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L’abaque de Smith, un outil mystérieux – un outil démystifié

Dans cet article, je vous explique ce qu’est l’Abaque de Smith. Nous verrons quelques facettes des possibilités pratiques dont on peut parler. Je ne prétends pas être exhaustifs sur ce sujet car les domaines d’application sont vastes, mais la compréhension de l’abaque de Smith nous sera fort utile pour aborder l’utilisation d’un analyseur de réseau vectoriel (qui fera l’objet d’un prochain article)

Note : le début de cet article est en partie inspiré par le chapitre 28 du livre : ARRL Antenna Book 21th Edition, au sujet de l’abaque de Smith. La suite de cet article est inspirée par d’autres publications (les sources sont mentionnées au fur et à mesure)

Un peu d’Histoire :

L’abaque de Smith a été établi par Phillip Hagar Smith (radioamateur) en 1936 puis publié en 1939, suite à ses travaux sur les lignes de transmission. À cette époque, les ingénieurs ne disposaient que de leur règle à calcul et des tables de logarithmes. Les calculs scientifiques étaient longs et fastidieux sans l’aide des outils modernes que nous connaissons aujourd’hui. C’est la raison pour laquelle P.H. Smith s’intéressait aux représentations graphiques des relations mathématiques. En 1969, il publia un ouvrage complet sur le sujet de l’abaque qui porte son nom.

L’abaque de Smith

L’abaque de Smith qui est un graphique permettant de simplifier des calculs, est un outil encore actuel et largement utilisé, tellement utilisé que les analyseurs de réseau vectoriels (y compris les plus modernes) disposent d’un affichage prévu avec Abaque de Smith pour la mesure du coefficient de réflexion et celle des composantes de l’impédance complexe.

abaque-smith

Le but de cet article est d’avoir une prise de contact avec ce qu’est l’abaque de Smith et de montrer quelques facettes des possibilités pratiques que l’on peut en retirer.

Nous ne prétendrons pas être exhaustifs sur ce sujet car les domaines d’application sont vastes et s’étendent aux multiples expériences pratiques de chacun des radioamateurs. La compréhension de l’abaque de Smith nous sera utile pour aborder l’utilisation d’un analyseur de réseau vectoriel qui fera l’objet d’un futur article sur le site Internet ON5VL. Le contenu du début de cet article a été inspiré en partie par celui du chapitre 28 du livre ARRL Antenna Book 21th Edition sur le sujet de l’abaque de Smith. La suite de l’article a été inspirée par d’autres publications dont les sources seront mentionnées au fur et à mesure.

L’abaque de Smith a été établi par Phillip Hagar Smith en 1936 et publié en 1939 suite à ses travaux sur les lignes de transmission. P.H. Smith était un radioamateur très actif avec son indicatif 1ANB. À cette époque, les ingénieurs ne disposaient que de leur règle à calcul et des tables de logarithmes. Les calculs scientifiques étaient longs et fastidieux sans l’aide des outils modernes que nous connaissons aujourd’hui. C’est la raison pour laquelle P.H. Smith s’intéressait aux représentations graphiques des relations mathématiques. En 1969, il publia le livre Electronic Applications of the Smith Chart : In Waveguide, Circuit, and Component Analysis, un ouvrage complet sur le sujet de l’abaque qui porte son nom : c’est le livre de référence par excellence.

Bien que nous disposions aujourd’hui de calculatrices scientifiques et d’ordinateurs performants, l’abaque de Smith reste un outil actuel et largement utilisé à telle enseigne que les analyseurs de réseau vectoriels (y compris les plus modernes) disposent d’un affichage prévu avec abaque de Smith pour la mesure du coefficient de réflexion et celle des composantes de l’impédance complexe.

Fin de l’extrait

Ceci n’est que l’introduction de mon article l’abaque de Smith. Comme il est exceptionnellement long, retrouver la suite de cet article passionnant en version Pdf :

abaque de smith(8.57 Mo)

Il est conseillé de lire l’article à petite doses et pour vous y aider, il y aura à intervalles réguliers sur ce site ON5VL, le lien vers une présentation Power-Point avec animations pour vous aider  au fur et à mesure avec à chaque fois une petite partie de l’article, avec même du contenu qui ne s’y trouve pas  « bonus et petites surprises ».

► Voici 16 présentations Power-Point afin d’entrer dans le vif du sujet tout en douceur.

1er présentation Power-Point :

abaque-smith-partie-1.pptx (3.03 Mo)

2ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-2.pptx (787.6 Ko)

3ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-3.pptx (981.8 Ko)

4ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-4.pptx (489.84 Ko)

5ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-5.pptx (873.27 Ko)

6ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-6.pptx (370.2 Ko)

7ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-7.pptx (916.48 Ko)

8ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-8.pptx (1.82 Mo)

9ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-9.pptx (1.49 Mo)

10ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-10.pptx (758.17 Ko)

11ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-11.pptx (1.61 Mo)

12ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-12.pptx (761.68 Ko)

13ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-13.pptx (3.48 Mo)

14ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-14.pptx (660.34 Ko)

15ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-15.pptx (3.37 Mo)

16ème présentation Power-point

abaque-smith-partie-16.pptx (1.2 Mo)

Commentaires :

Nous avons reçu ces mails.

Bonjour Jean-François (O N 4 I J),
J’espère que vous allez bien, et que vous allez continuer longtemps à rédiger des articles aussi intéressants que bien faits!! Vous avez vu que j’ai changé le titre de mon mail “L’abaque de Smith : un outil démystifié!”, par analogie au titre de votre article sur le diagramme de Smith. J’ai remplacé “mystérieux” par “démystifié”. A vrai dire, ce n’était pas totalement mystérieux pour moi, mais je ne le maitrisais pas, bien loin de là, au point de l’utiliser, j’entrevoyais bien ce qu’on pouvait en tirer. J’ai lu pas mal de choses sur ce diagramme, mais je dois vous dire que ce que vous avez publié sur le site de ON5VL m’a bluffé.

J’ai profité hier d’un trajet A/R Marseille-Paris , pour balayer les 121 pages de ce document. Au début, j’ai lu les 50 premières pages, puis vers le milieu, j’ai balayé lentement le reste pour en connaitre le contenu et je n’ai pas été déçu. Il faut dire que je travaillais dans le train sur un 10″. Je me suis régalé, et j’ai bu ça comme du petit lait, ça tombait bien, il n’y avait pas de service de restauration, hix3. Votre document, en français (il faut le noter), démystifie vraiment le diagramme de Smith et montre bien, au service du radioamateur, ce que l’on peut faire de cette “boite à outils des impédances”.

Votre document pdf est donc techniquement abouti, très pédagogique par la façon dont il est rédigé, par les exemples, les illustrations, très esthétique, il donne donc envie de le lire. J’adore ces documents très esthétiques. Je vais maintenant, m’y replonger, sur deux écrans en parallèle, c’est plus confortable à suivre, et également avec des “Smith” papiers pour les exercices. Ce sera aussi l’occasion de me réconcilier avec la fonction Smith de mon VNWA.

Vraiment merci beaucoup Jean-François pour ce magnifique document, et son partage. Merci aussi pour les présentations PowerPoint sur le même sujet, la première de la série qui est en ligne, et les autres à suivre. J’espère que vous recevrez beaucoup de félicitations, elles seront amplement méritées. Portez-vous bien, et encore merci !!
73… Philippe – F4GRT.
Cordialement


Cher OM.
Merci de ce magnifique article sur L’abaque de Smith. Très bien écris fort compréhensif et documenté comme on voudrait en trouver souvent. Il m’a permis de mieux appréhendé le sujet. J’en profite également pour remercié les auteurs des sujets :l’ Analyseur de spectre et l’analyseur scalaire. Amitiés et continuer a nous instruire.
Jean Michel F5BVJ


Cher OM,
j’ai lu votre excellent cours sur l’abaque de Smith , votre souci pédagogique est parfait, je croirais volontiers à un exemple de pédagogie appliquée, j’aurais aimé le voir diffusé en vidéo avec le commentaire et réflexions de l’auteur. Merci pour cet excellent cours et j’attends avec impatience votre PDF sur les mesures vectorielles. je dispose d’un VNA et j’utilise celui-ci pour mes bricolages RADIOAMATEURS.


Cher OM.
Merci pour ces 16 groupes d’exposés sur l’abaque de Smith dont l’étude est passionnante et proposée passionnément. Il n’y a pas eu une aussi excellente initiative de la part de notre REF, c’est regrettable. Bravo !
73’s de F8DFX / jean-louis (Saint-Aignan sur cher 41110)


Bonsoir cher OM,
Je tiens à vous remercier pour votre travail vers les radioamateurs  de tout poil. La vulgarisation n’ est pas permise à tous le monde ( et encore moins à moi). Soyez doublement remercier, vous et votre club de Liège pour toutes ces infos disponibles. Comme vous dites  ” Le Ham Spirit ” n’est pas une simple locution, grâce à vous. Je vous prie d’ accepter mes cordiales 73. Claude – F0DIX – Landes.

Merci de vos emails très sympathiques et j’apprécie vos encouragements à poursuivre l’expérience d’articles techniques sur le site du club radioamateur ON5VL. Je suis particulièrement heureux que cet article sur l’abaque de Smith vous soit utile et puisse donc contribuer à un partage d’expériences. 73 Jean François ON4IJ

 par Jean-François Flamée | ON4IJ

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Post Author: Albert