Rho ΠROS ΠTOS

Rho – ROS – TOS
(ON5HQ)
Il n'y a pas que les décibels que l'on "massacre" sur l'air par un emploi abusif (voir flash info de février
2007), car les expressions relatives aux ondes stationnaires n'y échappe pas.
Par exemple ; mon TOS est 1,7 sur 1 …. n'est pas exact, c'est une erreur et cela est tout simplement
impossible !!
Pourquoi ? soit par abus de langage, mais aussi, hélas, par méconnaissance de la signification du terme
TOS (taux d'onde stationnaire), et la confusion règne entre TOS et ROS (rapport d'ondes stationnaires).
Voici une petite explication de ce qui se passe dans une ligne (pour en savoir plus, consulter la presse
spécialisée, car la description détaillée n'est pas le but de cet article).
Le but de la ligne de transmission, d'une impédance caractéristique Zc, est de transmettre la puissance
de sortie Pout du TX vers la charge RL, qu'elle soit une charge résistive (et pas une "charge fictive" svp !!! car
la charge est bien réelle, c'est l'antenne qui est fictive), ou une antenne (bien réelle !!! cette fois), avec un
minimum de pertes (fig.1).
Si RL = Zc, toute la puissance sera absorbée par la charge RL, et l'amplitude du courant Id sera constante
sur toute la longueur de la ligne, d'ou le non d'ONDES PROGRESSIVES (Fig. 2).
Si RL ≠ Zc, seule une partie de la puissance est absorbée par la charge RL
L'autre partie est réfléchie de la charge RL vers le Tx et crée dans la ligne un courant réfléchis (IR).
La somme vectorielle de ID +
IR montre qu'il y a sur la ligne un
courant variable en amplitude, d'ou
le non "ONDES STATIONNAIRES"
(Fig.3).
Le réflectomètre, qui est un
dispositif directionnel, il mesure ID et
IR séparément.
L'étalonnage de l'appareil
peut être réalisé en ID et IR ou en PD
(puissance directe) et PR (puissance
réfléchie, ce qui nous permet de
chiffrer ce qui se passe dans la ligne
de transmission. Certains appareils
sont calibrés directement en ROS
(SWR en anglais).
Les trois concepts principaux,
en rapport avec I ou P, sont le
coefficient de réflexion (Rho), le
rapport d'ondes stationnaires (ROS)
et le taux d'ondes stationnaire (TOS).
Coefficient de réflexion Rho ( ρ )
Il est représenté par la lettre grecque ρ et est un nombre indéfini.
ρ = IR / ID (1) et varie de 0 à 1.
Si ρ = 0, l'adaptation est parfaite.
Si ρ ≠ 0, l'adaptation est imparfaite.
Rho (ρ)
(1) ρ =
IR
ID
PR
PD
(2) ρ =
(3) ρ =
ROS − 1
ROS + 1
Rapport d'Ondes Stationnaires (ROS)
Il se définit par rapport à l'unité.
ROS = IMAX / IMIN = (ID + IR) / (ID – IR) (4) et varie de 1 / 1 à l'infini / 1
Si le ROS = 1 / 1, l'adaptation est parfaite et un régime uniquement d'ondes progressives existe dans la
ligne.
Si le ROS ≠ 1 / 1, l'adaptation est imparfaite et un régime d'ondes stationnaires existe dans la ligne.
ROS - SWR
I
I +I
(4) ROS = MAX = D R
I MIN I D − I R
PR
PD
(5) ROS =
P
1− R
PD
1+
(6)
ROS =
1+ ρ
1− ρ
Taux d'ondes stationnaires (TOS)
Il s'exprime en pourcentage (%)
Et donne la Puissance Réfléchie (PR) en %
TOS = (PR / PD) · 100 (7) et varie de 0 à 100 %.
Si le TOS = 0, l'adaptation est parfaite et un régime uniquement d'ondes progressives existe dans la
ligne.
Si le TOS ≠ 0, l'adaptation est imparfaite et un régime d'ondes stationnaires existe dans la ligne.
TOS (%) – PR (%)
P
(7) TOS = R ⋅ 100
PD
(8)
2
TOS = ρ x 100
 ROS − 1 
(9) TOS = 
 × 100
 ROS + 1 
2
Il est important de savoir que la puissance réfléchie PR n'est pas de la puissance totalement perdue, mais
cela est une autre histoire.
Remarques :
Pour ne pas compliquer les diagrammes des fig 2 et 3, on suppose la ligne de transmission sans pertes.
Les formules (1), (4) et (7) sont les équations de base pour les réflectomètres. Par une manipulation
mathématique, on en déduit les formules (2), (3), (5), (6), (8) et (9) qui sont les formules les plus usuelles.
Certains auteurs confondent hélas ROS et TOS ou utilisent d'autres symboles, ce qui est vraiment
regrettable.
D'autres équations existent et font appel aux mesures de la charge sous forme complexe (R + jX) et
l'impédance de la ligne de transmission. Dans tous les cas, Rho, ROS et TOS sont définis uniquement par la
nature de la charge RL et non par le TX.
Comme la ligne présente des pertes, elle à pour effet de réduire le ROS mesuré à la sortie de l'émetteur,
qui n'est pas identique au ROS réel (mesuré au niveau de la charge). Le réflectomètre devrait normalement être
placé dans la ligne de transmission coté charge RL, mais lorsque, comme c'est généralement la cas pour des
raisons pratiques, il est installé à la sortie de l'émetteur, un facteur de correction doit être appliqué à cause des
pertes dans la ligne. L'indications du ROS est donc généralement plus faible que ce qu'il n'est en réalité.
Sur la ligne de transmission, il y a aussi de la tension directe et réfléchie (VD et VR), déphasé ou non par
rapport à ID et IR en fonction de la nature de la charge RL. Cela ne change rien à cette explication simplifiée.
Si on veux raisonner en tension, il suffit de remplacer I par V dans les formules.
ON5HQ