[Feedback] PMR 446
Auteur : Gutek
Zine : Rafale #16


Sur le forum NewFFR, un membre a posé la question
suivante au sujet du texte "PMR 446" du Rafale #15 :

Faut-il envisager un gain de puissance pour atteindre l'objectif des 30 
kilomètres si l'antenne ni suffit pas ? Si oui comment ?

Voici la réponse de Gutek sur ce même forum, réponse qu'il nous a parut 
intéressant de publier en annexe & feedback de ce texte :

30Km avec un pmr446, ça va pas être possible en omni dans le vrai monde de la 
réalité : on est quand même à 0.5W et si cette norme et cette puissance imposée 
dans la plupart des pays (on trouve des 1W en Asie) permettent que la plage soit 
publique et libre c'est justement parce que la portée de liaison radio maximum 
est relativement courte et ne risque pas d'interférer avec d'autres systèmes.

En général le produit promet un (optimiste) 8Km maxi, disons que c'est de la 
théorie sur un billard sans masques avec un sol arable d'une résistance idéale. 
En pratique dans de vraies conditions à la campagne on dépassera difficilement 
les 2500 - 3000m, moins en ville.

Une bonne antenne permet un gain substantiel en portée radio mais de là à 
multiplier par 10, ça ne va pas être possible.

Pourquoi un plan de sol ?
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Néanmoins ce montage est efficace, mais il faut déjà comprendre pourquoi : ce 
n'est pas tant qu'il permet une meilleure réception, c'est surtout et avant tout 
qu'il permet pour l'émetteur d'avoir un meilleur rendement. en gros, c'est pas 
le récepteur qui reçoit mieux, c'est l'émetteur qui émet mieux.

Pour toute antenne verticale (c'est à dire quelle que soit la gamme de 
fréquence), le plan de sol est primordial.

Lors du passage de la puissance d'émission de l'étage émetteur (la carte) à 
l'antenne, il y a une perte. C'est la physique de ce pauvre monde imparfait : 
toute transmission de puissance d'un élément à un autre signifie forcément une 
perte (souvent de la chaleur).

Quand on considère un brin d'antenne vertical, la puissance générée pour 
l'émission est en définitive répartie dans deux éléments à la résistance 
différente : l'antenne (dont on choisi la matière pour être la moins résistante 
possible, du cuivre par exemple), et le sol. Selon sa qualité (rocaille ou terre 
arable sur une bonne épaisseur), on va avoir une résistance (et donc une 
déperdition) plus ou moins forte mais de toutes façons par nature conséquente. 
Le plan de sol est là pour palier à ce problème.

Composition
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Ce plan de sol est composé de brins conducteurs qu'on appelle parfois "radians". 
Je relève à ce stade une première erreur dans l'article : le nombre de radians 
doit être pair car le plan de sol doit être symétrique. Si il ne l'est pas, le 
plan de sol modifie le diagramme de rayonnement de l'antenne.

Ce diagramme, imaginez le comme le dessin du rayonnement de l'antenne. Pour 
cette application, imaginons-le vu par le dessus : c'est une antenne 
omnidirectionnelle, il est donc de forme plus ou moins circulaire.

Or, si le nombre de rbins est impaire, l'antenne devient directive : son 
diagramme n'est plus un cercle, mais un (ou des) lobes, dans la (ou les) 
directions d'émission, ce qui veut dire qu'ilk faudra pour recevoir se trouver 
dans la bonne direction du lobe de l'émetteur.

Avec trois brins dans le plan de sol comme sur l'article, on obtient trois lobes 
directionnels à 60, 180 et 240° : en gros et vue de dessus, un trèfle.

Alors bien sûr, à une distance suffisante ces lobes se recoupent suffisament 
pour qu'on ait l'impression d'une émission omnidirectionnelle. Mais lorsqu'on se 
rapproche, l'émetteur entre alors dans l'une des trois "zones d'ombre".

Le plan de sol idéal (théorique) est composé de 120 radians pour une antenne 1/4 
ondes: à ce stade (impossible en pratique, je l'accorde) on considère avoir un 
rendement proche de 100%

Heureusement à 16 radians on a quelque chose de très correct avoisinnant les 95-
98%, et on gagne difficilement car plus loin il faut ajouter beaucoup de radians 
(une centaine).

Augmenter la puissance de l'émetteur
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C'est possible, mais très compliqué : ça nécessite une refonte quasi complète de 
l'électronique de l'émetteur.

En fait il existe une autre perte physique à l'émission, le SWR (static wave 
ratio, taux d'ondes stationnaires). Lors du passage de la puissance d'émission à 
l'antenne, une grande partie est rayonnée mais une partie est renvoyée à l'étage 
d'émission un peu comme un miroir. Ce principe physique touche tous les 
émetteurs radio.

Par conception, ce SWR est pris en compte : on tente de le minimiser avec les 
matériaux et l'antenne adaptée, mais surtout de protéger l'étage d'émission du 
risque qu'il court à reçevoir ce "retour de flamme" dans la figure.

Alors bien sûr dans ce genre d'émetteur (pmr446) les puissances mises en oeuvre 
ne sont pas énormes, mais d'un autre coté l'appareil en lui même reste de la 
construction "low cost" qui est suffisament fragile pour être rapidement 
déteriorée si on modifie sa puissance d'émission. Et pour atteindre une liaison 
exploitable à 30Km dans la réalité à cette fréquence il faut imaginer passer 
dans quelque chose aux alentours de 40-50W, c'est à dire 100 fois plus puissant.

Quelques liens :
http://f6iie.free.fr/bidouilles_contrepoids.html
http://f5ad.free.fr/ANT-QSP_F5AD_Verticale_et_plan_de_sol.htm