Une antenne delta loop sur 144.300 MHZ
Ma curiosité autour du mite sur les qualités des antennes de type boucle onde entière, et de tout le bien que j’aie pu entendre sur diverses bandes et lire dans la presse, mon conduit a cette réalisation sur la bande VHF afin de vérifiée par moi-même les dites performance de cette antenne miracle.
Mon premier choix s’est orienté vers une antenne quad (carré), mais les difficultés de réalisation rencontrées pour isoler les éléments du boom (n’étant pas pour l’utilisation du bois sur les antennes) mon conduit a un autre type de boucle « l’antenne delta loop (triangle) » avec tous les éléments a la masse utilisant une attaque par gamma match. La seconde difficulté a été le gamma match lui-même. Mais avec l’aide de quelques OM plus expérimenté j’ai pus trouvés la solution en comprenant mieux son système de fonctionnement.
L’antenne delta loop est une antenne de type boucle d’onde entière en forme de triangle pointe vers le bas. Elle présente l’avantage d’être plus performante qu’une yagi avec le même nombre d’élément. Le gain d’une yagi 4 éléments VHF est de 8 dbd, or celui d’une delta loop 3 éléments VHF est de 8.1 dbd. Ces valeurs de gain sont à prendre comme une simple indication, je n’ai aucun moyen technique pour le vérifié. De plus je ne désir pas entrée dans le débat des dbi dbd ou dB commerciaux.
Une fois toutes les informations rassemblées (espacements, diamètres des différentes boucles, diamètre des tubes a utilisé) j’ai décidé de faire une première version de trois éléments en cuivre afin de mettre au point le gamma match et surtout d’avoir une estimation sur le comportement et les performances de cette antenne.
Une fois l’antenne montée, tout en respectant bien les cotes, elle s’est accordée rapidement et sans difficulté. Apres avoir mis correctement au point le GAMMA MATCH j’ai obtenu un ROS de 1/1sur 400 HZ et 1.7/1 au deux extrémité de la bande passante qui est d’environs 1,2 MHZ.
C ‘est son rapport AV/AR qui a attiré mon attention en premier. Celui-ci serai de 22 dB d’après d’autre descrïption et le rapport AV /Cotés de 30 dB ??? Apres avoir effectué quelques QSO, et l’écoute de balises la réalisation d’une 6 éléments était plus que jamais d’actualité.
Réalisation
Pour fabriqué ces antennes, il est très important de faire attention au matériaux utilisé. Il existe dans le commerce différent type d’aluminium et tous ne sont pas compatible avec nos application. Le rendement de vos antenne en dépend.
Le calcul de l’antenne :
Voici les formules de calcule sur cette antenne.
Le boom :
Celui ci est un tube de 30mm de diamètre et de 2 mm d’épaisseur. Cette qualité de matériaux se trouve facilement chez les fournisseurs industriels a des prix très compétitifs. Moins de 20€ les 6mètres.
Les triangles :
Ils sont entièrement en tube c’est à dire que le haut de la boucle n’est pas en file électrique. Dans de très nombreuse descrïption, j’ai noté qu’il était fortement conseiller de faire un angle de départ de 75° a la base de chaque triangle, mais pour ma part je n’en aie pas tenu compte. Je me suis contenté de les faire de la façon la plus simple.
Le diamètre des tubes utilisés pour la réalisation influe sur la longueur physique des éléments, des espacements et du gain.
Tous les éléments sont du même diamètre, ainsi que le corps du gamma match. Pour ma réalisation j’ai utilisé un diamètre de 10mm.
Les tubes utilisés se trouvent dans tout bon magasin de bricolage mais attention de choisir des tubes en alu brut et surtout pas anodisé. Car leur caractéristique électrique sont désastreuse.
Le support de triangle :
1er solution :
La pièce principal de l’antenne, celle qui prend le plus de temps a réalisé et ou il faut être très précis.
Cette pièce est découpé dans une plaque d’aluminium de 10mm d’épaisseur, ce qui n’est pas facile a trouvé. La difficulté est l’angle du trapèze puisque c’est sur s’est deux cotée que les tubes formant la base du triangle seront fixé par 6 vis BTR. (voir photo et schéma), et trois vis pointaux viendront serrer le triangle sur le boom.
Après essai j’ai trouvé qu’un angle de 55° est nécessaire pour avoir la distance voulu sur le haut du triangle permettant de fixée un tube a la bonne longueur.
Le reste s’est du perçage et du taraudage si dessous un petit rappel du diamètre de percage a faire par rapport au vis a utilisé. Pour découpé la plaque d’alu. de 10mm j’ai utilisé une scie sauteuse avec une lame spécial métaux non ferreux ( lame spéciale aluminium) et beaucoup d’huile de coupe. Pour le perçage une perceuse a colonne est indispensable.
Si cette pièce vous paraît complexe à réalisé vous pouvez utiliser un autre système mais attention la dimension des triangles change légèrement puisque cette pièce joue le rôle de cour circuit sur la pointe du bas de l’élément. Je n’ai pas d’outillage très sophistiqué chez moi une perceuse a colonne, une bonne lime une scie sauteuse et un jeu de taraud. Cette pièce est très longue a réalisé environs 2h par élément mais avec beaucoup de patience on y arrive.
Rapport perçage taraudage
2e solution :
Pour la version d’essai, j’ai utilisé de la tige filetée arrondie de diamètre 6mm. en forme de mâchoire qui se serre autour du boom, c’est plus simple a faire mais ce système est plus efficace sur des grande antennes comme celle des bandes HF. En VHF cette méthode ma posé un problème de rigidité mécanique puisque le haut des éléments a tendance a être un peut trop souple, ce qui modifie les espacements. Il est impératif de mettre une mâchoire de serrage entre les deux tubes puisque celle-ci assure la rigidité de l’ensemble. Attention au serrage de ne pas trop déformé les tubes.
(voir le schéma)
Le Gamma Match :
J’ai dut chercher des informations avec beaucoup d’obstination et aussi de questions vers plusieur OM, ayant approché le sujet. En effet dans les différentes descrïption d’antenne, il est donnée des cotes pour la réalisation d’un gamma mais aussi tôt que l’on veut adaptée cette réalisation plus rien ne fonctionne parce que certain facteurs ne sont pas pris en compte. Sans aucune prétention voici ce que j’ai découvert sur ce sujet, sans cherché à donner des explications scientifique qui ne sont pas a ma porté d’amateur. Cette méthode est celle qui ma été conseillé pour sa simplicité et son efficacité.
Le gamma match se compose d’un tube dans lequel ont insert un morceau de câble coaxial dépourvu de sa gaine extérieur et de sa tresse ce qui constitue l’élément capacitif. A l’extérieur et au bout du gamma vient un court circuit, celui-ci constitue le point d’attaque a la bonne impédance de l’antenne.
En théorie : La longueur du gamma match se calcule par 1/8eme de lambda et son diamètre est égale a celui des éléments (10 mm pour la VHF.
L’écartement joue aussi un rôle dans la capacité si on écarte trop le gamma du radiateur la capacité augmente aussi, cette écartement se calcule de 0.10 a 0.15 Lambda.
En pratique : une chose importante avant de commencer s’est la position du gamma par rapport au cadre. Celui-ci doit être sur le coté du cadre et doit dépasser du gabarits de l’antenne lorsque l’on regarde celle ci par le coté. Toute autre position modifie les réglages et les performances générales. Ensuite le tube qui constitue le corps du gamma débute au même niveau que la pointe du triangle.
J’insiste sur ses détails qui ont une très grande importance !
J’ai donc commencé par positionner le tube de 18 cm de long qui constitue le corps du gamma match sur l’antenne, avec deux écarteurs en téflon (isolent), ensuite j’ai mis en place le cour-circuit en position haute ( c’est a dire à l’extrémité du gamma). Ensuite vient le tour du morceau de câble coaxial dépourvue de gaine extérieur et de sa tresse, dont il ne reste que l’âme et le diélectrique, que j’ai enfilé jusqu'à la moitié du tube.
Le réglage :
Le corps du Gamma reste fixe de sa position on commence par trouvée l’impédance approximative de l’attaque en déplaçant le court circuit le long du cadre radiateur et du corps du Gamma.
Ensuite on cherche la capacité qui fera chutée la réactance en coupant le morceau de d’âme et son diélectrique a l’intérieur du tube.
On affinera les réglages en jouant sur ses deux réglages simultanément jusqu'à obtenir un ROS de 1/1.
Essai :
Au premier essai, la delta loop, sur un mat de 2m. au milieu de la cour elle était accordé sur 143.800MHZ. Apres une légère retouche de la position du court circuit du gamma match, j’obtenais un ROS de 1.1 sur 144.300MHZ.
Vient ensuite l’installation de l’antenne sur le support définitif au-dessus de la cheminé, puis la connections du câble coaxiale, j’ai commencé par écouté quelques balise.
Effectivement le résultat est sans appel je reçois la balise du Gard avec un signal de 2 a 15h alors qu’avec la yagi 9 éléments cela était impossible a cette heure ci.
Des essais sur plusieurs semaines ont été réalisé pour prendre en compte le facteur propagation.
De plus j’ai remarqué un gain de 2 point S-mètre en moyenne, sur toutes les stations que j’ai l’habitude de contacté, celle-ci mon également confirmé un meilleur signal sur ma transmission. La bande passante s’est avéré identique a la version d’essai en trois éléments.
Je me dois de vous signalé quand même, un petit ennuis que j’ais constater avec cette antenne : les vibrations. Apres 2 semaines viens les premiers coût de vent, a 35/40 km/h et en plaine nuit bien sur. Quelle cauchemar ce bruit de vibration amplifiée par la cheminé, impossible de dormir. Si vous ne souhaitez pas vous attirer les foudres de l’XYL en plein sommeille, je vous conseille de mettre de la mousse expansive dans chaque tubes, cela vous éviteras d’avoir a démonté entièrement l’antenne. Cependant elle a présenté une très bonne tenus au vent l’or de rafale a 90 km/h.
Ceci confirme bien la théorie des antennes delta loop… essai transformé !!!
J’ai pris beaucoup de plaisir a réalisé cette antenne, j’en prends tout autant a trafiqué avec. J’ai voulu cette réalisation très solide, et accessible a tout bon bricoleur avec des moyen simples. Tout OM n’a pas un tour numérique dans son garage. De plus j’ai voulu un montage plus simple pour ceux qui n’on pas l’habitude de travaillé les métaux. La réalisation complète de cette delta loop ma pris une vingtaine d’heures de travail, mais quel résultat et satisfaction…
Merci a tous ceux qui mon aidé et conseillé pour cette réalisation, surtout a françois F1MZC et robert F6BED pour leur explication sur le gamma match. Merci aussi a Mr boisson phillipe mon chef de service avec qui nous avons passée du temps a calculer le trapèze, et a chercher des tube aluminium de bonne qualité, ainsi que tout ceux qui mon encouragé a écrire ces quelques lignes.
Bonne réalisation a tous.
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mais dossier super complet. 
bravo christian
