Le ROS ( ou TOS ) ...

La signification ...

TOS : Taux d'Ondes Stationnaires
ROS : Rapport d'Ondes Stationnaires

Nous allons aborder les explications concernant le TOS ou ROS d'une manière très simpliste. Certains bondiront en lisant ce qui suit ... et d'autres comprendront mieux de quoi il s'agit.

L'exemple qui suit concerne un tx monté sur une voiture ayant une antenne de toit avec un brin réglable.

Les ondes circulant dans le câble et l'antenne peuvent être comparées à de l'eau circulant dans un tuyau.
Cette eau est envoyé dans le tuyau à l'aide d' une pompe électrique qui joue le rôle du TX avec son transistor de puissance.
Le bout du tuyau joue le rôle du brin réglable qui se trouve au bout de l'antenne.

La pompe ( le TX ) chauffe un peu car elle produit un effort pour envoyer l'eau à une certaine pression.

Imaginons que cette eau circule en vagues ayant cette forme particulière :
<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS03

</TD></TR></TABLE>

Le bout du tuyau a cette particularité :
<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS02

</TD></TR></TABLE>

Lorsque l'antenne a la bonne longueur, toutes les ondes produites sont transférées à l'extérieur.
<table width="100%"><tr><td> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS04

</TD>
<td>Bonne longueur !</TD></TR></TABLE>

Lorsque le tuyau est trop long ou trop court, il n'y a qu'une partie de l'eau qui est transférée vers l'extérieur.

<table width="100%" cols=2><tr><td> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS05

</TD>
<td>Trop court !</TD></TR>
<tr><td> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS06

</TD>
<td>Trop long !</TD></TR></TABLE>

Toute l'eau qui ne peut pas passer par le trou est reconduite directement vers la pompe qui ne peut s'en débarrasser qu'en procédant à l'évaporation de cette eau non envoyée. Pour évaporer cette eau, la pompe doit chauffer. Donc, plus il y aura de pourcentage d'eau à revenir, plus la pompe devra chauffer ... et si elle chauffe de trop ... et bien ... elle sera HS.

Le TX envoie donc une certaine "quantité d'ondes" vers l'antenne. Quand cette antenne est mal accordée ( elle n'a pas la bonne longueur ), un certain pourcentage d'ondes revient dans le TX et fait chauffer les transistors de puissance. Quand cela chauffe de trop ... les transistors dégagent !.

Voici donc "l'équation" qui détermine le TOS ( encore que, là, il faudrait plutôt parler de ROS car nous n'obtenons pas un Taux mais un Rapport !)
<table width="100%"><tr><td> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS01

</TD>
<td>
<table width="100%"><tr><td>Pe :</TD>
<td>Puissance émise</TD></TR>
<tr><td>Pr :</TD>
<td>Puissance réfléchie</TD></TR></TABLE></TD></TR></TABLE>Exemple : La puissance des ondes émises est de 4watts et la puissance des ondes réfléchies est de 0,4 Watts ( soit 10% de retour d'ondes )
Le ROS sera de : 1,92 soit près de 2 de "TOS" (ROS)

Un ROS de "2" peut être acceptable avec des puissances d'émission modérées. Mais dès que l'on a des puissnces de 50, 100 voire 1KW ... cela devient "dangereux" pour l'étage de puissance.
On peut considérer qu'en dessous de 1,5 ... c'est très bien.
L'excellence reste le 1 , ce qui signifie qu'il n'y a aucun retour d'onde.

La mesure ...

Afin de déterminer le ROS présent sur une installation, il existe des appareils que l'on appelle des TOSMETRE. Ils se placent selon le diagramme ci-dessous :

<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS07

</TD></TR></TABLE>

Il existe globalement 3 sortes de Tosmètres :
- Les calibrables
- Les automatiques
- Les lectures directes
On ne s'intéressera pas aux automatiques, qui comme leur nom l'indique ... sont automatiques ( HI x 3 fois ! )

Les calibrables :

Ils nécessitent une petite manipulation qui consiste à :
- mesurer ( et calibrer ) l'onde émise
- basculer un commutateur et lire les informations sur l'onde réfléchie.
Exemple de TOSMETRE simple :

<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS08

</TD></TR>
<tr><td>Les manipulations sont les suivantes :
- Placer le commutateur sur FWD, puis passer le TX en mode émission.
- Tourner le bouton de calibration afin d'amener l'aiguille à droite, sur la marque rouge "SET"
- Passer le TX en mode réception</TD></TR>
<tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS11

</TD></TR></TABLE>- Placer le commutateur sur REF, puis passer en émission.
- Il suffit de lire l'indication donnée par l'aiguille sur le cadran.

Les lectures directes :

Ils ne nécessitent aucune manipulation et permettent simultanément de :
- voir la valeur de la puissance émise
- voir la valeur de la puissance réfléchie
- voir la valeur du ROS qui se lit à l'intersection des 2 aiguilles du Tosmètre.

Exemple de TOSMETRE à lecture directe :
<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS09

</TD></TR></TABLE>

Exemple : La puissance des ondes émises est de 4watts et la puissance des ondes réfléchies est de 0,4 Watts ( soit 10% de retour d'ondes )
Le ROS sera de : 1,92 soit près de 2 de "TOS" (ROS)
<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS10

</TD></TR></TABLE>

On voit sur ces exemples que les Tosmètres à lecture directe sont simples d'emploi et permettent également de surveiller la puissance émise.

Les cas difficiles ...

Parfois, quoi que l'on fasse, le TOS est élevé et on ne peut rien y faire. Il existe alors un remède ( qui n'est pas un remède miracle ) qui s'appelle le "Matcher".

Le Matcher est un petit appareil qui permet de retarder ou avancer les ondes émises pour les adapter à l'antenne. ( les puristes vont faire des bonds en lisant cela ... mais, si l'explication n'est pas tout à fait vraie ... elle a le mérite d'essayer de présenter les choses simplement compte-tenu de ce qui a été dit précédemment ).

Le Matcher se met entre le Tosmètre et l'antenne.
Exemple de Matcher simple ( max = 100Watts ) :
<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS12

</TD></TR></TABLE>

Certains Tosmètres présentent des Matchers intégrés.
Exemples :

<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS15

</TD>
<td>Tosmètre calibrable
Puissances : 1,10,100W</TD></TR>
<tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS16

</TD>
<td>Tosmètre à lecture directe
Puissances : 1,10,100W</TD></TR></TABLE>

Un accessoire utile ...

Lorsque l'on a un doute sur la puissance de sortie d'un TX, et que l'antenne est vraiment désadaptée ou que l'installation est déficiente, il peut y avoir des retours HF qui perturbent la lecture de la puissance réelle. Afin de lever le doute, il est très utile de remplacer l'antenne par une charge fictive. Celle-ci fait 50Ohms et le TOS est obligatoirement de 1 car la charge est adaptée. On a alors une lecture réelle de la puissance du TX ... lorsque le Tosmètre prévoit la lecture de la puissance.
Exemple de charge :

<table width="100%"><tr><td vAlign=center align=middle> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS13

</TD></TR></TABLE>

Pour info ...

Exemple de Tosmètre automatique :
<table width="100%"><tr><td> Le ROS ( ou TOS ) ... TOS14

</TD>
<td>Tosmètre automatique
Wattmètre
1-10-100W-1KW</TD></TR></TABLE>

Conseils ...

Bien faire attention à ce que :
- Les Tosmètre, charge, matcher ... doivent pouvoir supporter la puissance que délivre votre installation d'émission. ( Ceci est aussi valable pour les antennes )
- Les liaisons entre appareils doivent être de bonnes qualités, les câbles abimés doivent être remplacés.

Une antenne doit être réglée pour avoir un minimum de TOS lorsqu'on se trouve sur le canal 20 ( cas des TX ayant 40 canaux ). En allant vers les canaux 1 ou 40, le TOS augmentera plus ou moins vite selon :
- la qualité de l'installation
- le type d'antenne (1/4 d'onde - 1/2 onde - 5/8 d'onde etc ... )
- la bande passante de l'antenne

La meilleure antenne que j'ai pu avoir en mobile était une 1/4 d'onde entière. C'était un brin d'acier de 2,75 mètres, installé sur le coffre arrière et haubanné par 2 fils de nylon. Ce type d'antenne pouvait tenir largement plus de 500watts ... Un TOS de 1,2 maximum sur les 40 canaux principaux. Pour avoir un TOS de "1", il fallait la mettre au milieu du toit du véhicule. Mais là ... il y avait un inconvénient majeur : les passages à niveau SNCF avec ligne électrique ...