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Calculateur de pertes coaxiales

Les pertes câble sont la part de la puissance d’émission que la ligne d’alimentation transforme en chaleur avant l’antenne. Elles croissent avec la fréquence et proportionnellement à la longueur : 25 m de LMR-400 coûtent 5,4 dB à 2,4 GHz, si bien que 29 % seulement de la puissance arrive. Ce calculateur interpole les courbes d’atténuation publiées des types de câbles courants.

Times Microwave · diélectrique mousse, 10,3 mm

W
Pertes totales
5,4 dB
LMR-400 · 25 m
Atténuation @ f
21,7 dB/100 m
= 6,6 dB/100 ft
Puissance transmise
28,7 %
2,87 W sur 10 W atteignent l’antenne
atténuation · dB / 100 m13103010030011010010006000fréquence (MHz)LMR-400LMR-240LMR-600RG-213RG-8XRG-58RG-174RG-621,7 dB/100 m

Chaque courbe correspond à un type de câble : l’atténuation en dB par 100 m en fonction de la fréquence, sur des axes logarithmiques, d’où des tracés presque rectilignes. Plus bas sur le graphique signifie moins de pertes. Le câble choisi est en vert et le point marque son atténuation à la fréquence saisie.

Les données câble proviennent de fiches techniques constructeur de la série LMR de Times Microwave et de tables d’atténuation RG publiées : valeurs typiques pour un câble neuf à 20 °C sur charge adaptée. L’âge, l’humidité et les connecteurs ajoutent leurs pertes. Les valeurs des RG varient de 10 à 20 % selon le fabricant et la variante, et au-dessus de 1 GHz les courbes RG sont prolongées depuis leurs points publiés avec le modèle de pertes classique en √f + f.

Comment ça marche

  1. 01

    Savoir où part la puissance

    Deux mécanismes transforment le signal en chaleur. Les pertes dans les conducteurs croissent en f, car l’effet de peau confine le courant dans une couche toujours plus mince. Les pertes diélectriques, elles, croissent en proportion directe de f. Leur somme, L ≈ k1·f + k2·f, explique pourquoi toute courbe d’atténuation se redresse, doucement en HF et fortement au-dessus de 1 GHz.

  2. 02

    Lire l’atténuation à votre fréquence

    Les fabricants publient l’atténuation à quelques fréquences précises. Le LMR-400 est spécifié à 50, 150, 450, 900, 1500, 2400 et 5800 MHz. Entre ces points, la courbe est une droite en échelles log-log, et l’interpolation y reste juste à quelques dixièmes de dB près.

  3. 03

    Ramener à votre longueur

    L’atténuation est donnée par 100 m ou par 100 ft, et les pertes en dB sont strictement proportionnelles à la longueur : L = L100m · l100 m. Un tronçon de 25 m coûte le quart de la valeur pour 100 m, et 1 dB par 100 m fait 0,01 dB par mètre. Divisez les dB/100 ft par 3,281 pour obtenir des dB/100 m, ou multipliez dans l’autre sens.

  4. 04

    Compter ce que cela coûte

    Chaque 3 dB divise la puissance par deux. 5,4 dB en laissent 29 % (10−0,54), 10 dB seulement 10 %. Sur une liaison duplex, la facture est double, car les mêmes pertes réduisent la puissance émise et dégradent le signal reçu. À partir de 2,4 GHz, le remède est un câble court et gros, ou une radio remontée près de l’antenne.

Formules

Pertes totales de la ligne
Ltotal (dB) = L100m(f) · l100 m
  • L100m(f) — atténuation issue de la courbe du câble à f, dB par 100 m
  • l — longueur de la ligne, m
Puissance qui survit au trajet
Pout = Pin · 10−Ltotal/10
  • Pin, Pout — puissance entrant dans le câble et en sortant, W
  • Ltotal — pertes totales, dB

Exemple de calcul

25 m de LMR-400 à 2,4 GHz
  1. fiche technique : 6,6 dB/100 ft · 3,281 = 21,7 dB/100 m
  2. 25 m → 21,7 · 25100 = 5,4 dB
  3. 10 W en entrée → 10 · 10−0,54 = 2,9 W en sortie
  4. → 71 % de la puissance chauffe le câble. À 2,4 GHz, gardez le coaxial court ou montez la radio près de l’antenne

FAQ

Comment convertir des dB/100 ft en dB/100 m ?
Multipliez par 3,281, puisque 100 m font 328,1 ft : dB/100 m = dB/100 ft · 3,281. Le LMR-400 à 2,4 GHz donne 6,6 dB/100 ft, soit 21,7 dB/100 m. Dans l’autre sens, divisez par 3,281. Les pertes en dB étant proportionnelles à la longueur, la conversion se réduit à un facteur d’échelle, sans autre correction.
Pourquoi les pertes coaxiales augmentent-elles avec la fréquence ?
Deux causes s’additionnent. L’effet de peau confine le courant dans une couche de plus en plus mince des conducteurs quand la fréquence monte, ce qui fait croître la résistance en f. Le diélectrique absorbe en plus une part qui croît en proportion directe de f. Un câble qui perd 3 dB par 100 m à 150 MHz en perd typiquement quatre à sept fois plus à 2,4 GHz.
Émettre plus fort change-t-il les pertes ?
Non. L’atténuation est un pourcentage, la valeur en dB est la même à 1 W et à 100 W. Vous perdez simplement cent fois plus de watts en chaleur. La puissance admissible est une limite distincte : elle dépend de la température que le diélectrique et la gaine supportent, et elle baisse quand la fréquence monte.
Que coûtent les connecteurs ?
Une paire de connecteurs bien montée coûte environ 0,1 à 0,3 dB en UHF, davantage en micro-ondes et bien plus si le montage est mauvais ou si de l’eau est entrée. Comptez chaque transition dans votre bilan. Un connecteur corrodé ou une extrémité de câble humide ajoute plusieurs dB qu’aucune fiche technique ne prévoit.

Les pertes câble sont réglées au mât. Passez maintenant au trajet lui-même. Waveshed calcule la ligne de visée et la couverture sur un vrai terrain, gratuitement dans votre navigateur.

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