La ligne bifilaire
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Voir aussi : le câble coaxial - comparaison ligne bifilaire/câble coaxial - Calculs sur une ligne non coaxiale - L'échelle à grenouille - La ligne bifilaire torsadée - Mesures de l'impédance caractéristique d'une ligne

Généralités

Comme son nom l'indique, une ligne bifilaire est composée de deux fils parallèles. Les deux conducteurs sont maintenus à distance constante par des entretoises isolantes ou par une bande en polyéthylène ajourée ou non. L'impédance caractéristique des lignes bifilaires est de l'ordre de quelques centaines d'ohms. On les utilise surtout pour l'alimentation d'antennes à impédance élevée au point d'alimentation.
Contrairement au câble coaxial, la ligne bifilaire doit être maintenue à l'écart des masses métalliques et des bâtiments. Une mauvaise symétrisation de l'antenne peut provoquer un déséquilibre des courants dans les conducteurs de la ligne qui peut alors rayonner de façon inopportune.
La ligne bifilaire est moins coûteuse que le câble coaxial, elle peut être réalisée facilement avec des matériaux courants.

Les pertes

Du fait que la masse de diélectrique entre les deux conducteurs est faible, la ligne bifilaire a des pertes nettement moins élevées que le câble coaxial, en outre le fil utilisé est généralement de diamètre plus élevé que l'âme d'un coaxial. La ligne bifilaire peut dont supporter des surtensions locales très élevées et des ventres d'intensité important ; c'est pourquoi elle est utilisée dans des cas où les ondes stationnaires sont très importantes comme dans l'antenne Lévy-centerfed ou la W8JK.
Toutefois il faut garder à l'esprit que la ligne parfaite n'existe pas :
- pertes par effet Joule renforcées par l'effet de peau.
- pertes dans les isolateurs en présence de surtensions importantes
- rayonnement parasite dû aux défauts géométriques de la ligne et à l'écartement des deux conducteurs
Mais ces défauts sont la plupart du temps négligeables.

Caractéristiques d'une ligne bifilaire

Une ligne bifilaire se définit par :
- impédance caractéristique Zc (ohms)
- coefficient de vélocité Vf
- pertes à 10, 100 et 1000 MHz (en dB pour 100mètres)
- capacité par mètre
- puissance admissible ou tension de service maximale (en kV)
A cela s'ajoutent les caractéristiques et critères de choix suivants :
- dimensions
- nature du diélectrique, ajouré ou non.
- prix au mètre.

Le twin-lead


On rencontre des lignes bifilaires de fabrication industrielle sous forme de ruban encore appelées "twin-lead" (photo ci-dessus) constituées de deux conducteurs en cuivre multibrins séparés par un ruban de polyéthylène (PE) de largeur D.
Le ruban peut être ajouré comme sur la figure de droite, ce qui permet de diminuer les pertes. Dans ce cas le coefficient de vélocité est plus grand.
Ce type de ligne est surtout destinée à la réception TV mais peut être utilisé sur décamétriques pour alimenter une antenne Lévy à faible puissance. Par temps humide les pertes peuvent augmenter nettement.
Coefficient de vélocité = 0,82

 

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