuation adéquate de N dB/octave....
Dans tous les cas, le dipôle électrique ( qui peut aussi être un monopole avec masse) doit rester plus petit que la demi-onde ou le quart d'onde, car s'il se rapproche de la résonance, il captera aussi l'énergie du champ H et fera une fausse mesure.....
Voir les liens suivants:
fin du chapitre 9 de : https://pratique-rfcircuits.monsite-...ff0816856.html
et à partir de la page 47 de : Etude_de_leffet_dondes_electro magnetiques_sur_le.pdf
pour que mon second lien marche :
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440285/document
Merci pour toutes ses informations (principalement sur le champ proche).
Dis donc ce site est super bien fait!
Et donc, si je résume, un suiveur de tension sur un dipôle ou monopole inférieur au quart d'ondes de la fréquence la plus élevée. C'est le principe des antennes actives en HF en fait. Reste à trouver un gaasfet qui permet une large gamme de fréquence et je me pose la question de son comportement en "basse" fréquence ?
Bjr,
En "basse fréquence" , disons 100 Khz, un dipôle électrique de deux ou trois cm doit présenter une capa de l'ordre du pF. Donc une impédance capacitive de l'ordre du Mégohm.
Le FEt présente une capa du même ordre, il y a donc un pont diviseur , mais identique sur toutes les fréquences "basses".
Par contre, il faut une résistance d'entrée du FET supérieure au mégohm, ce qui et faisable , il suffit de placer ne résistance de quelques Mégohms...Cette solution FET pose des pb de bande passante, qu'il faut savoir aplanir, ce qui n'est pas insurmontable...
La solution de charger non par un fET mais par 50 ohms change complètement la donne: un générateur d'impédance capacitive de 1 Mégohm chargé par 50 ohms voit sa tension s'écrouler de plus de 70 dB....
C'est pour cela que les sondes chargées par 50 ohms ( voir le lien concernant la thèse) sont beaucoup moins sensibles, (encore qu'un analyseur est encore plus sensible...) mais la bande passante est plus facile à aplanir.
Bonjour à tous,Merci pour toutes ses informations (principalement sur le champ proche
Dis donc ce site est super bien fait!
Et donc, si je résume, un suiveur de tension sur un dipôle ou monopole inférieur au quart d'ondes de la fréquence la plus élevée. C'est le principe des antennes actives en HF en fait. Reste à trouver un gaasfet qui permet une large gamme de fréquence et je me pose la question de son comportement en "basse" fréquence ?
Voici le lien vers une sonde "voltmètre RF" qui utilise le même principe: entrer sur un FET à haute impédance et faible capa. Je crois que quelqu'un sur ce forum en avait donné le schéma, entrée sur la gate et sortie sur la source.
https://eleshop.fr/actieve-rf-probe-...-rf-kabel.html
Pour ce qui est du site cité par Gwgidaz, je suis de ton avis, j'y vais presque tous les jours puiser des infos.
C'est le sien
Et oui c'est une mine d'information.
Là où il n'y a pas de solution, il n'y a pas de problème.
Eh bien chapeau bas Gwgidaz!
Oui en farfouillant sur le net, j'ai vu cette sonde et son test qui montre qu'il y a une erreur de conception de la plaquette PCB. (Capa d'entrée)
J'ai vu ça aussi. Il faut considérer qu'il y a un pont capacitif : capa C1 entre la pointe et la gate, capa C2 entre la gate et la masse.
Bonjour ou bonsoir c'est selon
Je reviens vers l'équipe. J'ai bien trouvé et compris la linéarisation d'ampli HF ( les mmic's et leur montage cascode, darlington et autre combinaison avec un feedback négatif sur l'entrée). Par contre, je ne vois pas comment augmenter significativement leur impédance d' entrée pour ne pas "chargé" la "petite" antenne qui servira de probe...La plupart des antennes commerciales font fi de l'adaptation. Par exemple, une résistance de 1Mohm en parallèle sur l'entrée d'un mmic...J'ai exploré la piste des amplis op, mais leur niveau de bruit est élevé.
Une piste, une idée, un schéma, un commentaire sur le sujet?
Bonjour,
Lorsqu'une antenne est très petite devant la longueur d'onde ( par exemple 1 % ) , il est impossible de l'adapter. En effet, l'adaptation nécessiterait un coefficient de surtension extrêmement élevé.
Par ailleurs, pour un champ de x volts par mètre, une antenne adaptée (théorique donc) donnerait une puissance d'autant plus élevée que la fréquence est basse, pour un même champ en V/m.
Donc pour mesurer le champ , il n'est ni possible ni même intéressant de l'adapter.
.
Il faut lui présenter une impédance grande , d'où l'utilisation de fets à impédance d'entrée très grande. En principe, les frets ont une impédance au moins aussi grande que les AOP . C'est même un défaut, car ils peuvent accumuler des charges statiques et mourir, et on est obligé de placer quelques Mohms pour les protéger, ainsi qu'une coiffe en mousse
Le mieux, selon moi, c'est donc de connecter l'antenne courte sur l'entrée du fet, et de trouver des astuces pour créer des champs pour l'étalonner.
Une autre solution, c'est de la brancher sur une charge 50 ohms, ce qui nécessitera une grande sensibilité ( - 80 dBm ,par exemple ) de ce qu'on met derrière ( analyseur de spectre)
Merci Gwgidaz,
Vos explications sont claires et précises. Je cerne mieux la conception d'une telle sonde. Cependant, pouvez vous m'expliquer : " Par ailleurs, pour un champ de x volts par mètre, une antenne adaptée (théorique donc) donnerait une puissance d'autant plus élevée que la fréquence est basse, pour un même champ en V/m. " ? 1V/m à 100Mhz et 1V/m à 900Mhz donnent donc une puissance différente selon quel critère?
Donc si je comprends bien aussi la conception d'un tel ampli, il faudrait un fet ( en suiveur de tension ) suivi d'un fet (en amplification de tension ) suivi d'un fet (en suiveur de tension ) afin de minimiser l'effet Miller et isoler l'étage d'amplification de l'antenne et de l'analyseur.
Où bien un minidipole avec une charge 50 Ohms entre les deux monopoles reliée à un preampli à "très" grand gain. Ensuite caractériser le tout par étalonnage successif et produire un facteur d'antenne par rapport à la plage observée en somme.
Bonjour,
Une antenne parfaitement adaptée et sans pertes ( c'est théorique...) baignée dans un champ de x volts par mètre donne une puissance d'autant plus grande que la fréquence est basse.
c'est contre intuitif mais c'est bien ainsi.
La démonstration serait longue ici, mais on peut s'en convaincre par les raisonnements suivants:
1- une antenne parfaitement adaptée et sans pertes ohmiques possède au pire le gain d'une antenne isotrope , donc au pire 2,15 dB de moins qu'un dipole demi-onde. En effet, toute la puissance qu'on lui fournit doit partir sous forme electromagnétique...Au pire, elle la répartit partout...( la puissance absorbée par l'antenne n'est ni réfléchie, ni dissipée en chaleur)
2- La tension captée par un dipôle demi-onde est fonction de sa longueur . A champ identique en V/ m , un dipole demi-onde en 1MHz capte donc une tension cent fois plus importante qu'un dipôle en 100 MHz. puisqu'il est 100 fois plus long.... Comme ils ont la même résistance de 73 ohms, la puissance captée par un dipole 1 MHz est 10 000 fois supérieure à celle captée par un dipole 100 MHz -( V2/R)
Pour la conception d'un tel ampli, il sufft d'un seul FET en suiveur pour sortir environ en 50 ohms ( r = 1/s)
Normalement, on branche un tel ampli sur un analyseur de spectre, qui possède une sensibilité très grande.
C'est d'ailleurs pourquoi il est même possible d'utiliser une antenne courte sur 50 ohms.
A moins que tu ne veuilles pas utiliser d'analyseur de spectre...alors là, oui, il faut amplifier. Le mieux, derrière le FET, c'est d'utiliser des petits amplis 50 ohms /50 Ohms large bande, comme ERA5SM, MSA 1105, etc...;
Oui pour ta dernière phrase, l'ampli à très grand gain, c'est un analyseur de spectre....
