Comprendre et calculer son exposition aux ondes électromagnétiques

[LPFR]

Re.
Je crois avoir trouvé votre formule. C'est la résistance d'un dipôle élémentaire.
C'est une source d'erreur connue. C'est le dipôle élémentaire: un morceau de fil très court mais avec le courant constant tout le long. C'est utile comme élément de calcul mais pas comme antenne. Le courant non nul aux extrémités est physiquement impossible. Mais on peut l'utiliser pur décomposer une antenne en petits éléments comme celui-ci. Or, dans pas mal d'ouvrages on confond ce dipôle élémentaire avec le dipôle court (avec une distribution que courant triangulaire).
Vos deux formules viennent de là. La résistance d'un dipôle élémentaire est de 789,7(L/lambda)² (où L est la longueur du dipôle). Pour un dipôle court la résistance est 197,4(L/lambda)² et pour un dipôle lambda/2 la résistance est de 73 ohms.
On retrouve 80 ohms pour un dipôle lambda/2 si on approche son diagramme de rayonnement à celui d'un dipôle court. Regardez la page 18 du fascicule.

Et j'attends que votre image soit validée.
Cordialement,
-----

[curieuxdenature]

C'est ce que j'ai crû comprendre.
Dans le bouquin on applique 160 Pi² alors que pour un fouet, l'antenne de l'émetteur radio de l'exercice on retrouve 197.25 Pi². C'est conforme aux 50 ohms de l'antenne fouet 1/4 d'onde.

[LPFR]

Re.
On attend toujours pour les pièces jointes.

D'où sortez-vous que les antennes ¼ d'onde font 50 ohms? Leur impédance est la moitié de celles de lambda/2.

Il est probablement possible d'acheter des antennes fouet qui fassent 50 ohms, mais ce ne sont pas des ¼ d'onde. Elles on été "allongées" avec une self pour ajuster leur résistance et, sans doute, la partie imaginaire par la même occasion.
A+

[LPFR]

Bonjour Curieuxdenature.
Si vous regardez le document de droite du post #32, vous verrez qu'il dit: "où Io représente l'amplitude...". Ceci explique le facteur 2 dans la puissance.

Dans la pièce de gauche vous calculez la résistance d'un antenne fouet ¼ d'onde en utilisant la formule 197,4(L/lambda)².
Vous faites une double erreur. Cette formule correspond à un dipôle court avec une distribution de courant triangulaire. Or, pour un dipôle ¼ d'onde on ne peut pas faire l'approximation d'une distribution de courant triangulaire. La deuxième erreur est que la formule est celle de la résistance d'un doublet alimenté en symétrique dans son centre. Or, une antenne fouet n'est vraiment pas un doublet. Votre calcul est archi-faux.

Bon, je crois que je vais arrêter ici de trouver des erreurs dans un fascicule où les formules sont parachutées. Dans le fascicule que j'ai donné, ce type de formules est déduit et le résultat en accord avec les références que je donne à la fin. Si vous trouvez qu'un des résultats donné dans mon fascicule est faux, trouvez où est que j'ai fait une erreur dans la déduction de la formule et ne vous limitez pas à dire "j'ai trouvé une formule différente".
Cordialement,

[curieuxdenature]

Bonjour LPR

la formule est la même que la tienne, on trouve ce résultat avec un fouet 1/4 d'onde.
Une antenne CB de 2m80 fait 50 ohms à 27 MHz et des bricoles.
De plus la théorie voudrait qu'elle fasse la moitié de 73.13 ohms mais dans la pratique y a un os sinon tu dis ça à tous les vendeurs d'antennes pour qu'ils changent leurs cables 50 ohms en 36.
La derniere formule est parachutée d'un cours pour passer le DUT d'électronique mais moi aussi en faisant l'intégrale je retrouve les 73.13 ohms théoriques pour le doublet, et pourtant dans la pratique ce n'est valable que pour une antenne qui fait plusieurs fois Lambda, à 10 m du sol...

Je pense que le problème tient à un coefficient dont personne ne tient compte, la vitesse de la lumière dans l'antenne varie entre 0.66 et 0.95 c, ce qui modifie d'autant la hauteur effective de l'antenne.
Et la formule exacte doit même tenir compte du rapport entre la longueur du brin et son diamètre.

[LPFR]

Je pense que le problème tient à un coefficient dont personne ne tient compte, la vitesse de la lumière dans l'antenne varie entre 0.66 et 0.95 c, ce qui modifie d'autant la hauteur effective de l'antenne.

Re.
Pouvez-vous démontrer ça?

Je pense que c'est une idée reçue.

Moi, je peux démontrer que la vitesse des ondes dans un fil est celle du milieu dans lequel il se trouve.
A+

[curieuxdenature]

Bonjour LPR

un peu de retard, manque de temps.

Une démonstration ?
Une déduction serait plus juste, 50 ohms là où on en attend 36 me fais penser au rapport entre la vitesse de la lumière dans le cuivre d'un cable coaxial sur celle dans le vide. Ce n'est pas une idée reçue, ce coefficient est appellé coeff de vélocité, on le donne pour 0.66 avec le cable RG58 par exemple.

Pour faire des lignes résonnantes (symétriseurs d'antennes ) on est obligé de tenir compte de ce coeff pour les fabriquer.
http://pagesperso-orange.fr/f6crp/elec/index.htm

Rapidement : 36.6 ohms / 50 = 0.73
une antenne CB de 2.8 m ferait en réalité 1.36 fois sa hauteur effective, si elle faisait 2 m on aurait nos 36 ohms attendus par la théorie.

Mais il faut aussi tenir compte que nos anciens radioelectriciens (je parle de Jean Brun) parlaient d'antennes d'émetteurs grandes ondes et petites ondes couplées à des générateurs qui n'avaient rien à voir avec nos émetteurs actuels, c'étaient des véritables dynamos.
Leurs mesures et déductions ne devaient pas être vraiment fiables.
Quand on lit des E/H = 300 au lieu de 377 on peut se questionner...

[LPFR]

Bonjour LPR

un peu de retard, manque de temps.

Une démonstration ?
Une déduction serait plus juste, 50 ohms là où on en attend 36 me fais penser au rapport entre la vitesse de la lumière dans le cuivre d'un cable coaxial sur celle dans le vide. Ce n'est pas une idée reçue, ce coefficient est appellé coeff de vélocité, on le donne pour 0.66 avec le cable RG58 par exemple.

Pour faire des lignes résonnantes (symétriseurs d'antennes ) on est obligé de tenir compte de ce coeff pour les fabriquer.
http://pagesperso-orange.fr/f6crp/elec/index.htm

Rapidement : 36.6 ohms / 50 = 0.73
une antenne CB de 2.8 m ferait en réalité 1.36 fois sa hauteur effective, si elle faisait 2 m on aurait nos 36 ohms attendus par la théorie.

Mais il faut aussi tenir compte que nos anciens radioelectriciens (je parle de Jean Brun) parlaient d'antennes d'émetteurs grandes ondes et petites ondes couplées à des générateurs qui n'avaient rien à voir avec nos émetteurs actuels, c'étaient des véritables dynamos.
Leurs mesures et déductions ne devaient pas être vraiment fiables.
Quand on lit des E/H = 300 au lieu de 377 on peut se questionner...

Bonjour Curieuxdenature.
Désolé, mais pour les câbles coaxiaux vous faites erreur. La vitesse des signaux dans un câble coaxial est la même que dans le diélectrique entre l'âme et la gaine. Dans un câble coaxial sous vide ou à air (on met de temps en temps des rondelles pour tenir l'âme), la vitesse est la même que dans le vide.
Si vous voulez quelques formules, la vitesse est:

Les termes dans le dénominateur sont l'inductance par unité de longueur et la capacité par unité de longueur.
Pour un câble dont les rayons de l'âme et de la gaine sont R1 et R2, et dont le diélectrique à une perméabilité µ et une permittivité epsilon, on calcule:






Si vous remplacez dans la formule de la vitesse, vous retomberez sur


Comme je vous avais dit, l'histoire de la vitesse différente de la vitesse de la lumière est une belle idée reçue qui a la peau dure.
Et les radioamateurs ne sont surtout pas une source fiable, car je pense que c'est chez eux que l'idée est née et a été répandue.
Essayez de trouver cette affirmation dans un livre de physique (sérieux). Vous ne la trouverez pas.
Au revoir.

[curieuxdenature]

Je suis bien d'accord, ce facteur correspond à la racine de la constante dielectrique dans l'isolant du cable et celà neccessite bien le raccourcissement du symétriseur de ce même facteur pour qu'il soit opérationnel.

Je trouve tout de même étonnant qu'aux pages 12 et 13/48 de votre fascule on obtient aussi 50 ohms(49 et des bricoles) pour une antenne de longueur 1/4 d'onde. C'est à dire de 2.8 m pour la CB à 27 MHz alors qu'on attend 36.6 en théorie, soit la moitié des 73 pour le dipole.
Mais bon, si vous avez une explication je suis preneur.

Quoi qu'il en soit j'ai visité une page de radio-amateur qui propose bien pour E comme étant l'inverse de la distance * par la racine ((de 376.73 en ohms)/4Pi) * Pr en Watts * Gain de l'antenne)
c'est la moitié de ce que mon bouqin affirme...

[LPFR]

Je trouve tout de même étonnant qu'aux pages 12 et 13/48 de votre fascule on obtient aussi 50 ohms(49 et des bricoles) pour une antenne de longueur 1/4 d'onde. C'est à dire de 2.8 m pour la CB à 27 MHz alors qu'on attend 36.6 en théorie, soit la moitié des 73 pour le dipole.
Mais bon, si vous avez une explication je suis preneur.

Re.
Dans les pages 12 et 13 de mon fascicule je traite le dipôle élémentaire. Si vous calculez une antenne quelconque (et pas seulement une lambda/4) avec cette formule c'est une énorme absurdité.
Lissez mes post précédents concernant les dipôles élémentaires et courts.
A+

[curieuxdenature]

Re.
Dans les pages 12 et 13 de mon fascicule je traite le dipôle élémentaire. Si vous calculez une antenne quelconque (et pas seulement une lambda/4) avec cette formule c'est une énorme absurdité.
Lissez mes post précédents concernant les dipôles élémentaires et courts.
A+

Bonjour LPR

vous dites "une énorme absurdité", bon, je ne suis pas contrariant et je veux bien vous croire, d'autant plus que je n'ai pas d'appareil de mesure pour me convaincre du bien fondé de l'affirmation, mais, vous allez dire que je suis chiant, pourquoi Mr Thierry Servais, professeur certifié de physique appliquée au lycée Lesage à Vannes prétend le contraire, application numérique à l'appuie ?

C'est un peu gonflant de ne pas savoir sur quel pied danser.
Y-a-il une différence de résistance de rayonnement d'une antenne selon qu'elle émet ou qu'elle reçoit ?
Si oui, il est là mon problème de comprenure...
Merci du temps passé en tous cas.

[f6bes]

Y-a-il une différence de résistance de rayonnement d'une antenne selon qu'elle émet ou qu'elle reçoit ?

Merci du temps passé en tous cas.

Bjr à toi,
J'ai toujours appris que non !
Bonne soirée

[LPFR]

Bonjour LPR

vous dites "une énorme absurdité", bon, je ne suis pas contrariant et je veux bien vous croire, d'autant plus que je n'ai pas d'appareil de mesure pour me convaincre du bien fondé de l'affirmation, mais, vous allez dire que je suis chiant, pourquoi Mr Thierry Servais, professeur certifié de physique appliquée au lycée Lesage à Vannes prétend le contraire, application numérique à l'appuie ?

C'est un peu gonflant de ne pas savoir sur quel pied danser.
Y-a-il une différence de résistance de rayonnement d'une antenne selon qu'elle émet ou qu'elle reçoit ?
Si oui, il est là mon problème de comprenure...
Merci du temps passé en tous cas.

Bonjour Curieuxdenature.
Oui, c'est une énorme absurdité. Car la formule en question correspond aux propriétés de rayonnement d'un petit bout de fil de longueur infiniment petite et dont le courant tout le long est constant. Aucune antenne réelle de type "dipôle" ne peut satisfaire à la condition de courant constant tout le long. Aux extrémités, le courant tombe nécessairement à zéro . Et une antenne quart d'onde n'est pas petite devant la longueur d'onde. Fin pour l'absurdité.

Et oui, vous êtes "chiant" , mais dans le bon sens du terme. Et j'ai toujours préféré des étudiants "chiants" à des étudiants amorphes.
Et, en réfléchissant, je crois que j'ai été très chiant pendant mes études.

Le fait que votre prof soit certifié ne garantit pas son infaillibilité. Je suis un peu plus titré que lui et cela ne m'empêche pas de raconter de conneries de temps en temps. Nous n'avons pas pu vérifier nous mêmes la démonstration de tout ce qui nous ont raconté nos profs, papa et maman. Et nous avons accepté comme vrai ce qui nous a été enseigné en toute bonne foi. Et parmi ces choses il y a certainement quelques idées reçues que s'y sont glissées. Et vous avez accepté aussi des idées reçues comme celle de la vitesse du signal dans une antenne, que vous à transmises (votre prof?) qui lui aussi les a acceptées de quelqu'un d'autre.

Si votre prof a trouvé que l'impédance d'une antenne quart d'onde est de 50 ohms. Il s'est planté. Je crois savoir que Mathlab est capable de calculer des antennes. Donc, si vous l'avez, vous pouvez faire le calcul par vous même. Vous avez aussi des programmes gratuits qui font du calcul d'antennes (je crois que ce sont ceux que Mathlab utilise). Cherchez dans le web "4nec2" et "4nec2X".

À l'époque où j'ai écrit le fascicule, ces programmes n'existaient pas. Mais j'avais à ma disposition un analyseur de réseaux (radio, pas informatique), et j'ai fait les mesures qui figurent dans la page 19 du fascicule. Et ce que j'ai mesuré ce n'était pas l'impédance d'un dipôle, mais l'impédance d'un demi dipôle, car l'appareil n'était pas prévu pour faire des mesures en symétrique. Donc ce que vous voyez, c'est impédance d'un demi-dipôle multipliée par deux.

F6bes, est dans le juste quant il dit que l'impédance d'une antenne est la même tant en émission qu'en réception. On peut le démontrer en se basant sur le théorème de réciprocité. Dans le chapitre 4 de mon fascicule, vous trouverez la démonstration (pompée du Terman, évidemment) un peu abrégée.

Au revoir.

[curieuxdenature]

Bonjour f6bes et LPR

j'ai aussi crû comprendre que l'antenne ne distingue pas l'émission de la réception, bon, ça au moins c'est sûr...

Merci de m'apportre cette précision LPR, je commence à y voir plus clair, je savais déjà que pour avoir toutes les infos de certains points il fallait au moins 3 bouquins(le 3eme pour départager les conneries écrites sur les 2 autres) mais là c'est le bouquet.

En fait oui, il a écrit que l'antenne 1/2 onde, le doublet bien sûr, avait une impédance de ~200 ohms et le fouet 1/4 d'onde ~50 ohms.
Evidemment, cela correspond bien aux formules que vous donnez aussi mais si vous me dites que cela ne s'applique qu'aux fils très petits par rapport à la longueur d'onde émise j'en prends bonne note, c'était l'info manquante, en fait je comprends vite mais il me faut le temps.

J'ai chargé les logiciels 4nec et mmana, je vais regarder ça en détail, merci encore.

[invited4d4f0d4]

Je vous remercie de ces résultats , mais est ce que tu peux stp mentionner la référence pour voir les démonstarations de ces résultats !

[LPFR]

Je vous remercie de ces résultats , mais est ce que tu peux stp mentionner la référence pour voir les démonstarations de ces résultats !

Bonjour.
Vous les trouverez dans la biographie à la fin de mon fascicule:
http://forums.futura-sciences.com/at...enne-ant-a.pdf
Au revoir.