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Re: Portée radio insignifiante

Publié : 14 avr. 2025 11:36
par nefertum
un certain nombre de modéliste ont des moteurs brushless dans leurs modèles de s/m et n'ont pas de problèmes.
sans doute des choix de matériels qui influencent leurs potentielles émissions.
(ton confirmé par l'IA me laisse sceptique)

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 15 avr. 2025 18:44
par Franswah
Merci pour ta réponse
J'ai pourtant essayé nombre de récepteurs (même du 27 MHz) et d'ESC sans succès ...
Je serais donc intéressé par les configurations brushless qui ont fait leurs preuves !

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 16 avr. 2025 09:31
par jlc
Bonjour Franswah,
je pourrai t'aider mais il me faut le schéma électrique complet:
- câblage général
- marque du Rx Esc
- tension d'alimentation, courant tiré
- position de l'antenne, de l'accu, du lest en plomb
- DISTANCE PLOMB - ANTENNE +++
- antenne perpendiculaire ou parallèle au plomb ?
- disposes tu d'instruments de mesure: oscilloscope, analyseur de spectre, analyseur de réseaux (VNA) ?

Au vu des post ce peut être:
1) une déviation de l'impédance de l'antenne
2) une perturbation de tension sur la ligne d'alimentation
3) une erreur au niveau du microcontrôleur Atmel de l'arduino

1) ce sont les équations de Maxwell et pas de la philosophie. Les erreurs se détectent en simulation.
Dans le champ distant, l'antenne ET TOUT CE QU'IL Y A AUTOUR résonne, c'est à dire plomb, accu et fils de connections.
Si le point de résonance de cet ensemble est trop loin du 41 Mhz, le signal est coupé.
Antenne parallèle et proche des plombs de lest ou passant prés de l'accu = déviation de l'impédance.

2) je mettrai plutôt un moteur à broche bien réducté et avec antiparasite, PWM HF par exemple 12 khz. La vitesse est plus réaliste pour un SM.
Le choix et la position des condensateur de découplage est crucial. Le 10 uF à l'entrée de certains arduino est insuffisant en milieu bruité, et en plus le condensateur est mal placé. Une résistance en série (1K) à tester sur les lignes signal et/ou (+) resoud parfois immédiatement le problème car elle augmente considérablement le filtrage du condensateur de découplage présent sur les différents circuits à microcontrôleur. Ceux cis ne consommant que quelques dizaines de mA, le courant d'alimentation reste suffisant.

3) s'il y a une arduino, as tu fait un debouncer sur les ports d'entrée ? C'est en fait un filtre RC qui va modifier le signal carré venant du récepteur.
Le front montant est trop court pour être détecté par l'atmel; le condensateur l'incurve et le rend plus long en temps de montée.

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 18 avr. 2025 09:31
par Franswah
Bonjour JLC
Un grand merci pour ces développements !
Il serait préférable de communiquer directement sans alourdir le forum !
francois.delorme6@orange.fr

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 18 avr. 2025 13:38
par Teba
Bonjour,
Le forum est là pour les échanges, tout le monde est libre. :mrgreen:

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 18 avr. 2025 18:51
par Suzu-Kid
Et surtout ça peut en aider d'autres qui peuvent ou pourront avoir le même problème..... ;)

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 18 avr. 2025 20:29
par jlc
Pour les gros fichiers on peut utiliser google drive ou équivalent, et pour les images, diminuer leur taille avec paint.
Voici une simulation antenne fil 41 mhz air et eau (reference 50 ohm) que j'avais faite pour l'antenne de la torpille.
C'est un peu technique, mais je peux expliquer chaque schéma si vous voulez.
Et dessous une simu en 433 mhz air/eau et mesure réelle avec un analyseur de réseaux.
On voit que le point de résonance dans l'eau se déplace vers la gauche soit vers les fréquences + basses genre 35 mhz
En fait, la longueur d'antenne en 41 1/4 d'onde est L = 1/4 c/F = 1/4x300/41 = 1.8 m environ, un peu moins avec l'effet de peau sur un brin multifil.
Dans l'eau, C est nettement inférieur à 300000km/s et ça résonne plutôt sur 35 mhz. Il faudrait donc idéalement en fait une seconde antenne plus courte sous l'eau, et avec un autre Rx car l'impédance varie aussi.
En pratique je proposerai une méthode + simple pour savoir comment l'antenne est influencée par l'environement.
Pour le lest j'ai utilisé pour la torpille du sable de quartz inerte placé sous l'antenne.


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Pour comprendre les schémas ci dessus et les suivants, voici un rappel sur les paramètres S.
Donc on utilise un appareil de mesure qui s'appelle un VNA (analyseur de réseaux).
Ce genre d'instrument était jusqu'à une période récente très coûteux, de l'ordre de 40000 à 50000 USD ou euros,
mais des radio amateurs de génie ont fait récemment un petit modèle pour un prix ridicule dans les 30-40 euros.
Il s'appelle le nanoVNA et on peut le trouver sur les sites chinois. Le logiciel pour PC windows est gratuit.
Cela permet en quelques minutes de mesurer l'impédance de l'antenne et son point de réflexion et de savoir si l'antenne de votre sous marin est bien accordée ou non.

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Les schémas avec le triangle pointé en bas (noté excitation), c'est le coefficient de réflexion S11.
On va brancher le coaxial du VNA sur l'antenne et son blindage isolant à la masse. En suite l'instrument envoie dans l'antenne un courant sinusoidal à différentes fréquences de balayage, par exemple 35 à 45 Mhz. Une partie de cette onde va passer dans l'antenne (a1) et une partie est reflechie comme sur un miroir et revient dans l'instrument, qui va établir la courbe y = 10log(b1/a1).
Le niveau 0 dB: 10log(1) = 0 dB soit b1 = a1: l'onde est 100% réfléchie, rien ne passe et l'antenne n'est pas accordée.
-3 dB 50% de l'onde passe
-20 dB 99% de l'onde passe: très bon accord
Donc le point bas du triangle est le point de résonance de l'antenne.
Son impédance Z = R +jX ou Z = R-jX
R est la composante (résistance) réelle, celle que l'on mesure en courant continu
X est la réactance; quand X < 0, l'antenne se comporte comme un condensateur (antenne capacitive),
et quand X>0, elle se comporte comme une inductance (antenne inductive).
A la résonance X est très faible ou nulle, l'antenne est une résistance simple, et le maximum de puissance HF est transmise au récepteur; c'est ce que l'on recherche.
L'image suivante montre une antenne accordé avec un plan de masse idéal, elle résonne bien avec S11 = -25 dB.
Ensuite je diminue le plan de masse et vous voyez le point de résonance se décale vers 43 mhz et S11 à 41 mhz n'est plus que de -5dB; c'est moins bon.
Ensuite je raccourci l'antenne à 1m; elle résonne alors vers le 72 Mhz et très peu passe sur le 41, cependant si le Rx est très sensible on peut encore avoir un petit signal.



Maintenant voyons ce qui se passe avec une tige métallique prés de l'antenne, et si l'on recourbe l'antenne:

Antenne 41 Mhz avec barre/objets métalliques à proximité; déviation de l'impédance
Vous voyez l'effet d'une barre métallique (fer, plomb) qui dévie sur la simu le point de résonance de 41 à 38 Mhz
ainsi que le gain de l'antenne.
L'ensemble antenne + barre résonne, et la barre plus longue entraîne l'ensemble vers une fréquence plus faible.
Il en résultera une perte de portée.
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Antenne 41 Mhz recourbée
Quand vous recourbez votre antenne 41 Mhz, les vecteurs électriques s'annulent et l'effet sera catastrophique.
Perte de 80% de la puissance transmise et effondrement du rendement.
Idem s'il y a une boucle, cela se comporte comme une self.
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Autres causes de perte de signal:
La présence d'un accu sous l'antenne et relié au plan de masse va couper le signal.
Tout conducteur placé prés ou sous l'antenne et relié au plan de masse peut couper le signal.
Un accu Lipo seul non relié à la masse HF et placé sous l'antenne va dévier la fréquence de résonance de l'antenne vers sa fréquence propre.
Il se comporte comme un conducteur à forte inertie. Nous avons mesuré autour de 30 Mhz la résonance d'un petit accu.

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 19 avr. 2025 14:30
par Franswah
Bonjour
Je proposais seulement à JLC de lui expliquer mon affaire de vive voix, ce qui est plus aisé pour moi qui ne suis pas un grand écrivain au clavier, et partager ensuite les conclusions sur le site.
En résumé mes nombreux essais montrent que c'est bien l'ESC qui perturbe la réception du RX, rien à voir avec l'antenne, la qualité de l'eau ...
RX FUTABA testés : 27 / 35 / 41 MHz PPM / PCM de ma longue carrière modéliste
ESC chinois divers de types 50 / 60 A, mais je dois encore en tester un de 18 A avec une protection fusible, le remplacement du moteur brushless étant compliqué ; la puissance de l'ESC ne va certainement pas dans le bon sens.
Je joins une photo du SM, environ 15 kg, lest : 2 barres d'acier dans les tubes latéraux
Le RX est à l'avant juste derrière la bulle, et l'ESC dans la poupe à 43 cm exactement au dessus du moteur.
Divers essais infructueux : blindage ESC avec feuille d'alu, de plomb, mise à la masse sur le lest, diode sur le fil signal ...
L'alim du RX est séparée mais les masses RX et ESC doivent être communes sinon pas de propulsion
Je suis toujours surpris d'être apparemment le seul à rencontrer ce problème, peut-être dû à la forme trapue du SM qui ne permet pas d'éloigner suffisamment le RX.
Rien à voir mais 3 naufrages dus respectivement au décollement de la bulle avant et au perçage de 2 baxters, que j'ai abandonnés pour une gourde souple. Toujours bon à partager !
Je suis ingénieur de près de 77 ans, jamais rien compris à l'électronique donc aucun moyen d'investigation dans ce domaine.
Merci encore pour votre support
Franswah
SM-IMT.jpg

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 06 mai 2025 19:45
par Patjabix
Salut

Merci à JLC pour cet imposant post très technique, que je dois avouer avoir eu du mal à suivre, mais merci de partager :Up:

C'est quoi comme marque tes ESC chinois ? Pour savoir qu'on trouve le pire comme le meilleur en Chine, si l'ESC est en cause il faudrait peut-être essayer un modèle d'un marque avec une meilleure réputation ?
J'ai eu un "Abraham Lincoln" équipé brushless, ou le contrôleur n'était pas particulièrement éloigné de l'antenne (qui faisait le tour de la parti avant du sous-marin), et cela fonctionnait très bien.
La position de l'antenne et sa disposition (en long, en cercle, en L, etc...) peut avoir une incidence et est peut être aussi un élément différenciant entre ton test du bocal et ton soum.

Re: Portée radio insignifiante

Publié : 11 juin 2025 07:38
par jlc
Bonjour,
j'ai reçu un e-mail de Franswah mais je préfère répondre ici pour que tout le monde puisse en profiter.
Et voici maintenant pour clore ce chapitre la cause réelle du manque de portée:
donc il me dit avoir remplacé le Brushless par une propulsion classique et ça marche bien.
Cependant la portée sous l'eau reste très faible.

"J'ai eu des problèmes d'eau avec ma piscine et j'ai malheureusement ajouté 100 kg de sel du fait d'une mesure erronée du taux de sel qui est maintenant entre 7 et 8 g/l. Ce n'est pas encore de l'eau de mer mais çà ne doit pas aider !"

électrolyte 1 g/l -> 1001 ppm échelle 700 -> 0.14 Siemens/m
8 g/l --> 8009 ppm ---> 1.14 S/m
Rappelons que l'eau de mer est entre 3.3 et 5.5 S/m et une eau de piscine au chlore 0.05 et 0.08 S/m
Maintenant il faut se reporter au sujet "radiocommande 868 Mhz" et j'ai entré ces valeurs dans la feuille
de calcul qui est en ligne.
Pour 41 Mhz et 1 S/m on arrive à -111 dB/m d’atténuation. OR en 41-72 Mhz la sensibilité des circuits radio ne dépasse pas -100 dBm
On doit donc péniblement arriver à 50 cm ou moins avant coupure radio dans une piscine au sel avec 7 à 8g/l

"Par ailleurs je m'interroge sur la conception même de mon SM : le lest est constitué de 2 barres d'acier en tubes PVC rapportés à la coque mais donc parallèles à l'antenne qui est tout de même à 140 mm de la barre tribord
Peut-être pas idéal non plus ? "


Des barres plus courtes que le 1/4 d'onde vont dévier la fréquence vers le haut; plus longues vers le bas.
Cette influence diminue de façon exponentielle avec la distance.
Cela diminue encore la portée sous l'eau; l’idéal est de sortir l'antenne verticale ou du kiosque vers poupe-proue comme sur le SM de Guy Boniface.