Les Antennes Pour Les Nuls

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page_notion_1 NOTIONS DE BASE: CHAPITRE 1 "Si je devais recommencer ma vie, je ferais les mêmes erreurs... mais plus tôt !" Groucho Marx AU SOMMAIRE : - la longueur d'onde - l'antenne - le ROS - le TOS - le coaxial Au début on était tous nuls... Vous ne pouvez prétendre progresser dans la technique des antennes si vous ne vous donnez pas la peine de prendre le temps d'assimiler avec certitude les NOTIONS DE BASE qui sont expliquées au début de ce site. Il est illusoire de croire que vous pourrez vous lancer dans la construction d'antennes ou de parfaitement comprendre ce qui est écrit plus loin si vous n'avez pas fait l'effort de lire (et de relire) cette partie que j'ai laborieusement écrite à votre intention car elle est la clef de voute nécessaire à vos connaissances; elle a pour but de vous mettre en appétit pour vous pousser à aller chercher plus d'informations sur le Web et dans les livres. Le chapitre Bibliographie devrait vous y aider. 90% des OM qui zapperont pour aller directement à la fin du site voir les systèmes d'antennes à gain élevé que je vous propose d'étudier échoueront dans leurs tentatives de compréhension et de réalisation. Ce site a été écrit (par un nul, pour les nuls !) pour vous proposer un cheminement logique, étape par étape, illustré par l'exemple, qui vous premettra d'acquérir les éléments incontournables à la réalisation d'une station d'exception sur 11 mètres. Bonne lecture. Pour l'installation d'une station, on aura besoin de connaître la longueur d'onde correspondante à la bande de fréquence de notre poste émetteur, afin de déterminer la longueur de notre antenne ainsi que celle du câble coaxial qui l'alimentera. LA LONGUEUR D'ONDE : http://pagesperso-orange.fr/lesantennespourlesnuls/page_notion_1.htm (1 sur 13) [11/12/2009 09:45:09]

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Calculs d'antenne

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    NOTIONS DE BASE: CHAPITRE 1 "Si je devais recommencer ma vie, je ferais les mmes erreurs... mais plus tt !" Groucho Marx AU SOMMAIRE : - la longueur d'onde - l'antenne - le ROS - le TOS - le coaxial Au dbut on tait tous nuls... Vous ne pouvez prtendre progresser dans la technique des antennes si vous ne vous donnez pas la peine de prendre le temps d'assimiler avec certitude les NOTIONS DE BASE qui sont expliques au dbut de ce site. Il est illusoire de croire que vous pourrez vous lancer dans la construction d'antennes ou de parfaitement comprendre ce qui est crit plus loin si vous n'avez pas fait l'effort de lire (et de relire) cette partie que j'ai laborieusement crite votre intention car elle est la clef de voute ncessaire vos connaissances; elle a pour but de vous mettre en apptit pour vous pousser aller chercher plus d'informations sur le Web et dans les livres. Le chapitre Bibliographie devrait vous y aider. 90% des OM qui zapperont pour aller directement la fin du site voir les systmes d'antennes gain lev que je vous propose d'tudier choueront dans leurs tentatives de comprhension et de ralisation. Ce site a t crit (par un nul, pour les nuls !) pour vous proposer un cheminement logique, tape par tape, illustr par l'exemple, qui vous premettra d'acqurir les lments incontournables la ralisation d'une station d'exception sur 11 mtres. Bonne lecture. Pour l'installation d'une station, on aura besoin de connatre la longueur d'onde correspondante la bande de frquence de notre poste metteur, afin de dterminer la longueur de notre antenne ainsi que celle du cble coaxial qui l'alimentera. LA LONGUEUR D'ONDE :

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    La longueur d'onde

    est la distance que parcourera le courant pendant un cycle une frquence donne. On reprsente la longueur d'onde par une sinusode.

    La formule est :

    l = C / F l "lambda" est la longueur d'onde en mtres C est la vitesse de la lumire dans le vide soit 300 000 km/s F est la frquence en Khz Tout de suite un exemple trs simple, calculons la longueur d'onde pour 10 Mhz : l = C / F = 300 000 / 10 000 = 300 / 10 = 30 mtres. Pour info, la priode T est le temps ncessaire l'tablissement de la sinusode : T (s) = 1 / F (Hz) T = 1 / 10 000 000 = 0,000 000 1 s Cela veut dire qu'en 0,1 seconde sur 10 Mhz le courant aura parcouru 30 mtres. Et pour la frquence qui nous intrresse ? F = 27,500 Mhz alors = C / F = 300 / 27,5 = 10,91 m T = 1 / 27 500 000 = 0,036s La priode est de 0,036 seconde et la longueur d'onde mesure donc 10,91 m. La vitesse de la lumire utilise dans les bouquins est de 299 793,077 km/s (ARRL), nous prenons C = 300 000 par convention. La diffrence sur 27,5 Mhz est d'environ 1 cm, ce qui vous en conviendrez est tout fait ngligeable car nous n'utilisons pas un fil infiniment fin qui devrait rayonner sur une seule frquence, de plus, cela nous facilite grandement les calculs !

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    En ce qui nous concerne, nous installons nos antennes non pas dans l'espace, mais sur terre et le milieu dilectrique (isolant) est l'air, o C est "ralentie" de 5%. Ainsi pour tailler correctement une antenne onde entire sur 27,500 Mhz on devra tenir compte du Facteur de Vlocit FV: FV air = 0,95 l = (C/F)xFV = (300/27,5) x FV = 10,91 x 0,95 = 10,36 m Vous voyez que le simple fait d'avoir chang de milieu dilectrique a modifi la longueur lectrique de l'antenne. Nous verrons plus loin que pour les lignes d'alimentations (coaxiales ou twin-leads) nous devrons imprativement inclure le FV dans nos calculs. Jusqu'ici pas de problme insurmontable, le calcul de la longueur d'onde est une division et appliquer le facteur de vlocit est une simple multiplication : ceux qui s'attendaient des formules complexes doivent tre rassurs... Petite mise au point en passant: Lorsque j'cris plus haut que la vitesse de la lumire dans les bouquins est de 299 793,077 km/s (ARRL= American Radio Relay League) c'est parce que c'est cette vitesse qui tait retenue jusqu'alors dans les ouvrages de rfrence et c'est partir de celle-ci que les cotes des antennes vous sont donns dans les abaques car ils ont t crits il y a fort longtemps et sont rdits sans modification... C'est en 1883 que C a t modifi par le systme international d'unit 299 792,458 km/s dans le vide et c'est cette dernire valeur qui est donc juste par dfinition (jusqu' quand ?!). Ceux qui prtendent qu'il faut utiliser la valeur exacte pour nos calculs n'ont absolument rien compris, et n'ont probablement jamais install d'antennes (la plupart ignorent le FV de l'air de 0,95!) car mme avec les calculs les plus pousss il faudra retoucher notre antenne pour la rgler parfaitement (car nous sommes des OM serieux) puisqu'une fois sur le terrain elle sera influence par l'environnement ce qui entrainera parfois des ractions surprenantes !... Pourquoi ne pas tenir compte de la temprature de l'air et de la dilatation des matriaux pendant qu'on y est ?! Les FV de l'air et des lignes de transmissions sont aussi des valeurs approches, car cela dpend de l'altitude, de la pression atmosphrique et de l'humidit de l'air pour le premier, et j'ai lu que les FV des lignes taient justes +/- 3% en sortie d'usine et comme en plus les cbles vieillissent, vous m'avez compris !... Ces dbats striles qu'entretiennent des grincheux prtentieux qui n'ont rien d'autre faire, me font irresistiblement penser ces technocrates qui prtendent nous apprendre travailler alors qu'ils sont toujours rests le cul viss dans leurs fauteuils ! En -500 avant JC, Confucius disait: "quand quelqu'un montre la lune, l'imbcile regarde le doigt !" Essayer de faire comprendre le monde passionnant des antennes aux novices n'est pas chose facile, loin s'en faut, cela demande de la patience, de la persvrance et surtout de l'honntet, aussi j'ai du mal accepter que des blaireaux incultes s'amusent semer le doute dans les esprits avec des prtextes capilotracts et fallacieux. Pour se simplifier la vie nous prenons donc par convention C = 300000 km/s et cela nous permet

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    d'obtenir un trs bon rsultat sans se prendre la tte ! Il est essentiel d'aller de l'avant et pour moi le dbat est clos. L'ANTENNE :

    L'antenne est le dispositif de transition entre le milieu propagation guid (le coaxial) et l'espace dilectrique propagation libre (l'air). Cette phrase parait complexe, mais en fait il n'en est rien. Il s'agit de vous faire comprendre que l'nergie qui sort du transceiver passe dans le coaxial, par exemple le RG8U (FV=0,66), puis change de milieu, l'air (FV=0,95), par l'intermdiaire de l'antenne. Une antenne est un dispositif qui transmet et/ou reoit des ondes lectromagntiques (ou ondes hertziennes). L'antenne est en gnral un dispositif rsonnant qui fonctionne sur une largeur de bande relativement troite, on doit l'accorder sur la mme bande de frquence que le poste de radio sur lequel elle est connecte, car autrement, on dteriorera la transmission et la rception. La longueur du brin rayonnant une influence directe sur l'impdance de l'antenne : Voici la courbe de l'impdance complexe en fonction de la longueur de l'antenne:

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    - L'axe horizontal dfinit la composante rsistive de l'impdance de l'antenne R. - L'axe vertical dfinit la composante

    ractive de l'impdance de l'antenne +/- Jx. L'impdance Z d'une antenne sera donc toujours de la forme : Z = R (+/- Jx) En fonction de sa longueur, une antenne va tantt se comporter comme un circuit srie (condensateur + self) lorsque la

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    ractance est ngative, tantt comme un circuit parallle lorsque la ractance est positive. Dans cette abaque, 0,5 et 1,5 on trouvera une rsonnance pour laquelle la ractance est gale zro. A 1 on trouvera une anti-rsonnance pour laquelle la ractance est aussi gale zro. Cela parat un peu complexe de prime abord, mais c'est la base de tout systme d'antenne. Pour info la frquence de rsonnance F0 (F zro) est le moment o le circuit est accord et ou la ractance XC = XL l'inductance Il se produit alors un phnomne de "surtension" (il y a plus d'nergie produite que celle qui est fournie par l'metteur) que l'on appelle le coefficient de qualit Q. Malheureusement plus Q est lev et moins on a de bande passante B car : B = F0 / Q Cela signifie en pratique que plus on cherchera avoir de gain sur une antenne plus elle sera "pointue" et moins elle aura de bande passante (nombres de canaux couverts pour un Ros infrieur 2, d'autres la dfinissent -3dB de gain). Pour avoir un transfert d'nergie efficace il faut que les impdances du poste, de la ligne de transmission et de l'antenne soient identiques. Tout dfaut d'adaptation d'impdance ou de longueur se traduit par l'apparition d'ondes stationnaires.

    Ondes stationnaires

    Ondes progressives Le ROS (Rapport d'Ondes Stationnaires), est le rapport

    entre impdance terminale Zt de la ligne (la charge) sur l'impdance caractristique Zc (la source). Comme c'est une fraction, le ROS est toujours gal ou suprieur 1. ROS = Zt / Zc Exemple:

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    Une antenne a une impdance de 200, elle est connecte notre ligne de RG8/U 50 : ROS = Zt / Zc = 200 / 50 = 4 Une antenne a une impdance de 20, elle est connecte notre ligne de RG8/U 50 : Nous savons que le ROS doit toujours tre suprieur ou gal 1, donc nous inversons la fraction : ROS = Zc / Zt = 50 / 20 = 2,5 La valeure maximale de ROS gnralement admise pour la scurit du matriel est 2. Le ROS ne provoque pas d'interfrences sur les tls puisqu'il les diminue en rduisant l'nergie transmise pour le rayonnement de l'antenne !!! Le ROS n'est pas le rsultat du bon ou du mauvais fonctionnement d'une antenne, il indique seulement si le systme est adapt ou pas en impdance. Attention, le ROS a la mme valeur tout au long de la ligne, seule l'impdance de la ligne varie en fonction de sa longueur. Le TOS est le Taux d'Ondes Stationnaire, c'est le rapport : Tension Rflchie / Tension Transmise x 100 C'est donc le pourcentage de la tension qui n'est pas rayonne :

    - un ROS de 1 = un TOS de 0%, toute l'nergie est rayonne (moins les pertes en lignes)- un ROS de 1,5 = un TOS de 4%- un ROS de 2 = un TOS de 11%- un ROS de 3 = un TOS de 25%- un ROS de 4 = un TOS de 36%

    Vous comprenez donc pourquoi a m'agace toujours lorsque j'entend dire "Zut! j'ai un TOST(?!) de 2 !! " : cela ne signifie vraiment rien !!... LE COAXIAL :

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    Des lignes de transmissions qui sont

    utilises en HF, le cble coaxial est le plus rpandu car probablement le plus pratique. Mais cela en fait malheureusement l'lment, pourtant essentiel de la station, totalement ignor par la quasi totalit des OM. Le coaxial n'est pas utiliser comme un tuyau d'arrosage que l'on couperait la va-vite, droulerait sans prcaution et qui serait en ordre de marche ds que l'on ouvre le robinet ! Voici la rpartition du courant dans la ligne de transmission:

    Sur cette image, la ligne mesure 3 x 180 = 3 x (FV) /2 Le coaxial est un guide d'onde, c'est dire que sur toute sa longueur les sinusodes vont se succder de l'metteur jusqu' l'antenne, il va ainsi tre le sige de courants, de perturbations et d'ondes stationnaires, et comme tout cela varie, cela fera varier d'autant son impdance en diffrents points de sa longueur. Voici le circuit quivalent la ligne coaxiale:

    Le coaxial est reprsent comme une suite

    d'inductance srie et de condensateur parallle, ce circuit ressemble beaucoup un filtre passe bas, ceci explique en partie pourquoi l'attnuation de la ligne augmente mesure que l'on monte en frquence. On obtient les 50 quivalent l'impdance caractristique du coaxial (RG8U pour l'exemple) tous les 180 soit (0,66 /2), et uniquement ces points l. La transition coaxial / antenne doit tre effectue avec le maximum de prcision pour avoir le maximum de rendement : c'est la condition sine qua non pour avoir une station performante. Comme nous l'avons vu plus haut, une priode est forme par la succession de 2 ondulations, une positive et une ngative, si l'on ramne la seconde priode en la faisant tourner au point d'origine on forme un cercle, ce cercle d'une longueur d'onde fait 360, le demi cercle fera (/2) 180, le quart de cercle (/4) 90...

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    Voici le cercle quivalent la longueur d'onde:

    Pour utiliser le cercle quivalent la priode de la frquence on tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre en partant de la droite. Vous l'aurez compris, le cercle ne reprsente que les deux premires ondulations de cette image, la troisime est l pour faire joli !... Ce principe trs simple est important pour bien comprendre la rpartition du courant dans les lignes ou les antennes et il sera trs utile pour les dphasages avec lesquels je vous proposerai de travailler plus loin. Si vous ne possdez pas un analyseur pour tailler votre cble coaxial, vous pouvez le faire avec un calcul trs simple. Pour aller du poste l'antenne il vous faudra comme on l'a vu plus haut un multiple de 1/2 onde en tenant compte du facteur de vlocit du coaxial : Pour 27,500 Mhz en RG8U (FV=0,66): (0,66 /2)= 0.66 x 10.91 / 2 = 3,60 m Cela veut dire qu'en 0.036 seconde sur 27,500 Mhz, le courant aura parcouru 7,20 mtres pour faire une longueur d'onde dans le coaxial (2 x 3,60m). Pour alimenter correctement l'antenne dont la frquence centrale sera 27,500 Mhz, le coaxial (RG8U) devra avoir une longueur totale de 3m60 (mini) ou 7m20, 10m80, 14m40, 18m, 21m60, 25m20, 28m80, 32m40, etc... C'est seulement ces points l que l'on aura une impdance de 50 quivalente l'impdance caractristique du coaxial RG8/U au borne du transceiver (sic) ARRL. Si vous devez intercaller des appareils, Rosmtre/Wattmtre, ampli ou autre, placez les selon ce principe. Il ne faudra pas les connecter avec ces rallonges de 50 cm que l'on trouve trop couramment dans le commerce, car vous dsaccorderez la ligne. Sinon, faites la mesure de contrle dont vous avez besoin, et ensuite enlevez tout, car plus vous aurez d'appareils (inutile la plupart du temps) et de connections, plus vous aurez de pertes en lignes et de chances de dsaccorder le coaxial : vous aurez donc moins de rendement et donc une mauvaise station. Dans le cas d'un ampli, c'est pire(!), car en ayant une longueur inadapte pour votre rallonge, vous crez des ondes stationnaires qui menaent le PA de votre poste et vous risquez de produire harmoniques, saturations, modulation dgueulasse et enfin de "baver" abominablement en htrodynant les frquences environnantes... En bref, tout ce qu'il faut pour tre apprci votre juste valeur ! Si vous dsirez vraiment utiliser un ampli (vous avez compris que je ne suis pas pour), il vous faudra une rallonge de 3,60 m moins la "longueur lectrique" de l'appareil soit 40 ou 50 cm voire plus pour les grosses couscoussires (1,14 m pour le BV 135 (merci Raphal)) : le but tant, quoi qu'il arrive, de toujours conserver une longueur de ligne qui soit un multiple de 1/2 onde des

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    bornes du poste celles de l'antenne en tenant compte videmment de la longueur lectrique des appareils connects. On trouve la longueur lectrique des appareils que l'on souhaite connecter avec un analyseur ou alors en coupant le coaxial, cm par cm, jusqu' retrouver la valeure initiale de l'accord au borne du poste. Je ne sais pas d'o viens cette mode, pour faire de la CB, de mettre une boite d'accord au cul d'une antenne 27 Mhz du commerce, c'est d'une stupidit bouriffante, cela ne sert rien (si ce n'est engraisser les commerants les plus avides) et neuf fois sur dix elles sont connectes avec des rallonges inadaptes : c'est superftatoire, virez-moi tout a ! Cette manie qu'ont les OM de vouloir des cadrans partout et des boutons tripoter me sidre car c'est totalement improductif ! Vous avez sans doute remarqu que les postes des dernires gnrations sont quips d'un Rosmtre intgr, il faut l'utiliser, il vous donnera la valeur exacte du ROS au borne du tranceiver, ce n'est pas la peine d'en utiliser un autre. Selon le coaxial le Facteur de Vlocit varie, il faudra se rfrer aux indications du constructeur. Voici un tableau des caractristiques des cbles coaxiaux les plus courants:

    NOM: US / FR impdance (W) diamtre (mm) FV pertes(dB)/100m 28Mhz prix/m (euros)

    RG58/KX15 50 5 0,66 8 0,75

    KX15 DB 50 5,9 0,66 6 0,90

    H 155 50 6 0,79 4,9 1,00

    RG59/KX6 75 6,1 0,66 6,2 0,80

    RG8/KX13 50 10,8 0,66 3,6 1,50

    CB 11 F 52 10,3 0,65 3,6 1,50

    RG11/KX8 75 10,3 0,66 4,2 1,90

    RG214 50 10,8 0,66 3,5 2,50

    RG213/KX4 50 10,3 0,66 3,6 1,80

    RG213 FOAM 50 10,3 0,8 2 3,00

    H 100 50 9,8 0,85 2,2 1,50

    H 1000 pope 50 10,3 0,83 2 1,80

    H 2000 flex 50 11 0,83 2 2,80

    Aircell 7 50 7,3 0,83 3,7 2,00

    Aircom 50 10,8 0,85 1 3,00 Nota: - vous avez compris que les prix sont indicatifs, car ils varient selon les fournisseurs - certaines caractristiques varient selon les sites, par exemple le RG214 a parfois plus de pertes que le RG 213 (!) et comme mes ouvrages de rfrence ne parlent pas du RG214, je compte sur vous pour corriger le tir ! - le cble est un maillon trs important de votre installation, et utiliser un coaxial faible perte n'a

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    rien d'idiot surtout si sur votre descente depuis l'arien est importante: rduire de 3dB les pertes sur votre tronon permettra votre antenne de rayonner 50% de puissance en plus, et c'est valable aussi pour la rception. Je ne comprends pas pourquoi certains OM s'enttent toujours utiliser du 6mm, ce sont des conomies de bouts de chandelles. Le cble coaxial est le meilleur ami de l'oprateur : On utilise souvent ses multiples qualits pour faire des condensateurs, des transformateurs d'impdances, des circuits bouchons, des chocs-baluns, des trappes, des lignes de dphasages, etc... En taillant le coaxial en multiples de demi-onde (FV x /2) le transciever "verra" directement l'impdance de l'antenne (la charge), ainsi on adapte l'impdances ce qui nous permet d'avoir un bon transfert d'nergie, un bon facteur Q et donc un bon rendement. Un point c'est tout ! C'est l'antenne qui, une fois alimente correctement, transformera dans de bonnes conditions cette nergie en rayonnement, et ce, quelle que soit la longueur de l'arien (1/2, 5/8, 7/8)... N'oubliez pas que l'impdance du coaxial varie en fonction de sa longueur, on ne peut donc pas faire n'importe quoi et pour preuve: on utilise par exemple le quart d'onde coaxial en transformateur d'impdance (nous le verrons plus tard avec les groupements Push-Pull). J'ai tent d'expliquer ici les raisons pour lesquelles il est intressant, pour le fonctionnement optimum de la station, de prendre le temps de tailler soigneusement le cble coaxial, mais je n'oblige personne le faire et surtout pas les habituels grincheux qui la vue de la 1re quation venue ont un malaise et affirment qu'ils font de la radio depuis au moins 40 ans(!) sans jamais avoir taill le moindre coax ni mme ouvert "l'antenna book de l'ARRL" ! Je ne me prends plus la tte avec ces intellectuels car effectivement a marche quand mme, et l'antenne finit toujours par rayonner un peu d'nergie, ouf! Maintenant que vous avez les lments en mains, faites comme vous le sentez, vous avez les moyens d'optimiser au mieux le facteur Q ou de vous en foutre, vous tes le matre chez vous !! Remarque importante en passant: certains adaptent l'impdance des antennes quart d'ondes des voitures Z=36 (ou toutes celles de toutes les antennes qui ne sont pas 50) en taillant cm par cm le coaxial pour diminuer le ROS... Mais est-ce que a fonctionne vraiment ? Rappellez-vous: l'impdance Z = R (+/- Jx) c'est la somme de le rsistance et de la ractance. Voici maintenant un extrait de l'excellent site de F6crp que je ne cesse de vous recommander si vous souhaitez approfondir vos connaissances: F6CRP //////////////////////////// Dbut:

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    sur l'axe X, la longueur de la ligne observe sur la 1/2 longueur d'onde et exprime en degrs. En vert: la ractance en rouge: la rsistance Analyse : le ROS est constant et gal 3. la rsistance et la ractance varie continment. la ractance est capacitive de 0 90 puis devient inductive de 90 180 le graphique ne le montre pas mais ds lors qu'une ractance se manifeste, un dphasage tension courant apparat. Ces courbes montrent que l'impdance varie continment. Ces transformations d'impdance sont dues la ligne de transmission qui est ferme sur une impdance diffrente de son impdance caractristique. Le ROS est constant et gal 3. O que l'on insre le ROS-mtre, il devrait afficher la mme valeur, ce qui tant donn la qualit de appareils de grande diffusion, ne sera certainement pas le cas. Ceci pourra induire en erreur l'oprateur exprimentateur qui lisant une augmentation ou une diminution (fausse) du ROS pourrait tre amener penser qu'il a ralis une bonne adaptation ce qui n'est absolument pas le cas. Les diffrences de rsistances, de ractances, de phases tout au long de cette demi-onde font que le courant et la tension dans la ligne ne sont pas constants, ce sont nos fameuses ondes stationnaires. Pour vous en convaincre, notez la valeur de la rsistance quand la ractance s'annule pour un angle de 20 et qui est de 15 et de 70 160. On imagine facilement que le courant et la tension sur deux valeurs de charges diffrentes ne seront pas gaux. //////////////////////////// Fin. Dans cet exemple de F6crp on voit bien que le coaxial taill la demi-onde montre l'impdance de 150 de l'antenne au transceiver et que le ROS est constant et gal 3 puisque 150/50=3 ! Dans le cas de l'utilisation d'une antenne qui aura une impdance autre que celle de 50 on aura donc intert adapter l'impdance en utilisant un transformateur adapt et non pas en taillant le coaxial cm par cm... CQFD ! Ceci dmontre aussi que si vous utilisez un coaxial 75 pour alimenter une antenne de 50 et qu'il est taill strictement en multiples de demi-onde (FV x /2) la rsonnance, le transceiver verra directement l'impdance de l'antenne et le coax sera "transparent". Cette particularit permet d'envisager qu'il peut tre trs utile, si l'on a une ligne particulirement longue (plusieurs centaines de mtres) pour alimenter une antenne dont l'impdance est adapte

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    celle de l'metteur, d'utiliser par exemple une ligne bifilaire de trs faible perte avec un FV trs lev (0,95) pour une impdance caractristique de 150 ou 300 en la taillant strictement en multiples de demi-onde (FV x /2) la rsonnance et en utilisant deux Baluns... Qu'est-ce qui vous empche maintenant d'installer une antenne sur le sommet de la montagne d' cot ?!... Maintenant un peu de calcul pour se dtendre! QUIZZ N 1 Afin de pouvoir vrifier si vous avez compris les quelques notions de bases voques dans cette premire partie, je vous propose de faire quelques exercices trs simples, qui permettront d'une manire lgre et ludique de valider les acquis. Surtout ne nous prenons pas au srieux mme si l'effort porte en lui le germe de la rcompense !... 1-a : Quelle est la frquence du courant fourni par EDF ? 1-b : Quelle est sa priode ? 2-a : Quelle est la longueur d'une 5/8 d'onde rsonnant sur 27,000 Mhz ? 2-b : Quelle est la longueur de 180 de ligne coaxiale (RG8/U) qu'il faudra utiliser pour l'alimenter ? 3-a : Quelle est la ractance d'une antenne longue de 3,5 ? 3-b : Quel sera le Ros si on connecte une antenne dont l'impdance est de 36 un coaxial CB 11 F ? Fin de cette premire partie, elle tait certes un peu thorique, mais il en faut un minimum pour comprendre l'environnement dans lequel vous voluez. J'espre que cela vous aura intress. Vous pouvez utiliser le Livre d'Or pour poser des questions, faire des remarques et me faire corriger les erreurs que vous aurez releves (nobody's perfect !). Bons contacts !

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    NOTIONS DE BASE: CHAPITRE 1 (suite) "Si vous demandez la dinde de faire le menu de Nol, elle ne va pas tre enthousiaste ! Rgine AU SOMMAIRE : - le gain et le diagramme de rayonnement - tude de la demi-onde - influence du sol sur le fonctionnement de l'antenne Dans cette partie je vous parlerai du diagramme de rayonnement, du gain et nous tudierons en guise d'talon l'antenne 1/2 onde et l'influence du sol sur son fonctionnement. Il est indispensable de bien comprendre cette partie car toutes les antennes (verticales ou horizontales) auront le mme principe de fonctionnement que la 1/2 onde, et vous en tirerez les enseignements pour amliorer votre installation. LE GAIN ET LE DIAGRAMME DE RAYONNEMENT Nous avons vu prcdemment que pour assurer le bon fonctionnement de l'arien, il faut rgler sa longueur pour trouver la rsonance. On obtient cet accord tous les 1/8 . Dans la pratique on utilise en gnral sur 11 mtres des 1/4 - 1/2 - 5/8 - 3/4 - 7/8 et plus rarement 1 . La longueur de l'antenne, ainsi que la distribution des courants (ou des champs, des phases en diffrents points), interviennent dans la rpartition du rayonnement dans l'espace, on la reprsente par le diagramme de rayonnement. Voici les antennes verticales les plus courantes avec base au sol:

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    Vous avez pu constater que plus une antenne est

    longue plus elle dveloppe d'nergie, malheureusement pas toujours avec un angle de tir bas sur l'horizon. La puissance rayonne dans une direction est fonction de la puissance fournie l'antenne et du diagramme de rayonnement. Si on connait l'nergie totale rayonne dans le diagramme on pourra dfinir le gain de l'arien dans une direction donne. La directivit est la capacit d'une antenne concentrer l'nergie dans une direction particulire, c'est dire en mettant ou recevant mieux dans cette direction que dans les autres. Nous pouvons faire l'analogie avec une ampoule lectrique de 100 watts qui pend du plafond : la lumire est diffuse un niveau gal dans toutes les directions. Si vous mettez maintenant cette ampoule dans un projecteur, se composant d'un rflecteur et d'une lentille directrice, vous concentrerez la lumire dans un unique faiceau qui sera bien plus puissant que ce que pouvait clairer l'ampoule seule.

    http://www.eiaj.ch/v2/support_de_cours/electricite/Cours_GEL/Branches_techniques/

    http://pagesperso-orange.fr/lesantennespourlesnuls/page_notion_1s.htm (2 sur 12) [11/12/2009 09:46:47]

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    Telecom/Antennes.pdf

    Le gain absolu d'une antenne est dfini par rapport la source isotropique qui rayonne un champ identique dans toutes les directions et possdant un diagramme de rayonnement sphrique parfait zro dbi (comme l'ampoule qui pend du plafont). C'est l'antenne de rfrence pour les calculs de gain et de directivit, on parle alors de gain en dB iso (dBi): c'est en quelque sorte notre "mtre talon". Ceux qui disent que les dBi ne servent rien sont des idiots.

    http://www.eiaj.ch/v2/support_de_cours/electricite/Cours_GEL/Branches_techniques/Telecom/Antennes.pdf

    Le gain en champ d'une antenne, dans une

    direction donne, est compar en gnral celui d'un dipole /2. On place l'antenne tester au mme endroit et on l'alimente avec la mme puissance afin de comparer leur performance (en local ou DX). On parle alors de gain en dB dipole (dBd). C'est cette mthode qu'il faudra toujours privilgier, car on compare en temps rel et dans les mmes conditions (de situation, de puissance et de propagation) une antenne par rapport une autre en agissant simplement sur le commutateur. Pour l'exemple, le seul moyen de vrifier si l'on a amlior un arien est de le comparer avec son original, si le simulateur nous donne pour un gain absolu quivalent un abaissement de l'angle de tir de 2 grace notre bidouille, l'essai comparatif ne donnera pas de rsultat significatif en local, mais nous observerons un gain de 1 2 points en DX. Nous verrons plus tard que le gain en local et le gain rsultant en DX sont souvent "diffrents". Le gain en puissance d'une antenne est donn en dcibel (1dB = 0,1 Bel). En fait pour faire trs simple, il s'agit d'une chelle logarithmique qui sert mesurer les gains en puissance, en tension... et aussi la pression acoustique notamment pour les enceintes hi-fi. Voici un tableau qui vous permettra de mieux comprendre :

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    Multiplicateur dB Multiplicateur dB

    1 0 800 29

    2 3 1 000 30

    4 6 2 000 33

    8 9 4 000 36

    10 10 8 000 39

    20 13 10 000 40

    40 16 100 000 50

    80 19 1 000 000 60

    100 20 10 000 000 70

    200 23 100 000 000 80

    400 26 1 000 000 000 90 Ce qui nous intresse ici, c'est que pour gagner un point sur le "S-mtre", il faudra avoir un gain de 6 dB (x4 en puissance), pour gagner 2 points il faudra un gain de 12 dB (x16), pour 3 points 18dB (x64) etc... Nous allons voir cela dans un exemple concret : Loana arrive avec une puissance de 50 milliwatts un signal de 1 sur le S-mtre de son ami Jean-Edouard, quelle puissance lui faudrait-elle pour arriver avec un signal de 9+30db ? Loana devra multiplier sa puissance par 4 chaque fois qu'elle voudra gagner 1 point S-mtre :

    P (W) Santiago dB

    0,050 1 -

    0,200 2 + 6

    0,800 3 + 12

    3,2 4 + 18

    12,8 5 + 24

    50 6 + 30

    200 7 + 36

    800 8 + 42

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    3 200 9 + 48

    32 000 9+10 + 58

    320 000 9+20 +68

    3 200 000 9+30 +78 Etonnant, non ?! Vous voyez que vouloir gagner des points S-mtre avec des Watts cote vite cher et partir d'un moment cela s'avre impossible... Et je ne vous parle pas des problmes de voisinage ! Il n'y a qu'une seule facon d'obtenir du gain aisment : c'est de bichonner son antenne et son installation. ETUDE DE L'ANTENNE 1/2 ONDE On admet que le gain iso d'un dipole 1/2 onde isol dans l'espace ("free space") est de : 10 log (1+2/pi)= 2,15 dBi Bof !, on s'en fout, on est sur terre, et en ce qui nous concerne plus directement nous allons voir que le gain et le diagramme de rayonnement de cette 1/2 onde varient en fonction de sa hauteur par rapport au sol. Nous l'tudierons avec attention car toutes les antennes ragissent quasiment de la mme manire, et vous verrez que son emplacement en hauteur est primordial. Amateurs, amateuses, on vous ment, on vous spolie... !!! Dans les catalogues commerciaux, les constructeurs annoncent sans complexe des gains par exemple de 12,14 dB sans prciser s'il s'agit de dBi ou de dBd. La volont d'embrouiller l'OM est manifeste, on peut penser que l'arien fait 10 dB et qu'ils ont ajout sans le prciser 2,14 dBi (du dipole) pour gonfler le gain en passant sur l'chelle isotropique. Mais mme vu sous cet angle, cela n'a rien de satisfaisant, car a n'a rien voir avec la ralit : en effet, je le rpte, le seul moyen de comparaison reste le gain en champ, soit la comparaison effective sur le terrain de l'arien par rapport un dipole 1/2 onde. Mais cette comparaison serait bien trop nfaste au commerce, c'est ce que nous allons voir.

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    Voici le dipole vertical diffrente hauteur au dessus du sol:

    Le dipole 1/2 onde vertical est plac au dessus d'un sol parfaitement conducteur pour ces mesures, et bien videmment aliment avec une longueur de coaxial ad hoc, protg du rayonnement par un "choc balun" (nous verrons plus tard de quoi il s'agit). Il faut noter qu'en dessous de 0,3 la proximit du sol absorbe une partie du rayonnement (phnomnes des courants de Foucault). On remarque que si le diagramme se divise trs vite en montant l'antenne, le gain absolu augmente. Il faudra donc faire un choix pour l'installer : - en local on travaille en onde de sol, donc en levant l'arien la porte s'amliorera, le gain absolu augmentera en mme temps que les lobes se diviseront. - en DX on recherche pour une efficacit maximale concentrer l'nergie sur l'horizon, donc on la placera entre 0,3 et 0,5 au dessus du sol. - en pratique on fait souvent ce qu'on peut, pas ce qu'on veut !... Gain isotropique du dipole 1/2 onde vertical:

    pour h = 0,3 : 5 dBipour h = 0,5 : 7,4 dBipour h = 0,75 : 8 dBipour h = 1 : 9,9 dBi

    On remarquera qu'avec une verticale le lobe le plus bas est celui qui a le plus d'nergie. Si le sol est mauvais conducteur, le gain chutera d'environ 3 dBi et les lobes monteront de 20 !

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    Vous verrez tout cela dans le passage consacr au sol conducteur au chapitre "notion 2" Je vous laisse imaginer l'intrt commercial des catalogues si les gains annoncs l'taient en champ (en dBd car compar sur le terrain) et donc emputs du gain rel de la 1/2 onde... Je vous rappelle qu'un dipole 1/2 onde est aliment en son centre, et qu'une verticale 1/2 onde est alimente sa base : elles ont donc strictement le mme gain et le mme diagramme de rayonnement, seule l'impdance diffre du fait de son point d'alimentation : au centre elle est de 73 et elle est de plusieur milliers d'ohms son extrmit. Maintenant, lorsque votre commerant prfr affirmera qu'un dipole 1/2 onde d'un prix abordable n'a pas de gain, et que cette superbe 1/2 onde la mode (donc prix prohibitif) grce ses radians (qui ne servent rien si ce n'est qu' cartonner les tls) un gain de 9,9 dBi, vous pourrez tre sr qu'il vous prend pour un pigeon, sinon il prciserait que cette antenne sur laquelle il fait une marge confortable a un gain de zro dBd (videmment, c'est moins vendeur!)... Mais nous en reparlerons plus tard, dans le chapitre consacr aux antennes verticales. Vous pouvez grce aux fichiers du simulateur Mmana, modifier les hauteurs et diffrents paramtres qui vous donneront une trs bonne ide de ce qui influence le diagramme de rayonnement. Pour plus d'explications, reportez-vous au chapitre consacr Mmana dans le menu. Voici le dipole horizontal diffrente hauteur au dessus du sol:

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    Dans cette illustration, la 1/2 onde horizontale se comporte comme le ferait votre

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    directive: ne l'oubliez jamais ! Pour bien comprendre ce qu'est le diagramme de rayonnement il faut imaginer que les lobes sont commes des rayons lumineux, et que si vous voulez parler avec un OM qui se trouve des centaines de KM l'ouest, il faudra diriger le maximum de lumire dans sa direction juste au dessus de l'horizon car tous les faisceaux qui tireront dans les toiles au dessus de votre antenne le feront en pure perte d'nergie: tout dpendra de la hauteur de l'antenne au dessus du sol. Vous remarquez dans l'illustration qu'il n'y a que pour h=0,5l et h=1l que vous aurez un diagramme de rayonnement qui vous permettra de concentrer l'nergie vers la direction souhaite. Toutes les autres hauteurs provoqueront une baisse trs significative de la performance de votre directive l'mission comme la rception: il est vraiment idiot de perdre autant d'nergie !. Si vous n'appliquez pas ce principe vous ne profiterez jamais pleinement du potentiel de votre antenne. Si vous voulez optimiser au maximum votre station il faudra commencer par mettre votre antenne directive la bonne hauteur au-dessus d'un sol conducteur, sinon tout le reste ne servira rien et votre antenne tirera comme une patate ! Le dipole 1/2 onde horizontal est plac au dessus d'un sol parfaitement conducteur pour ces mesures, et bien videmment aliment avec une longueur de coaxial ad hoc, protg du rayonnement par un "choc balun" (nous verrons plus tard de quoi il s'agit). Il faut noter qu'en dessous de 0,3 (3,3m) la proximit du sol absorbe une grande partie du rayonnement (phnomnes des courants de Foucault). Donc n'coutez pas ces idiots qui disent que l'on peut installer sa directive 2m du sol. On remarque (voir les fichiers Mmana) que si le diagramme de rayonnement se divise trs vite en montant l'antenne, le gain absolu lui n'augmente pas de manire significative, il reste proche de 8 dBi ( partir de h = 0,5 ). Il faudra donc choisir sa hauteur avec prcaution pour l'installer, surtout pour le DX, o on recherche concentrer l'nergie avec un angle de tir le plus bas possible sur l'horizon. A contrario de la verticale, l'horizontale ne tire pas sur l'horizon: elle dveloppe son lobe avec un angle d'lvation que l'on cherchera abaisser au maximum. On choisira des hauteurs de 1 ou 2 voir 3 x 1/2 ondes au dessus du sol (5,45m ; 10,90m ; 16,35m): il faut absolument viter les hauteurs intermdiaires qui dveloppent un lobe la verticale qui tire dans les toiles car c'est de l'nergie totalement perdue; et pour les hauteurs suprieures 16,50 m (au-del des contraintes mcaniques) on considre qu' partir d'un angle limite d'environ 45,

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    les ondes ont peu de chance de rebondir dans les couches ionises (qui "refltent" le signal favorisant ainsi les contacts longues distances, nous verrons cela lorsque nous parlerons de la propagation). Autre chose, extrmement importante mes yeux, dans une configuration deux lobes par exemple (h = 1), comme vous pouvez le voir sur la figure, il y a un "zro" d'nergie (trs forte attnuation du signal), c'est dire quasiment ni mission, ni rception dans cet angle en thorie... A mditer. Avec une horizontale le lobe le plus haut est toujours celui qui a le plus d'nergie. Par exemple pour le dipole h = 1 vous pouvez voir sur l'illustration que le lobe du bas tir avec un angle d'lvation 15 avec 40% du rayonnement et le lobe du haut tir 50 avec 60% de l'nergie qui sera probablement en partie perdue du fait de l'angle limite... L'ampli de 100 watts qu'a installer l'OM n'en rayonne en fait que 40 dans la bonne direction ! Pour ma part, j'ai toujours install une antenne (directive) horizontale une 1/2 onde de hauteur (5,45m au dessus d'un sol conducteur ou d'une terre artificielle), car on a un seul lobe que l'on contrle facilement et qui diffuse bien l'nergie. Mais je dois reconnatre qu'en plaant l'antenne h = 1 (10,90m) cela permet souvent de l'loigner des murs et autres btiments environnants et d'obtenir grce cela de trs bons rsultats. Je dirai simplement que vous devrez faire un compromis selon vos moyens et votre environnement afin d'obtenir le meilleur rsultat possible. Si le sol est mauvais conducteur, le gain chutera d'environ 3 dBi. Vous pouvez grce aux fichiers du simulateur Mmana, modifier les hauteurs et diffrents paramtres qui vous donneront une trs bonne ide de ce qui influence le diagramme de rayonnement. Pour plus d'explications, reportez-vous au chapitre consacr Mmana dans le menu. Maintenant c'est l'heure de la dtente, alors on va faire un peu de calcul en s'amusant ! Rponses du Quizz n1 : 1a - Frquence du courant EDF : 50 Hz 1b - Sa priode : 1/50=0,02= 20 ms

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    2a - Longueur de la 5/8 : (300/27)x(5/8)x0,95 = 6,597 m 2b - Sa ligne de 180 : 0,66 x(300/27)/2 = 3,666 m 3a - La ractance d'une antenne de 3,5 est nulle. 3b - Le CB 11 F une impdance de 52 et l'antenne 36 : le ROS sera 52/36 = 1,44 QUIZZ N2 : 1a - Quel sera le ROS d'un dipole 1/2 onde horizontal aliment par du RG8/U ? 1b - Quelle sera sa longueur sur 27,300 MHz ? 1c - Quel est son gain une hauteur de /2 au dessus d'un sol mauvais conducteur ? 2a - Loana avec 20 W est reue par Jean-Edouard avec un signal de 5, quel sera son signal avec un ampli de 100 W ? 2b - Elle dcide de rduire sa puissance 5 W puis 1 W, quel seront ses reports successifs ? 3a - Mon commerant prfr m'a vendu une directive qui a un gain en champ de 5 dBd, quels seront son gain isotropique et son coefficient multiplicateur si elle est installe h = /2 ? 3b - Tout bien considr, le sol est mauvais conducteur, quel sera son coefficient multiplicateur ? Fin de cette deuxime partie. J'espre qu'elle vous aura intresse. Vous pouvez poser vos questions sur le Livre d'Or ou sinon peut-tre me joindre en frquence en compagnie de mes copains de la rgion Lyonnaise sur 27,435 Mhz... (Si vous avez une bonne antenne !!) Nous verrons prochainement des lments je pense tout fait utiles votre installation radio. Et d'ici l, bouquinez un peu, surfez, partagez vos rflexions, faites connatre ce site si vous le jugez utile, et... mfiez-vous des bla-blateurs !! Bons contacts !

    14 D9 TC Yves Lyon

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    NOTIONS DE BASE: CHAPITRE 2 ... Le retour ! "Les problmes de sexualit sont des problmes de taille !" Amanda Lear AU SOMMAIRE : - la polarisation - la propagation - le sol - l'installation - le choke balun Dans cette partie j'voquerai l'environnement dans lequel baigne l'antenne. LA POLARISATION :

    La polarisation d'une antenne est dfinie

    par la position de son champ lectrique par rapport la terre : - si on installe notre dipole l'horizontal, les lignes du champ lectromagntique rayonnes seront de polarisation horizontale. Cette polarisation est favorable la longue distances et aux rebonds dans l'ionosphre, de plus la rception on est moins gn par les perturbations lectriques (QRM) lies l'activit humaine qui sont gnralement en polarisation verticale. - Vous aurez compris que si nous installons ce mme dipole en position verticale, il aura une polarisation verticale. Cette polarisation est favorable l'onde de sol et donc aux contacts locaux, mais nous aurons un niveau de QRM plus important. Il est vident que lors d'un contact on emploiera la mme polarisation que son interlocuteur, car le "croisement" de polarisation entraine un affaiblissement en pratique de 6 18 dbi (1 3 points S-mtre) en thorie cela pourrait mme aller jusqu' l'infini(!), fort heureusement la rotondit de la terre (et donc de l'atmosphre) font que l'on a rarement un croisement parfait de 90. Pour la comprhension de ce phnomne, on pourrait faire une analogie avec une pice que l'on

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    veut mettre dans le monnayeur d'un parkmtre, si on la place la perpendiculaire, seule une petite partie sera en face de l'orifice; imaginez que pour votre antenne c'est un peu la mme chose, seule une petite partie des lignes du champ lectrique seront captes, d'o l'affaiblissement du signal. A l'occasion de contacts longues distances, il se produit quelques fois ce que l'on appelle des "rotations de polarisations" (effet Faraday) suite aux rebonds successifs sur le sol et dans l'atmosphre qui font que l'on entend parfois indiffrement aussi bien sur l'une ou l'autre des polarisations. J'ajouterais enfin que pour les mmes raisons de rotondit de notre plante, on a rarement une polarisation en phase parfaite entre deux antennes distantes de milliers de kilomtres. Les polarisations horizontale ou verticale sont appelles polarisations linaires. Je ne ferais que citer la polarisation circulaire (tournant droite ou gauche) communment utilise pour les communications spatiales pour contrecarrer justement l'effet Faraday que je viens d'voquer. LA PROPAGATION HF: Le soleil est l'lment determinant pour l'tablissement de la propagation en HF:

    Sans la propagation

    des ondes, nous devrions nous contenter de contact dont la distance serait limite l'onde sol, qui, pour faire bref, dpend de la frquence, du mode de transmission, du relief et de la hauteur des antennes. Sur 11m en plaine et en mode SSB on aura une onde de sol en gnral de l'ordre de 30 km pour un mobile et de 60 km pour une station fixe. Il est important de rappeler ici qu'il n'y a pas de

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    propagation en local: la bande frquence a plus ou moins de QRM, c'est tout ! Si le soleil est le moteur de la propagation, il peut provoquer aussi nombre de perturbations et ce sur tout le spectre radio.

    Notre plante est

    entoure de diffrentes couches ioniss (D E F1 F2) positionnes entre 80 et 600km d'altitude. C'est sur (et travers) ces couches puis le sol que les ondes vont rebondir successivement permettant ainsi des contacts longues distances (et aussi des zones d'ombres entre les sauts). C'est un phnomne complexe dans lequel interviennent nombre de facteurs qu'il serait rbarbatif d'numrer ici car vous trouverez sur l'internet de nombreux sites trs bien documents si vous souhaitez approfondir vos connaissances (par exemple le site de F5ZV) mais il en existe beaucoup d'autres.

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    Ce que nous devons retenir, c'est que pour faire de bons contacts longue distance, notre antenne directive doit imprativement avoir un angle de tir le plus bas possible sur l'horizon et tre positionne une hauteur prcise au-dessus d'un sol conducteur (5,45m, 10,90m, voir 16,35m... soit aux multiples de demi-onde) afin de ne pas perdre inutillement de l'nergie dans l'espace cause de lobes mal placs (l'angle limite se situe vers 45) en revanche plus l'angle de tir est bas plus long est le skip (saut) et par consquent plus lointain sera le contact comme vous pouvez le voir ci-dessous :

    LE SOL : Les performances d'une antennne sont considrablement dpendantes de la nature du sol qui se trouve sous elle qui influe directement sur la position des lobes et de sa rsistance de rayonnement.

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    Si il y a un sol conducteur sous l'antenne alors on verra apparatre une antenne virtuelle (ou image) qui combinera son rayonnement avec la premire comme dans un stack (soit 2 antennes poses l'une au-dessus de l'autre) dont le rayonnement sera en phase pour une verticale et en revanche en opposition de phase pour une horizontale.

    Il est donc inconcevable de prtendre faire du DX dans de bonnes conditions si on ne tient pas compte de ces lments capitaux. C'est cause de ce groupement virtuel que l'on pose une antenne horizontale une demi-onde au dessus du sol, car nous nous mettons dans le cas de figure du meilleur stack possible et obtenons alors la meilleure performance si les deux ariens sont spars l'un l'autre d'une onde entire lorsqu'ils sont aliments en opposition de phase (soit 180): ceci apportera un gain supplmentaire de 3dBi soit 100% de rendement en plus. Dans le cas de l'antenne verticale le groupement virtuel est en phase, cela apportera l aussi un gain supplmentaire de 3dBi soit 100% de rendement en plus et baissera l'angle de tir de plus de 20, ce qui est norme !

    Vous devez absolument tenir compte de ces paramtres si vous voulez obtenir de bons rsultats longue distance. Si on a pas une terre conductrice sous l'antenne, alors il faut poser une terre artificielle. La norme FCC (pour les metteurs de radiodiffusion) impose pour l'obtention d'une terre artificielle parfaite 120 radiants d'une demi- onde chacuns placs en rayons sur le sol (!).

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    Heureusement l'ARRL a fait des tests avec des sries de 15 radiants et nous dit que nous gagnons 25% de rendement avec 15 radiants /8, puis 40% avec 15 radians /4, et enfin 50% avec 15 radiants /2 soit 1,5db ce qui n'est pas si mal. Rappelez-vous que si vous taillez des radiants pour une antenne ils devront tre imprativement la rsonnance soit par exemple 0,95/8 soit 1,30m 27,500Mhz. Je tiens prciser ici que si vous avez par exemple une verticale 5/8 vous pouvez ajouter des radiants en haut (15 c'est bien mais attention la prise au vent!) et une terre artificielle en bas, je vous le recommande mme si vous tes la campagne pour amliorer la conduction du sol, idem pour une antenne horizontale que l'on pose un multiple de demi-onde au-dessus de ce sol conducteur.

    Mais si vous trouvez que poser tous ces radiants est fastidieux, vous pouvez faire un rseau de fils qui

    ressemble une toile d'araigne ou plus simplement comme moi poser un grillage, dans les deux cas si vous avez /2 par cots vous serez trs proche de 100% de rendement en plus; certains vont mme jusqu' poser au pied de l'antenne des plaques de toles ou de vieux pneux, a marche bien certes, mais l c'est une question d'esthtique ! ...Mais bon, chacun son mauvais got !

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    Mise en vidence de l'importance d'un sol conducteur : Cliquez sur le nom de l'antenne pour voir son diagramme de rayonnement

    NOM DE L'ANTENNE TESTEE R de rayonnement (W) SWR Gain en dB iso Angle de tir

    Voir le Dipole vertical sur sol parfait 43 1,16 6,78 0

    Voir le Dipole vertical sur sol rel 43 1,16 - 0,52 22 Comme vous pouvez le voir dans le tableau les lobes montent sur sol rel (mauvais conducteur) de plus de 20 et le gain s'effondre de plus de 7dBi: c'est une catastrophe ! Ceci dmontre qu'il est indispensable de mettre un sol conducteur sous votre antenne. Pourtant c'est sans ce procuper de ce dtail (le plus important) que fonctionnent toutes vos antennes... C'est dommage non ?! Vous comprenez pourquoi je dis que les OM qui utilisent exagrment des amplis sans utiliser leurs neuronnes auraient grand intrt s'occuper srieusement en premier lieux de poser un sol artificiel sous l'antenne afin d'en amliorer le fonctionnement. Je prche dans le dsert depuis si longtemps...

    Le sol conducteur se comporte comme un miroir, et si cela est

    vrai sous l'antenne, cela l'est aussi pour les alentours: imaginez simplement que le miroir fasse plusieurs km de cots, les rflections et un angle trs bas sur l'horizon seront bien videmment favoriss. En effet les mesures raliss par l'ARRL montrent que les sites les plus mdiocres pour une antenne sont les zones industrielles, les dserts et les villes, des lieux ou le sol n'est pratiquement pas conducteur et ou l'environnement chaotique ne favorise pas la rflection des ondes mais malheureusement leurs dispertions.

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    Ensuite viennent la campagne et les terres agricoles o la mme antenne aura un gain longue distance suprieur d'environ 12dbi (soit 2 points S-mtre de plus). Enfin vient le milieu idal qui est la mer au large et une nouvelle fois la mme antenne aura un gain longue distance suprieur de 24dbi (encore 4 points S-mtre de plus!) par rapport sa voisine campagnarde. Je suis plaisancier et pratique la voile avec passion depuis de nombreuses annes et j'ai eu maintes occasions de vrifier la vracit de ces mesures. L'INSTALLATION : Les anciens (hum, les bons!) n'arrtent pas de le dire: tant vaut l'antenne, tant vaut la station !

    Vous avez vu la rflection du soleil sur la mer, a vous rappelle rien?... Avant de vous lancer tte

    baisse dans votre installation je vous invite tout d'abord bien rflchir ce qu'il sera raisonnable de poser en tenant compte de votre voisinage, de madame (WAF) et du petit dernier, de l'environnement, des contraintes techniques, aronautiques et mtos, de votre budget (etc...) et surtout de la pratique que vous souhaitez privilgier, car en effet, il est inutile d'riger une huit lments si vous faites 99% de vos contacts avec le patelin d' cot ! Il faut bien penser tout ds le dbut, et surtout tre sur de son choix en vitant les dlires monomaniaques. N'ayez pas peur de faire pralablement plusieurs essais en diffrents positionnements pour trouver le bon site, je crois pour ma part, pour l'avoir expriment notamment en tant qu'adepte du Feng-Shui, l'influence effective des lignes de forces telluriques, aux failles et aux nappes d'eau qui jallonnent nos terrains. Vous avez dja remarqu sans doute qu'un OM mettant avec un portable ou un mobile lorsqu'il se dplace de seulement quelques mtres provoque gnralement une variation significative du signal sur le S-mtre de votre rcepteur:

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    c'est la mise en vidence de ce phnomne ! Alors faites de mme, je vous encourage vivement utiliser un petit portable (plus simple que des baguettes en cuivre) pour sillonner votre terrain tel un "sourcier" pour mettre en vidence le rseau gobiologique et trouver le lieu prcis de l'installation de votre antenne o vous aurez le signal maximum pour l'mission et la rception. Illustration du maillage du rseaux magntique terrestre:

    Dterminer le lieu prcis qui sera favorable au rayonnement lectromagntique de l'antenne est indiscutablement un plus qui peut vous apporter facilement 1 2 points S-mtre de mieux selon la nature du sous sol... Selon son positionnement une antenne ne fonctionnera pas de la mme manire si elle est place sur une zone neutre, une zone peu active, une zone active ou une chemine active du rseau double. L'antenne doit tre installe avec soin loin de toute masse mtalique et la bonne hauteur au-dessus d'un sol conducteur renforc bien videmment par une terre artificielle et dans un lieu bien dgag. Elle sera rgle la rsonance sur 27,500Mhz au maximum de la rception et de l'mission. Une fois l'antenne rgle il faut tailler correctement le cble coaxial en multiple de demi-onde (comme expliqu plus avant) et fabriquer un "choke balun".

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    Un coaxial ne rayonne pas normalement car les courants qu'il transporte sont de sens opposs et les champs s'annulent. C'est l'arien qui rayonne, mais en connectant le coaxial l'antenne on le plonge dans la zone de rayonnement intense (dite "zone de Fresnel") ce qui entraine invitablement qu'un courant coule le long du cble coaxial ce qui a pour consquence de modifier trs srieusement le diagramme de rayonnement de l'antenne. Pour viter cela, on fabrique trs facilement avec notre coaxial (qui a t correctement taill initialement) une self de choc accorde (une bobine quoi!) qui va opposer une impdance extrmement leve ce courant "de fuite", et on la positionne au plus prs de la prise de l'antenne. Pour la raliser trs simplement j'utilise pour ma part une bouteille plastique de Vichy St Yorre (car elle correspond au diamtre de 8,5 cm) et je coupe un cylindre d'une dizaine de cm, ce tube me servira de tuteur pour enrouler 7 spires jointives de coaxial proximit de la PL de l'antenne. Une fois les spires bien maintenues avec du ruban adhsif j'enroule trois couches de ruban Tflon (car c'est un excellent isolant HF) puis je recouvre l'ensemble d'un Chatterton rsistant aux intempries, je rebranche le cble l'antenne et c'est prt fonctionner. De grce ne faites pas comme cet OM (mal rveill ?!) qui j'avais pris la peine d'expliquer le systme et qui a laiss la bouteille entire en haut du mt !... Je vous jure que des fois c'est dsesprer... Rcapitulons donc: un choke balun sur 27,500Mhz sera constitu de 7 spires jointives sur un diamtre de 8,5 cm pour du coaxial de 11mm et de 7 spires jointives sur un diamtre de 6 cm pour du coaxial de 6mm. Une fois encore des mesures ont t effectues par l'ARRL en chambre anchoque, et les rsultats parlent d'eux-mmes! Voici l'infuence dterminante du choc balun servant prserver le rayonnement d'une antenne:

    Chambre anchoque et diagramme thorique du

    rayonnement d'un doublet demi-onde

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    Rsultats des essais et mesures:

    Rayonnement rel du doublet sans choc balun

    puis avec le choke balun : Choisis ton camp camarade !... Dans ces mesures l'ARRL montre que le rayonnement global de l'arien est trs affect par la prsence du coaxial non protg et l'affaiblissement du rayonnement est globalement de l'ordre de 8dBi: on divise l'nergie par 6 !... Avec le choke balun on retrouve presque le diagramme thorique, le recul en bas de 2dBi est apparemment li la descente du cble coaxial qui n'est vraisemblablement pas parfaitement perpendicuaire au dipole, vous pouvez voir ici l'influence directe sur le diagramme de rayonnement du cheminement approximatif du coaxial: un petit dtail qui a aussi son importance. Ceci me donne l'occasion de vous faire remarquer que votre antenne ne rayonne pas en ralit comme dans la thorie ou sur les catalogues: effectivement la hauteur de l'arien, l'environnement alentour et surtout la ligne d'alimentation (son cheminement de descente et son filtrage avec choke balun) ont une influence dterminante sur les lobes de rayonnement et le gain global: il faut tout faire pour ne pas gaspiller d'nergie en faisant tout ce qui est possible pour l'optimiser au maximum, et n'oubliez jamais que ce qui est valable l'mission l'est aussi la rception... Chose tonnante l'apport du choke balun est plus visible longue distance qu'en local, mais quoi qu'il en soit, il vaut mieux mettre tout les avantages de son cot avant d'aller btement acheter un ampli HF pour tenter de passer en DX malgr une antenne qui ne rayonne pas grand chose. Une fois l'antenne monte sur le bon emplacement et la bonne hauteur au dessus d'un sol de qualit renforce par une terre artificielle, le coax taill au cm qui emprunte le bon cheminement et bien filtr avec le choke balun, il ne vous reste plus qu' bien caler votre metteur "sur la plaque" et de prendre le temps ncessaire pour soigner votre qualit radio (avec une excursion et un taux de modulation correct) en utilisant un microphone de trs bonne qualit et une puissance raisonnable de quelques Watts pour dmontrer sans effort que vous avez maintenant une station CB hors du commun...

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    Grce la mise en place de tous ces lments absolument incontournables vous voil fin prt pour tonner vos interlocuteurs habituels en local qui ne pourront que remarquer l'amlioration notable de vos performances et rcolter de trs bons rsultats en DX, et ce qui ne gchera pas votre satisfaction, c'est qu' partir de maintenant, beaucoup vous feront des compliments... Alors bons contacts ! Cordialement, 14 D9 TC Yves Lyon Rponses du Quizz n2 : 1a - le ROS sera 73/50 = 1,46 1b - (300/27,300)/2x0,95 = 5,22 m 1c - le gain sera de 8-3 = 5 dBi 2a - 100 W le signal sera lgrement suprieur 6 2b - 5 W il sera de 4 et rduit 1 W il sera de l'ordre de 3,5 3a - le gain sera de 5 + 8 = 13 dBi soit un CM de x20 3b - le sol est mauvais donc 13 - 3 = 10 dBi soit un CM de x10

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    ETUDE CHAPITRE 1 "Comment est-ce que c'est qui faut qu'on s'en sert-il ?" Lara Fabian AU SOMMAIRE : - les antennes verticales courantes - tude des lments de bases des directives horizontales courantes - Recherche de l'lment parfait pour des directives ultra performantes: mes Delta 9, R9 et mini R9 Dans le chapitre prcdent nous avons vu comment installer correctement une antenne CB, maintenant il nous reste plus qu' la choisir, mais pour choisir sereinement il faut commencer par faire des comparaisons, et c'est ce que nous allons faire. ETUDE DES ANTENNES VERTICALES Nous allons maintenant comparer les performances des principales antennes verticales que l'on trouve sur le march grce au simulateur Mmana: Toutes les antennes Verticales omnidirectionelles sont poses base au sol pour faciliter les comparaisons. Cliquez sur le nom de l'antenne pour voir son diagramme de rayonnement

    NOM DE L'ANTENNE

    R de rayonnement (W)

    SWR (ROS)

    Gain dB iso

    Angle de tir sur l'horizon Coef x

    Voir la CB - 1/4 d'onde 51 1,02 6,34 0 x 4,3

    Voir la CB - 1/2 onde 57 1,3 6,35 0 x 4,3

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    Voir le Dipole vertical 75 1,5 6,74 0 x 4,7

    Voir le Dipole vertical + gamma 43 1,16 6,78 0 x 4,8

    Voir l'Onde Entire 865 nd 6,89 33,6 x 4,9

    Voir la Slim Jim 48 1,11 6,99 0 x 5

    Voir la 5/8 d'onde 45 1,11 7,87 0 x 6,1

    Voir la Montova 8 Turbo 59 1,89 7,93 0 x 6,25

    Voir la Sigma 4 (ou Vector) 50 1,1 9,50 0 x 9

    Nota: Les Fichiers sont tlchargeables dans le chapitre consacr MMANA. Verticales omnidirectionnelles Si vous recherchez de la documentation sur des antennes du commerce cbtricks.com Dans ce tableau je fais apparatre le coefficient multiplicateur qui est proportionnel au gain des antennes. Par exemple si vous utilisez un petit TX de 20 Watts et une Vector, l'nergie totale rayonne par l'antenne sera de l'ordre de 180 Watts ! Pour certaines de ces antennes vous pourrez voir que des paramtres sont non dfinis (nd) car je ne possde pas tous les lments, (capacit, inductance ou valeur exacte de la gamma pompe) Mmana calcule seulement un dsquilibre pour Z=R+/-Jx et donc du SWR, mais cela n'influence en rien le diagramme de rayonnement ou le gain de l'arien, pour certaines j'ai donc relev les valeurs donns par l'analyseur: ne vous prennez donc pas la tte pour rien ! Dj je vous conseille de ne jamais utiliser d'onde entire, trop grand, trop mauvais: laissez tomber ! N'coutez pas les neries qui se colportent en frquence ou dans les forums comme quoi l'antenne idale ferait 11m: ces mauvais conseilleurs n'en ont jamais utiliss et seraient en outre bien incapable de les alimenter

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    correctement ! Il est intressant de noter que les essais et comparaisons effectus sur le terrain entre ces diffrentes antennes o l'on a constat que la demi-onde a un point S-mtre de moins que la 5/8 qui en a un de moins son tour sur la Sigma 4, ne se traduit sur le simulateur "que" globalement par un saut 1dBi chaque fois... En bref, si vous cherchez une antenne trs performante et que vous n'avez pas de contrainte de place en hauteur (!) et la possibilit d'haubanner alors vous choisirez la 7/8 Vector (vraiment pas chre car elle est la copie de la Sigma 4 des annes 80) mais attention il faudra "la mousser" pour la consolider. Elle aimera tre pose en hauteur sur un toit de manire avoir un 360 dgag sur l'horizon, on haubanera sa base avec des cables inox pour abaisser son angle de tir et avec du fil de pche au-dessus. Elle donne des rsultats tonnants en DX (pour une verticale) je la recommande depuis presque vingt ans car c'est la meilleure verticale omnidirectionelle du march ! Pour globalement 1 point S-mtre de moins en local vous choisirez la Montova 8 Turbo qui est une antenne de trs bonne facture et un poil plus performante que les autres 5/8 en DX. Solide, elle aimera tre optimise et on pourra lui ajouter des radiants de 1,30m et la placer, si elle est sur un toit, 80 cm d'une terre artificielle pour qu'elle dveloppe pleinement son potentiel. Petite remarque en passant: mon copain Claude du Beaujolais 14MC fait rcemment des comparatifs en longue distance entre la Montova 8 et la Vector. Les deux antennes taient installes la mme hauteur et il commutait de l'une l'autre pendant les contacts. Les reports donns par ses interlocuteurs allaient jusqu' 3 points de mieux en faveur de la 7/8 !... Ceci dmontre une fois de plus qu' l'vidence plus on concentre d'nergie dans un angle de tir trs bas sur l'horizon meilleur est le report en DX. Je ne ferai qu'voquer la Slim Jim qui est en dessous cot performance et chiante fabriquer et rgler, mais bon, si on aime construire soi-mme et se prendre accessoirement la tte, pourquoi pas, quoi qu'il en soit, c'est toujours trs satisfaisant d'mettre avec sa propre antenne faite avec ses petites mains, cela fait partie de notre parcours d'apprentissage !

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    Ensuite viennent les antennes moins performantes et pas de mystre que ce soit 1/4 d'onde, 1/2 onde, dipole, Bazooka, A99 (et oui elle font toutes 0 dBd (d=dipole)): c'est le mme type d'antenne et vous aurez exactemment les mmes rsultats, mais pas pour le mme prix... Cela vous permet d'avoir une antenne correcte pour le local un prix abordable (sauf celles en fibres qui sont trop chres) car pour le DX vous privilgiez la directive, n'est-ce pas ?!... Petites remarques en passant: - le dipole 1/2 onde aliment avec une "gamma-match" (systme qui permet de symtriser l'alimentation et d'adapter l'impdance) un gain lgrement suprieur la 1/2 onde classique justement parce que l'alimentation est parfaitement symtrise... Pourtant nombres de vendeurs (qui pensent avant tout leurs marges) vous disent que cette antenne n'a pas de gain et qu'il faut lui prfrer sans hsiter cette 1/2 onde en fibre la mode (avec des radians qui ne servent rien), en ralit elle est beaucoup plus chre et bien moins efficace qu'un simple dipole avec gamma... En plus, ce n'est pas parce qu'elle des radians que c'est devenue une 5/8', car sinon la 1/2 onde classique avec la base pose sur un sol conducteur ...aurait une longueur quasi infinie !! Rflchissez avant de vous faire avoir... - quand un OM habite dans un "trou" on lui conseille une 1/4 d'onde, c'est stupide ! En effet il faut qu'il installe l'antenne la plus puissante possible (7/8' ou 5/8') qui auront (comme la 1/4 d'onde) un angle de tir de 20 30 d'lvation au dessus de l'horizon puisqu'elles ne sont pas installes la base sur un sol parfait (voir le chapitre notion 2) , mais ces dernires dvelopperont beaucoup plus de puissance ce qui permettra l'OM de faire la diffrence en local comme en DX. Au fait vous vous rappelez qu'en local plus on monte l'antenne plus le gain apparent augmente en corrlation avec l'onde de sol, un fabriquant a grce cela abus les OM en vantant les mrites exagrs d'une tige en fibre (9,9 dbi tout comme le dipole pos 11m de hauteur au dessus du sol), je comprends la peine des OM qui ont t tromps en pensant acheter l'affaire du sicle et qui se retrouvent aujourd'hui avec une simple antenne 1/2 onde qui aspire trs bien le QRM... On pourrait aussi affirmer qu'une petite antenne de voiture a une porte garantie de 10000 Km... ...Si on la pose sur le cul d'un satellite !

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    Ci-dessus dans le tableau vous pouvez constater que toutes les antennes dcrites plus haut sont toutes poses base au sol pour simplifier les comparaisons: donc pas d'embrouilles ! Voici, avec la permission du trs sympathique Cdric 14HC074 de Haute Savoie, que je salue ici amicalement au passage, l'extrait d'un change de mails qui vous aidera sans doute mieux comprendre: Cdric: Je n'arrive pas comprendre pourquoi la VECTOR est la meilleure antenne verticale car sur le site de Sirio elle est donne pour 2 dBd et 4,15 dBi ??? Et que va t'elle m'apporter de plus que ma Black Pirate ? Je ne comprend galement pas pourquoi vous dites que l'antron 99 et donc la black pirate on un gain de 0 dB alors que sur le papier elles ont 9,9 dBi de gain ??? C'est vraiment bizzare de se dire que ses antennes que les pubs vendent comme super performantes et utilises par un grand nombre d'OM ne sont en fait pas si bien que ca !!! En gros j'aimerais avoir un clairage pour mieux comprendre comment comparer les antennes et leurs performances !!! Yves (c'est moi !): Un dipole = une 1/2 onde = une Antron = une Black Pirate: elles ont le mme gain, on dit 0dBd (le gain du dipole). Les dBi (isotropiques) sont notre mtre talon, difficile de ne pas confondre au dbut, mais les fabriquants en profitent ! Plus tu montes ton antenne plus l'onde de sol est longue et plus le gain augmente en local, ainsi pour l'Antron 99 ils ont donn le gain 11m du sol = 9,9 dBi, base au sol il est dans les 5 6dBi, c'est moins vendeur, et de toute faon un dipole = 1/2 onde = Antron = Black donc = 0 dBd c'est toujours moins vendeur, donc tu comprends l'importance du nom et du changement d'chelle. Je possde moi aussi une Antron, c'est une bonne 1/2 onde, rien de plus, et elle est pose... la cave. Ma vielle 7/8 Sygma-4 de 1983 fonctionne toujours trs bien chez un copain en Bourgogne ! Nos revendeurs ne sont pas ingnieurs certes, mais ce n'est pas une excuse, car nous non plus !... Un dipole dans "l'espace libre" un gain de 10 log(1+2/pi) = 2,145dBi, la Vector t'es donne par Sirio pour 2dBd (2 dB de + que le dipole) soit 4,15dBi dans l'espace: tu peux le vrifier grace au simulateur Mmana qui dit 4,52dBi "free space" (angle de tir 33), puis sur sol rel et donc mauvais conducteur Mmana dit 1,50dBi "real ground" (angle de tir 14,5), puis sur sol parfait Mmana dit 9,50 dBi "perfect

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    ground" (angle de tir 0 = sur l'horizon) la base de l'antenne tant pos sur un sol parfaitement conducteur. Tous ces chiffres sont justes, mais je regrte que des fabricants continuent donner les gains qui les arrangent x mtres au dessus du sol, faute de normes le gain "free space" est sans doute le mieux car il permet de comparer les antennes dans le mme environnement mais cela ne le rend malheureusement pas plus comprhensible au plus grand nombre. Ne nous intressent en fait que le "sol rel" et le sol "parfait" et tu comprends donc l'importance que je porte une info juste qui n'embrouille pas l'OM; et accessoirement au sol artificiel pour s'approcher du sol parfait afin d'amliorer les performances: en DX on cherche avoir un angle de tir le plus bas possible sur l'horizon, donc on a intrt utiliser une terre artificielle une hauteur optimise sous notre antenne, d'o l'avantage de l'installer comme moi sur le toit: la terre artificielle sera pose au plus prs de la base de la Vector, 80 cm sous une Montova et 4,25 m de la base d'une 1/4 d'onde ou du centre d'une 1/2 onde. L'idal pour toi serait d'avoir un toit en tle comme sur vos chalets d'alpages et de poser la Vector sur tuile fatire avec un haubanage srieux. La 7/8 Vector 4000, copie de la Sygma-4 des annes 80 cote de plus en plus cher (+50% depuis 2002, car je la conseille sur le site des nuls ??!) mais reste de loin la meilleure affaire du march. Elle t'apportera beaucoup plus de puissance en local comme en DX, tu passeras l o les autres ne passent pas. Les essais srieux et les comparaisons avec les autres antennes que j'ai raliss sur le terrain correspondent ceux effectus par beaucoup d'autres OM, c'est de trs loin la meilleure antenne verticale, et cela est aussi dmontr dans le site des nuls dans un tableau au chapitre "tude 1" o cette 7/8 est compare avec les autres verticales grace au simulateur Mmana: elles sont toutes poses la base sur le sol et au niveau des performances il n'y a pas photo ! Cdric: Juste une petite histoire : Samedi j'appelle mon revendeur pour savoir si il avait rpar mon micro et pour lui demander les dlais qu'il avait chez SIRIO... Je lui dit que je recherche une VECTOR, il me dit qu'il ne connait pas cette antenne et regarde dans son catalogue... rien du tout. Je commence lui sortir les dtails techniques, arriv au gain (2 dBd et 4,15 dBi) il me sort: " Quoi si peu de gain !!!! Ah non, faut arreter tout de suite, cette antenne ne vaut mme pas une antenne de voiture genre Santiago !!! D'ailleurs cela doit tre pour a que mes fournisseurs ne l'ont pas dans leur catalogues car elle n'est pas performante !!!"

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    Bon, j'ai rien dit de plus, sachant bien que ce qu'il disait tait archi faux.... Je me debrouillerais donc pour l'avoir soit par Internet ou alors par un autre magasin. Yves: J'ai dja entendu cela malheureusement, c'est extrmement dcevant et en plus il devient impossible l'avenir de demander le moindre conseil car on a simplement plus du tout confiance... Dans le fond, en se forant voir les choses du bon cot, ce revendeur ignorant ne s'est pas forcment foutu de toi, tout le monde n'a pas besoin d'avoir la mga chaine audio/vido de trs haute fidlit pour couter les crtins de la Star'Ac !!! Je dis cela parce que je trouve qu'il n'y a pas grand chose de passionnant couter sur les bandes. Mais il faut reconnaitre que dans ces deux domaines ceux qui font un effort techniquement et pcuniairement on certainement plus de sensibilit et de satisfactions que les autres... A + En conclusion: si vous devez installer une antenne verticale alors choisissez la meilleure (la Vector ...ou sinon la Montova) et si votre choix se porte sur les 1/4 d'onde ou 1/2 onde c'est parce que vous avez une contrainte de voisinage ou environnementale comme un site trs vent par exemple qui vous imposera une antenne plus courte, plus discrte et donc moins performante: aprs tout on a parfaitement le droit de rouler en 2CV, j'ai toujours trouv cela romantique ! Rappelez-vous enfin qu'une bonne antenne doit tre WAF compatible !. ETUDE DES ELEMENTS DE BASE POUR LES DIRECTIVES Recherche lment parfait, dsesprment !... Voici les lments de bases qui permettent la cration des antennes directives en gnral. Il est intressant de comparer ds maintenant leurs performances en gain et surtout l'angle de tir qui est le garant incontournable des performances trs longue distance : Cliquez sur le nom de l'antenne pour voir son diagramme de rayonnement

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    NOM DE L'ANTENNE R de ray. (W) SWR (ROS) Gain dB iso Angle de tir Coef x

    Dipole horizontal + gamma 49 1,02 8,38 30 x 6,9

    1 Delta Loop 50 1,02 8,33 28,8 x 6,8

    1 Cubical Quad 48 1,04 8,51 27,6 x 7,1

    1 vrai Delta D 49 1,03 8,54 27,5 x 7,2 Nota: Les Fichiers sont tlchargeables dans le chapitre consacr MMANA. Elments de base des directives Cela fait des annes que je conseille aux OM de faire de vrai Delta (pointe en haut ) car c'est beaucoup plus performant que la Delta Loop (V), vous imaginez ce que reprsente 1,3 de moins en tir sur l'horizon: c'est plus que de rajouter un lment une directive ! En plus une Delta avec le boom en haut c'est moins de contraintes mcaniques car le centre de gravit est plus bas donc moins de soucis pour le rotor, enfin je ne vois que des avantages, mais les ides reues ont la vie dure, dommage pour ceux qui ne veulent pas comprendre! Tout se passe bien pour la Cubical Quad qui est en ligne avec nos attentes car c'est un trs bon systme d'arien. Il reste dire que lorsqu'on voit (et qu'on comprend) le foss de performance qui spare un dipole d'une Quad (ou d'une vraie Delta ) j'ai du mal justifier cet engouement pour les Beams 4 ou 6 lments, car pour avoir du gain et un angle de tir dcent il va falloir multiplier les lments et donc avoir un boom immense si l'on veut obtenir un rsultat, c'est mon avis totalement improductif du point de vue du rendement et de l'encombrement... Il y a un autre lment totalement nglig: c'est le poids. Vous avez ide du poids d'une 6 lments grand espacement de construction srieuse, sans compter celui du rotor (genre G650 mini) et du mt ? au moins 40 Kg et a fait du bruit quand a dgringole ! Quand on pense qu'en plus les 3/4 des OM les posent n'importe comment une mauvaise hauteur sans chercher les optimiser... Mais bon soyons juste, ces grosses Beams marchent trs bien pour ceux qui ont de la place et les installent avec soin! Vous verrez plus loin que je propose des systmes qui restent simples,

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    compacts, performants et lgers... Vous avez remarqu que les Loop, Quad et autres sont nettement suprieurs aux dipoles. Ces derniers (pourtant dcris par tous car jugs trs mauvais) reprsentent l'vidence l'norme majorit des antennes directives utilises dans le monde entier, c'est totalement incohrent mais que voulez-vous on vit dans un monde de fous ! Voici quelques Beams que j'ai ralises rapidement et qui nous serviront de rfrence dans notre recherche de la directive "ultra performante" : Cliquez sur le nom de l'antenne pour voir son diagramme de rayonnement

    NOM DE L'ANTENNER de ray. (W)

    SWR (ROS) Gain dB iso AV / ARAngle de

    tir Coef x

    rappel: dipole Horizontal 49 1,02 8,38 0 30 x 6,9

    Beam 2 lments: 1,84m 54 1,10 12 16,61 28,5 x 16

    Beam 3 lments: 2,85m 49 1,01 12,55 27,9 27,7 x 18

    Beam 3 lments Grand Espacement: 4,03m 50 1,01 12,94 24,33 27,2 x 19,5

    Beam 4 lments: 4,22m 50 1,01 12,76 24 27,4 x 19

    Beam 4 lments Grd Esp: 6,03m 50 1,01 13,39 18,76 26,5 x 21,5

    Beam 5 lments: 4,97m 50 1,01 13,19 19,08 26,7 x 21

    Beam 5 lments Grd Esp: 8,68m 50 1 14,39 49,56 24,5 x 27,5

    Beam 6 lments: 6,53m 50 1 13,66 17,20 25,9 x 23

    Beam 6 lments Grd Esp: 11,19m 50 1,01 14,72 30,74 24,2 x 29,5

    Beam 7 lments: 8,14m 50 1,01 14,1 23,41 25,2 x 26

    Beam 7 lments Grd Esp: 13,69m 50 1,01 14,97 50,36 23,7 x 31

    Beam 8 lments: 9,91m 50 1,01 14,64 42,60 23,6 x 29,5

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    Beam 8 lments Grd Esp: 16,06m 51 1,03 15,33 41,35 23,3 x 34

    Nota: - les Fichiers sont tlchargeables dans le chapitre consacr MMANA. Beams de 2 8 lments grand espacement Tout de suite je vous fais remarquer qu'un seul lment Delta a le mme angle de tir sur l'horizon qu'une Beam 4 lments qui a un boom de 4,22m !... Nous allons maintenant approfondir nos connaissances en comparant les diffrents systmes de loops (boucle) deux lments: Cliquez sur le nom de l'antenne pour voir son diagramme de rayonnement

    NOM DE L'ANTENNER de ray. (W)

    SWR (ROS) Gain dB iso AV / ARAngle de

    tir Coef x

    rappel beam 2 lments : 1,84m 54 1,10 12 16,61 28,5 x 16

    Delta Loop 2 lments: 1,88m 48 1,01 11,91 29,27 27,7 x 15,5

    Delta pyramide: 1,37m 49 1,01 12,23 16,21 27,7 x 17

    Vrai Delta D 2 lments: 1,99m 49 1,02 12,10 25,76 26,4 x 16,5

    Cubical Quad 2 lments: 1,55m 50 1,01 12,17 18,30 26,3 x 16,6

    Nota: Les Fichiers sont tlchargeables dans le chapitre consacr MMANA. Quad et Loop classiques Si on reste dans la comparaison brutale entre la Beam 2 lments et la Quad 2 lments ou la Vrai Delta 2 lments, on voit que ces dernires gardent un trs net avantage: plus de 2 pour l'angle de tir sans parler du gain c'est norme ! Ce que l'on remarque aussi c'est que leurs angles de tirs sont meilleurs que

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    celui de la Beam 5 lments qui a un boom de 6,14m, excusez du peu !... La Delta loop (V) est un poil en retrait en valeur absolue, mais elle reste une trs bonne antenne... mais qui marche nettement mieux si on la retourne ! Recherche lment parfait, dsesprment... suite et fin ! Dans ma recherche pour une directive ultra performante j'ai du tout remettre plat. En effet, je ne peux pas raliser une bonne directive si je n'ai pas un bon lment la base. Une Beam fonctionne en onde stationnaire, l'lment "s'allume puis s'teint" successivement (voir le chapitre "notion 1"); alors qu'une boucle (cadre ou triangle) fonctionne en onde progrssive, le courant passe d'un ple l'autre en permanence en excitant beaucoup plus d'lectrons ce qui engendre plus de rayonnement et donc plus de gain, provoquant ainsi un angle de tir nettement plus bas sur l'horizon. Cela explique pourquoi, nombre d'lments gaux, la Beam sera toujours moins performante qu'une directive Quad ou Delta. Je sais que ce qui fait le gain d'une antenne c'est plus sa longueur que le nombre d'lments et si je ne peux pas faire plus long que l'onde entire dans un loop alors il me faut chercher modifier et optimiser sa forme pour obtenir ainsi un angle de tir plus bas que les lments utiliss habituellement... Je vous propose donc de dcouvrir aujourd'hui les lments Delta 9, R9-Mini et R9 (R pour Rectangle) que j'ai mis au point et dont je n'ai pas trouv ce jour de meilleur compromis en terme de performance du point de vue du gain et de l'angle de tir. Cliquez sur le nom de l'antenne pour voir son diagramme de rayonnement

    NOM DE L'ANTENNE R de ray. (W) SWR (ROS) Gain dB iso Angle de tir Coef xrappel: Dipole Horizontal 49 1,02 8,38 30 x 6,9

    rappel: 1 lment Quad 48 1,04 8,51 27,6 x 7,1

    rappel: 1 Vrai Delta D 49 1,03 8,54 27,5 x 7,2

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    1 lment mini R9 48 1,05 8,50 27,4 x 7,1

    1 lment R9 49 1,03 8,81 25,9 x 7,6

    1 lment Delta 9 50 1,01 8,76 25,5 x 7,5 Nota: Les Fichiers sont tlchargeables dans le chapitre consacr MMANA. Les lments Delta 9 et R9 Je crois qu'il n'y a pas photo! J'ai cr la 1 lment mini R9 pour ceux qui souhaitent trouver dans un systme encombrement rduit les qualits d'une vraie antenne directive: l'lment de base fait 2,99 x 1,90m (rien voir avec la Pulsar qui est une m...!) et en plus c'est meilleur que la Quad!! Avec la 1 lment R9 et la 1 lment Delta 9 on rentre dans le domaine des "ultimates weapons" !... Le gain individuel est costaud, la bande passante n'en finit pas et l'angle de tir d'un lment seul est meilleur que celui d'une Beam 6 lments de 6,53m de boom : bref a dcoiffe ! Un lment seul Delta 9 peut d'ores et dja tre envisag en antenne portable filaire d'une redoutable efficacit : Il suffira d'avoir un petit mt tlscopique qui mettra le centre de rayonnement 5,45m du sol (soit sa base 4,60m). Voyons ce que cela donne dans une configuration classique deux lments (radiateur + rflecteur): Cliquez sur le nom de l'antenne pour voir son diagramme de rayonnement

    NOM DE L'ANTENNER de ray. (W)

    SWR (ROS) Gain dB iso AV / ARAngle de

    tir Coef x

    rappel: Beam 2 lments 1,84m 54 1,10 12 16,61 28,5 x 16

    rappel: Quad 2 lments 1,55m 50 1,01 12,17 18,30 26,3 x 16,6

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    2 lments R9: 1,30m 49 1,02 12,19 10,86 25,2 x 16,63

    2 lments Delta 9: 1,99m 48 1,03 12,21 16,90 24,8 x 16,65

    Nota: - Ne bloquez pas sur les rapports AV/AR, le simulateur Mmana est toujours trs svre de ce point de vue, un bon rglage sur le terrain nous donnera des valeurs suprieures 20dBi. - Les Fichiers sont tlchargeables dans le chapitre consacr MMANA. Les lments Delta 9 et R9 Bon et bien je commence manquer de qualificatifs, le systme est cohrent, puissant et induit un angle de tir toujours plus bas pour la 2 lments Delta 9 qui est meilleur que celui de la Beam 7 lments dont le boom fait 8,14m... Dans le chapitre suivant nous sortirons des sentiers battus pour aller chercher encore plus de gain avec la Delta 9 et la R9 en conservant l'objectif d'origine qui est de raliser des systmes compacts et performants. Il me semble vident qu'une bonne directive ne se conoit plus avec le shma traditionnel (rflecteur + directeurs), je vous proposerai donc des solutions innovantes. Nous sommes au 21me sicle que diable !! Vous trouverez plus d'lments pratiques pour la construction des antennes que je vous propose dans le chapitre REALISATIONS et mon mail vous est ouvert pour tout renseignements. Cordialement, 14 D9 TC Yves Lyon [email protected]

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    Note propos des fichiers Mmana: Toutes les antennes directives tlchargeables sur ce site sont strictement une hauteur d'une demi-onde au-dessus d'un sol conducteur (ou le centre de rayonnement pour un cadre) et sont ralises en fils de cuivre de 3mm de diamtre afin de pouvoir mieux comparer leurs performances et leurs bandes passantes. Si vous souhaitez raliser ces antennes en tenant compte des cotes de ces fichiers vous devrez imprativement utiliser le mme diamtre de fil pour en conserver les performances, sinon il vous faudra simplement recalculer les cotes en fonction des fils ou des tubes que vous avez votre disposition. Toutes les antennes Verticales omnidirectionelles sont poses base au sol pour videmment en faciliter les comparaisons. Comment rcuprer les cotes des antennes avec Mmana ? Mettons que la construction de la "Delta 9 en 2 lments push pull Tandem" vous intresse, pour rcuprer les cotes de cette antenne il faut excuter MMANA puis ouvrir le fichier que vous avez tlcharger en faisant (File / open file) allez chercher le rpertoire "Tandem" puis ouvrir "D9x2ppTC". Vous tes dans l'onglet "Gomtrie", en bas gauche dans "source" vous voyez que le dphasage est de 137 pour l'lment AR (ARrire) il faudra que la ligne de dphasage de KX6 fasse (2cm par degr + 0,66x1/4 d'onde) soit (137x2)+1,80=4,54m , l'autre ligne AV (pour l'lment AVant) fera seulement 1/4 d'onde (1,80m) pour l'adaptation d'impdance, elle seront runies sur la PL en T et de l vous descendrez en coax 50() en multiples de 3,60m jusqu'au transceiver. Vous voyez en bas droite que la valeur des condensateurs qu'il faudra tailler dans des chutes de coax l'aide du capacimtre sont de 56 pf pour l'AV et de 52,5 pf pour l'AR. Cliquez sur l'onglet "Compute" puis en bas sur "Start" en 1 seconde l'antenne a t calcule. Pour rcuprer toutes les cotes pour pouvoir dessiner votre future a