Réalisez un Tos-Mètre à lignes imprimées

pour le Vhf/Uhf montant à 500Mhz et plus

Pour la construction d'un Tos-mètre pour les bandes Déca (1,5 à 70Mhz)

Traité d'électricité sur le Ros-Tos-Swr par F6CRP

Je vois depuis quelques temps beaucoup de messages passer concernant la demande de réalisation de TOS-Mètre permettant la couverture du VHF (144mhz), et de l'UHF (432Mhz).
Je vous propose donc de faire un T.O.S mètre très simple et fonctionnant du premier coup, avec une très bonne préçision....
L'impédance en Entrée comme en Sortie est de 50 ohms, et sa puissance admissible d'environ 100watts.
Il est possible de faire une version identique, mais pour le 75 ohms.
(typon dispo en fin de cette page.)

La version construite par l'Om dans les années 1978, donne entière satisfaction.

Dans une station d'émission radio l'antenne ne rayonne qu'un pourcentage de la puissance transmise par l'émetteur, et ce pour des raisons variées dont la principale est le mauvais accord de l'antenne.
Dans ce cas, une partie de l'énergie transmise est refoulée par le câble, et il se crée alors le phénomène d'ondes stationnaires préjudiciables au bon fonctionnement de votre station.
Le TOS se mesure de 1 à 3 et plus.
Un TOS de 1 est le meilleur que l'on puisse obtenir en théorie.
Nous disons en théorie car en pratique, il n'est jamais atteint.
Un TOS de 1,1 à 1,5 peut facilement être obtenu par un accord fin de l'antenne.

Le schéma

Cliquez sur les images pour les agrandir....

Comment ca marche ??

Comme on peut le voir sur le schéma çi-dessus, le nombre de composants est restreint, car une fois n'est pas coutume c'est le circuit imprimé qui remplira la principale fonction.
En effet, le signal haute fréquence parvient au circuit par l'intermédiaire d'un connecteur (Bnc ou N).
Celui-çi est soudé directement sur la piste centrale de l'imprimé, et le signal HF est disponible à l'autre extrémité.
Cette piste centrale est couplée de part et d'autre à deux autres pistes de même largeur dans lesquelles elle induit une petite partie des tensions HF qu'elle reçoit.
Ainsi sur le schéma, la piste du haut est connectée à une diode qui détecte la HF et fournit une tension continue que filtre le condensateur.
Cette tension est proportionnelle à la puissance d'émission et indique l'énergie directe transmise à l'antenne.
Au contraire la piste du bas fournit une tension continue qui sera proportionnelle au niveau de puissance HF refoulée par l'élément rayonnant.
On appelle énergie réfléchie cette fraction de tension.

Mode opératoire

Le mode d'emploi de l'appareil est très simple.
A l'aide du commutateur se placer dans la position direct.
Passer en émission, et ajuster le potentiomètre de façon à placer l'aiguille sur la déviation maxi du galva. (dans notre cas sur le 100)
Passer ensuite en position réfléchie, l'aiguille doit revenir vers la gauche du galva et ne pratiquement pas dévier.....
Vous pouvez alors lire votre TOS.

Les composants

2 résistances 50 ohms 1/4w....1% (si vous ne trouvez pas....mettez 2 de 100 ohms en // )
dans le cas de ligne 75ohms utiliser 2 * 150ohms en //

1 résistance de 100 ohms 1/4w.
1 potentiomètre de 10K linéaire.
2 condensateurs 1nF céramique.
1 galva de 100µA
2 diodes.......(AA116..AA118...BAT41...BAT43...BAT85...etc) appairées si possible
2 prises chassis BNC ou N.
1 inter

Le circuit imprimé double face

.......

Pour récupérer les typons, cliquez sur les images, et sauvez les dans le répertoire de votre choix sur votre disc dur.
Pour imprimer correctement les circuits, vous devrez vous assurer que les dimensions suivantes sont respectées dans votre logiciel graphique de visualisation (Photoshop...Wiever...etc..)

Les dimensions du circuit sont:
Largeur: 6,25 cms
Hauteur: 4,73 cms
L'impression sera à effecter en 300 Dpi.

Si vous ne pouvez pas faire de circuit imprimé double face, la solution est simple.......tirez le circuit avec les lignes sur un simple face, et collez derrière un feuillard de cuivre ou un morceau de circuit imprimé dont la face cuivrée (représentant la photo de droite) sera pincée en les 2 plaques.

Implantation des composants

Vue de l'appareil

En haut à gauche l'inverseur Direct / Réfléchi....puis le potar.....
En bas de gauche à droite, l'entrée HF, la sortie, puis le galva...

Le boitier à été fait à partir de plaques de circuit imprimé simple face....toutes les soudures sont donc situées à l'intérieur....sauf pour le couvercle qui lui est derriière.

Détail de la ligne

Détail du galvanomètre

....L'appareil est içi un 100µA.

Comment étaloner votre galva ??

Pour un galva de 100µA

Echelle 100µA	Rapport SWR
0	1,00
5	1,10
10	1,22
15	1,35
20	1,50
25	1,67
30	1,86
35	2,07
40	2,33
45	2,64
50	3,00
55	3,44
60	4,00
65	4,71
70	5,67
75	7,00
80	9,00
85	12,00
90	19

Pour un galva de 250µA....

Echelle 250µA	Rapport SWR
0	1,00
6.2	1,05
12.5	1,10
17.5	1,15
25.0	1,22
30.0	1,27
37.5	1,35
45.0	1,44
50.0	1,50
55.0	1,56
62.5	1,67
70.0	1,78
75.0	1,86
80.0	1,94
87.5	2,07
95.0	2,23
100	2,33
105	2,45
112	2,64
125	3,00
137	3,45
150	4,00
175	5,67

Si vous avez besoin de résultats intermédiaire, la formule est la suivante:
µA directs + µA réfléchis
----------------------------------- = SWR
µA directs - µA réfléchis

Se rappeler que la valeur directe est "100" dans le cas de l'utilisation d'un galva de 100µA.

Exemple
Vous lisez sur le galva la valeur de 18µA en position réfléchi.
Nous avons donc:
100 + 18
------------ = un SWR de 1,43
100 - 18

Calcul du rendement de l'antenne

Vous pouvez calculer le rendement de l'antenne par la formule suivante:
Puissance réfléchie / puissance totale.
Le µA qui est gradué jusqu'à 100 indique sur la position réfléchi 23
Nous avons donc 23² = 529
529 / 100 = 5,29% de perte.

Autre exemple:
La lecture est en réfléchi de 45
45² = 2025
2025 / 100 =20,25% de perte.

Le circuit imprimé 75 ohms

Télécharger le typon du circuit imprimé pour la ligne 75 ohms.