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Protection du système d'antenne contre les effets des impulsions de foudre
La protection d'une station de radioamateur contre les effets des décharges atmosphériques est une exigence fondamentale pour toute installation fixe. Bien qu'il soit impossible d'éliminer totalement les impacts directs de foudre avec un seul dispositif, un système correctement conçu peut s'avérer efficace. protection contre les surtensions peut réduire considérablement le risque d'endommagement des émetteurs-récepteurs, des amplificateurs de puissance, des coupleurs d'antenne et autres appareils connectés aux lignes coaxiales.
ACOM a lancé un appareil L-PROT 2000Conçu pour la protection des systèmes TX/RX dans la bande de 1,8 à 54 MHz avec une puissance allant jusqu'à 2000 W, ce dispositif diffère des parafoudres coaxiaux classiques utilisant des parafoudres à gaz (GDT) et combine filtrage des impulsions basse fréquence et éclateurs à air.
Caractéristiques de l'ACOM L-PROT 2000
L'ACOM L-PROT 2000 est conçu pour les lignes coaxiales sans alimentation CC. Cet appareil fonctionne de manière bidirectionnelle ; il n'est donc pas nécessaire de distinguer l'entrée de la sortie. Les deux ports RF sont identiques et marqués IN/OUT.
Le fabricant indique que cette protection permet d'éliminer les charges statiques accumulées sur l'antenne, d'empêcher le passage de courant continu entre les ports et, simultanément, de supprimer les composantes basse fréquence de l'impulsion électromagnétique provoquée par la foudre. Elle présente également l'avantage de réduire le bruit du récepteur en cas de vent, de pluie ou de neige, conditions propices à la formation de charges électrostatiques sur les antennes.
Contrairement à de nombreux parasurtenseurs compacts, le L-PROT 2000 utilise des éclateurs à air hémisphériques massifs. Ces derniers servent de limiteurs de tension lors de surtensions extrêmes et, selon le fabricant, résistent mieux aux surtensions répétées que les parasurtenseurs à gaz classiques.
Comment fonctionne la protection
Lors d'une décharge atmosphérique, des impulsions électromagnétiques à très large spectre de fréquences sont induites à proximité des systèmes d'antennes. Une part importante de cette énergie se situe dans la gamme des très basses fréquences, inférieures à 100 kHz, et est dirigée vers la composante continue.
Le principe du L-PROT 2000 repose sur la forte atténuation des composantes basse fréquence. L'appareil génère une forte atténuation dans la bande LW/VLF, réduisant ainsi considérablement l'énergie des impulsions pénétrant dans les équipements de la salle radio.
Deux circuits de self internes créent un court-circuit continu à la terre, empêchant ainsi l'accumulation de charges électrostatiques de part et d'autre de la ligne. En cas de foudre à très courte distance, des éclateurs à air s'activent pour limiter la surtension résultante.
Il est important de souligner que ce dispositif ne constitue pas une protection absolue contre la foudre. Il fait partie d'un système de protection complet qui doit inclure une mise à la terre de qualité, une liaison équipotentielle et un acheminement correct des câbles coaxiaux.
Spécifications techniques
| Bande de fonctionnement | 1,8-54 MHz |
| Impédance | 50 Ω |
| Puissance RF maximale | 2000W |
| Connecteurs | SO-239A (UHF, PTFE) |
| Atténuation dans la bande de travail | max. 0,03 dB |
| PSV maximum | 1.1 : 1 |
| Perte de retour | −26,5 dB |
| Impulsion de décharge nominale | 20 kA ( 8/20 µs) |
| Port de résistance CC – masse | max. 12 mΩ |
| Dimensions | 175 × 85 × 193 mm |
| Poids | environ 1,23 kg |
| Température de fonctionnement | −40°C à +60°C |
Le fabricant indique également une atténuation minimale de 50 dB à 100 kHz, de 80 dB à 30 kHz et de 100 dB à 10 kHz. Dans les bandes VHF et UHF, l'appareil atteint une atténuation d'au moins 30 dB à 100 MHz et de plus de 50 dB au-delà de 300 MHz.
Assemblage et installation
Une installation correcte est aussi importante que la protection elle-même. ACOM recommande d'installer le L-PROT 2000 à l'extérieur du local radioamateur, idéalement dans un boîtier de distribution ou sur un mur près de l'entrée du câble coaxial dans le bâtiment.
Le dispositif doit être installé au plus bas possible au niveau des fondations du bâtiment et au plus près du système de protection contre la foudre ou du point de mise à la terre principal. Une connexion courte et à faible impédance au système de mise à la terre est essentielle au bon fonctionnement de la protection.
La tige de mise à la terre doit être raccordée à un système de mise à la terre de qualité, avec un conducteur présentant l'inductance la plus faible possible. Les conducteurs de mise à la terre trop longs, les coudes prononcés et les boucles peuvent réduire considérablement l'efficacité de la protection en cas de surtension.
Pour les stations utilisant plusieurs antennes, il est conseillé d'associer le L-PROT 2000 à un point de mise à la terre central, des commutateurs d'antenne et d'autres dispositifs de protection contre les surtensions. Il est indispensable de déconnecter physiquement les antennes en cas d'absence prolongée ou en cas de risque d'orage.
Évaluation
L'ACOM L-PROT 2000 représente une solution techniquement intéressante pour la protection des antennes HF. Au lieu d'utiliser uniquement des parafoudres, il s'attache à supprimer l'énergie impulsionnelle basse fréquence, à bloquer la composante continue et à dissiper les charges statiques. Associé à une mise à la terre de haute qualité, il constitue un élément efficace de la protection d'une station radioamateur fonctionnant sur les bandes HF et 6 m.
Vidéo YouTube
La vidéo suivante explique les principes de protection des lignes coaxiales contre les effets des impulsions de foudre et constitue un complément pertinent à la question de la protection contre les surtensions utilisée dans la pratique de la radio amateur.
https://www.youtube.com/watch?v=7PXBHwbrEWM
Conclusion
Bien qu'aucun parafoudre ne puisse garantir la survie des équipements en cas de foudre directe, un système de mise à la terre correctement conçu et une protection coaxiale de haute qualité réduisent considérablement les risques de dommages. Le parafoudre ACOM L-PROT 2000 est spécialement conçu pour les applications radioamateurs HF jusqu'à 54 MHz et sa conception représente une alternative intéressante aux parafoudres coaxiaux classiques.