26 Radio-REF N° 829 • 02/2010

technique

L'analyseur MFJ -259 / 2694ème partie / (4/6)Bernard GILBERT, F1AEQ

Suite de l'article publié dans Radio-REF de janvier 2010

Mesures en modes complexes

Accès au modes complexes en partant du mode principal(Main)

Pour accéder aux "MODES COMPLEXES 1" il suffit d'ap-puyer simultanément sur les touches "GATE" et "MODE"pendant quelques secondes, le message "ADVANCED 1"apparaît.

ADVANCED 1 / IMPEDANCE (HF/VHF)Le premier mode disponible est le mode "IMPEDANCE"avec affichage de la fréquence, de l'impédance ou magnitude (1)

Z en Q, de SWR et de l'angle de phase 6 en degrés (°) del'impédance mesurée (entre 0 et 90°). Avec l'analyseur ayantservi pour les tests, la valeur de la phase avec une charge de50 Q à 20 MHz était de +/- 18 ° et avec une charge de 0 Qentre 1,8 et 57 MHz elle passe à un affichage clignotant de90° équivalent à un court-circuit. Au-delà de cette fréquence,le clignotement s'arrête, En circuit ouvert, après +/-20 MHz,l'affichage passe également à 90 ° sans clignotement.En-dessous de cette fréquence, il n'y a plus d'affichage desdegrés °.

Les deux galvanomètres indiquent respectivement l'impé-dance Z et le ROS/SWR, la valeur maximum de Z étant pourle MFJ259 de 650 H (Z>650} et de 1500 O (Z>1500) pour leMFJ269 ; dans ce cas, il n'y a pas d'affichage des degrés °.L'angle de phase d'une impédance est une autre méthoded'expression de R et X. Au lieu de présenter ces valeursséparément, celles-ci sont présentées au format vectoriel.Cet angle de phase représente la différence de phase entreU et I aux bornes du connecteur de l'analyseur. Si la chargemesurée est une réactance, U et I ne sont plus en phase.Avec une charge purement capacitive ou inductive, le déca-lage de phase est de 90°. Si la charge est purement résistive,le décalage de phase devrait être de zéro °. Or, de la mesureavec le MFJ, il ressort que cette dernière valeur varie enfonction de la fréquence. En résumé, lors de la mesure et duréglage d'un élément en 50 Q, le but recherché est de trouverla valeur de phase la plus proche possible de 0 à la fréquenced'utilisation de cet élément avec un SWR le plus proche de1 et Z le plus proche de 50.

L'analyseur détermine l'angle de phase en degrés, mais ilest incapable de déterminer si l'élément mesuré est capacitifou inductif. Par contre, il permet de déterminer cet état parl'adjonction d'un élément réactif en série, soit condensateurou inductance. Par exemple, si nous ajoutons une capacitéet que le décalage de phase diminue, dans ce cas, cela signifieque l'élément mesuré est inductif et dans le cas d'un dipôle,que celui-ci est trop long. Par contre, si le décalage de phaseaugmente, cela signifie que cet élément est capacitif et dansle cas d'un dipôle, celui-ci est trop court.

ADVANCED 1 / SUB MODE (HF/VHF}Avec le MFJ269, en mode "ADVANCED 1", avec l'appui de latouche "GATE" il est possible de passer en "SUB-MODE". Lepremier de ces modes affiche SWR, Rs et Xs, Rs étant l'im-

pédance série, ce qui est l'équivalent du mode "MAIN" OLmode "PRINCIPAL" à la mise en service de l'analyseur.Dans ce mode, l'impédance est présentée comme une résis-tance pure en série avec une réactance.Chaque impédance série possède sa contrepartie parallèleéquivalente. Exemple : Une impédance série Zs avec Rs = 10Q et Xs = 20 O est équivalente à une impédance parallèleZp avec Rp = 50 Q et Xp - 25 Q. La conversion dans ce modes'affiche par un deuxième appui de la touche "GATE", ce qupermet l'affichage SWR, (2> Zp et Xp, Rp étant l'impédanceparallèle (Figure 1).

Figure n" 1

Pour des exemples de calcude Zs et Zp et autres, je vousconseille le site Internet deFabrice F5ZW

ADVANCED 1 / RETURN LOSS -REFLECTION COEFF (HF/VHF)Un deuxième mode "ADVANCED 1 " est accessible par l'appui dela touche "MODE". Il s'agit du mode "RETURN LOSS & REFLEC-TION COEFF" avec l'affichage de la fréquence, SWR, RL et p.Le mode "RETURN LOSS" (RL) est l'équivalent de notre!SWR ou ROS, le RL étant plus couramment utilisé par lesprofessionnels et s'exprime en dB. Bien que l'expressior"Return Loss" (littéralement "atténuation de retour") ne soi:pas judicieuse, elle exprime l'atténuation du signal réfléchicelle-ci étant essentiellement imputable à l'adaptation plusou moins bonne de la ligne et/ou de la charge. Une adapta-tion idéale permet une atténuation de retour maximum avecune absorption maximum du signal, alors que dans une!ligne ouverte ou en court-circuit, le signal n'étant pas absorbé,il y a un maximum de réflexion ou retour.Dans ce cas, l'atténuation se résume à l'atténuation phy-sique de la ligne.L'affichage de "p REFLECTION COEFF" représente la valeurdu signal réfléchi, sachant que 1 équivaut à 100% de signalréfléchi. Un "Return Loss" = à 30 dB est considéré commetrès bon puisque équivalent à un SWR de 1,06.

Equivalent : RL SWR P REFLECHIE REFLECTIONEN

681012141618202224262830

3,012,321,921,671,501,371,281,221,171,131,111,081,06

50403225201613107,96,35,04,03,2

COEFF p0,500,400,320,250,200,160,130,10

0,0790,0630,0500,0400,032

JkDVANCED 1 / RESONANCE MODE -FUNE FOR X=0 (HF/VHF)s troisième mode "ADVANCED 1" toujours accessible parm nouvel appui de la touche "MODE" est le mode "RESO-

SANCE MODE TUNE FOR X=0". Il affiche la fréquence,SWR, Rs et [Xs=x]. Le galvanomètre "SWR" indique effecti-vement la valeur de SWR tandis que le galvanomètre "IMPEDANCE" indique la valeur de la réactance Xs. Pour être enrésonance, la valeur de Xs doit être le plus proche possible de zéro.

ADVANCED 1 / MATCH EFFICIENCY (HF/VHF)Ce quatrième et dernier mode "ADVANCED 1", toujoursaccessible par un nouvel appui de la touche "MODE", est lemode " MATCH EFFICIENCY" (Efficacité de transmission). Ilaffiche la fréquence, SWR, et Match=XX %, ce qui cor-respond au pourcentage de la puissance transmise ou effi-cacité de transmission. Avec un charge de 50 O, la valeurdevrait approcher les 100%.

ADVANCED 1 / (UHF / MFJ269)En position UHF (415 à 470MHz), il est également possiblede mesurer le "RETURN LOSS - REFLECTION COEFF" et"MATCH EFFICIENCY"

ADVANCED 2 DISTANCETO FAULT (MFJ269)Pour accéder aux "MODES COMPLEXES 2" à partir du modeprincipal, il suffit d'appuyer simultanément sur les touches"GATE" et "MODE" pendant quelques secondes ; après l'af-fichage du message "ADVANCED 1", le message "ADVAN-CED 2" apparaît. Ce mode permet de mesurer la longueurd'un câble coaxial ou de rechercher une coupure ou uncourt-circuit sur cette ligne.L'affichage "VELOCITY FACTOR ?" vous propose de modifierla valeur "VF= O.XX" (Facteur de Vélocité) en prévision d'unemesure de "DTF" ou DistanceTo Fault (Distance au défaut).Cette valeur se modifie par l'appui de la touche "GATE "pour incrémenter cette valeur ou la touche "MODE" pourdécrémenter celle-ci. Pour valider le choix, appuyez simulta-nément ces deux touches, ce qui permet l'affichage de lafréquence, de "DTF", Xs=XX et de "1 st" clignotant en haut àdroite. Pour que l'analyseur puisse évaluer la longueur ducâble en test, il est nécessaire de trouver deux fréquencesproches pour lesquelles l'impédance de la ligne ouverte setrouve la plus proche de zéro. Pour cela, à l'affichage en hautà droite de "1st" clignotant, recherchez la fréquence "TUNE"la plus basse pour laquelle "Xs=" et l'aiguille du galvano-mètre "IMPEDANCE" sont le plus proche de zéro. Aprèsquoi, appuyez sur la touche "GATE", l'affichage passe à "st2"clignotant et vous demande de rechercher le prochain mini-mum avec "TUNE" en augmentant la fréquence. Pour termi-ner, appuyez sur la touche "GATE", l'affichage passe à "DIST.TO FAULT" et affiche la longueur du câble en "ft" (FEET).1 mètre = 3,2808 ft ou 1 ft = 0,3048 mètres.

ADVANCED 2 UNE LENGTH IN DEGREES (MFJ269)Avant d'effectuer cette mesure, il est impératif de procéderpréalablement à la mesure "DISTTO FAULT". Ce mode estaccessible après cette mesure en appuyant sur la touche"MODE".L'affiche passe à "LINE LENGTH IN DEGREES" puis passe àl'affichage de la fréquence et deI =XX.X ft =XX°. Il affiche la longueur de la ligne mesurée

en ft et en degrés ° par rapport à la fréquence utilisée.Exemple : Une ligne ouverte de 10 mètres de KX15 avec unVF de 0,66 se trouve être une ligne 1/4 d'onde pour la fré-quence de 4,95 MHz (300/(10x4)) x 0,66 = 4,95. Une telleligne présente une impédance proche de zéro à cette fré-quence puisque le signal déphasé de 90 ° à l'allée et encorede 90 ° au retour (ligne ouverte) soit 180° au total est enopposition par rapport au signal incident.

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Dans ce cas de figure, l'affichage du déphasage à la fré-quence de 4,95 MHz est bien de 90°. Si vous passez en modemesure "IMPEDANCE R & X" vous aurez la confirmation dece résultat avec Rs proche de zéro et SWR >31.Avec les paramètres VF, longueur en FEET et fréquence prisen compte dans la masure, il est possible de simuler le com-portement d'une ligne de longueur et à des fréquences dif-férentes. A cette fin, il est possible de saisir manuellementdifférents paramètres.

Saisie de la longueur d'une ligne en feetA l'affichage du résultat en mode "LINE LENGTH INDEGREES", appuyez sur la touche "GATE", l'affichage passe à"LINE LENGTH ?" et I = XX.XX ft clignotant qui vous invite àsaisir une nouvelle valeur de I en incrémentant avec la touche"GATE" et en décrémentant avec la touche "MODE". Aprèscela, validez en appuyant simultanément sur ces deux derniè-res touches. Lors de l'affichage du résultat "LINE LENGTH INDEGREES", il est possible, avec l'appui de la touche "MODE",d'afficher le résultat "LINE LENGTH IN FEET" avec I en degrés0 et ft. Ce mode affiche la longueur en FEET nécessaire afind'obtenir un certain nombre de degrés électriques par rapportau facteur de vélocité VF et à la fréquence sélectionnée. Celaest utile afin de déterminer la longueur physique nécessairepour une section accordée, une ligne de déphasage ou uneantenne s'il est nécessaire de déterminer le facteur de véloci-té VF et la longueur électrique à une fréquence donnée.

Saisie de la longueur d'une ligne en degrés °.A l'affichage du résultat en mode "LINE LENGTH IN FEET",appuyez sur la touche "GATE", l'affichage passe à "LINELENGTH ?" et I = XX ° clignotant qui vous invite à saisir unenouvelle valeur de I en incrémentant avec la touche "GATE"et en décrémentant avec la touche "MODE". Après cela, validezen appuyant simultanément sur ces deux dernières touches.

ADVANCED 3 (MFJ269 & uniquement HF/VHF)Pour accéder aux "MODES COMPLEXES 3" à partir du modeprincipal, il suffit d'appuyer simultanément sur les touches"GATE" et "MODE" pendant quelques secondes, après l'affi-chage du message "ADVANCED 1 " et du mode "ADVANCED2", le message "ADVANCED 3" apparaît suivi de l'affichagede "Z Characteristic ZO = 75". L'affichage clignotant avec lavaleur prédéfinie de "75" vous invite à saisir une nouvellevaleur de Z en incrémentant avec la touche "GATE" et endécrémentant avec la touche "MODE". Après cela, validez enappuyant simultanément sur ces deux dernières touches.A présent, l'analyseur affiche la fréquence, SWR, Rs = X.X etXs=XX avec le sigle SWR en bas à droite qui clignote, celasignifiant que SWR se réfère maintenant à la nouvelle valeurde ZO saisie précédemment. Le fait de presser la touche"GATE" permet de revenir au mode saisie d'une nouvellevaleur de ZO. Une pression sur le bouton "MODE" permet depasser au mode "COAX LOSS". Dans ce mode, il est possi-ble de mesurer l'atténuation d'un câble ayant une impédan-ce différente comme par exemple un câbleTV ou Vidéo de75 O, voire une autre valeur. Dans ce mode, avec l'analyseurutilisé pour les tests, la mesure "COAX LOSS", ceci avecn'importe quelle impédance choisie, ne correspondait pas àla réalité, comparée à la mesure "COAX LOSS" effectuée enmode "MAIN" (Principal) qui, elle, est correcte pour un câbled'une impédance de 50 £1 Une pression sur la touche"GATE" permet de revenir au mode de saisie d'une nouvel-le valeur d'impédance ZO.• 1 Magnitude = grandeur• 2 Dans la notice en anglais du MFJ269, en haut de la page20, il faut lire Rp et Xp et non Rs et Xs.

A suivre...

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