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 fabrication d'une antenne dipôle 11 mètres.

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cecap44
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MessageSujet: fabrication d'une antenne dipôle 11 mètres.   Mar 2 Fév 2010 - 18:52

par 14IR103 Jean-François, 14IR404 Jérôme

Avec quelques euros et un peu d’huile de coude, vous pouvez construire une antenne simple et qui fonctionne très bien, la preuve...


Le dipôle est ce que l’on appelle une antenne demi-onde.
C’est à dire que sa longueur sera approximativement celle d’une demie longueur d’onde.

Elle a plusieurs avantages, notamment :
Coûts de fabrication très faibles.
Elle se monte et démonte très facilement.
Faible directionnalité.

EN THEORIE:

La longueur d’onde Lambda est égale à la célérité de la lumière divisée par la fréquence d’utilisation recherchée.
Et pour calculer la longueur d’un dipôle, il suffit en gros de prendre la mesure de la longueur d’onde et de la diviser par 2.

Lambda = c / f (avec c=célérité de la lumière et f=fréquence d’utilisation)

Longueur du dipôle = Lambda / 2

Le câble utilisé a un coefficient de vélocité qu’il faut prendre en compte pour une mesure plus exacte de votre dipôle. Pour un câble en cuivre isolé de 1,5mm², ce coefficient est d’environ 0,95.
Cela raccourcit la longueur du dipôle.
C’est ce qui différencie le calcul théorique du calcul pratique et cela vous donnera la longueur électrique de votre antenne. La longueur électrique s’arrête là ou le cuivre est replié sur lui-même.

Donc en reprenant la formule précédente (Longueur du dipôle = Lambda / 2), vous multipliez ce résultat par le coefficient en question.

Longueur définitive du dipôle = Longueur du dipôle x 0,95

Ex : je cherche à construire un dipôle dont la bande passante doit être centrée sur la fréquence 27,555 MHz. Voilà le calcul :

Lambda = 300/27,555 = 10,89 mètres

Longueur du dipôle = 10,89 / 2 = 5,44 mètres

Longueur définitive du dipôle = 5,44 x 0,95 = 5,17 mètres .
Cette valeur étant la longueur de l’antenne, chaque brin mesurera environ 2,58 mètres.

Voilà, vous connaissez donc la mesure de votre dipôle mais attention, cette longueur variera en fonction du type de matériaux constituant le brin conducteur, la forme de celui-ci ainsi que son positionnement dans l’espace par rapport au sol.

Son impédance théorique est de 73 ohms en son centre.
Donc vous obtiendrez, dans le cas d’une attaque directe par câble coaxial 50 ohms, un ROS d’environ 1,5.
Ce qui est déjà suffisant car la puissance réfléchie reste faible (4% !).
Cette impédance est celle que l’on obtient lorsque l’antenne est disposée à l’horizontale.

Gain théorique : 0dBd (normal, un dipôle ne peut pas avoir plus de gain qu’un autre dipôle de même dimension...) ou 2,15dBi.

Bande passante :

pour optimiser votre bande passante, utiliser une section de fil plus importante (2,5 mm² au lieu de 1,5mm² par exemple) mais avec une section classique de 1,5mm² c’est déjà largement suffisante pour couvrir une bonne partie de la bande 11 mètres (entre 27,405 et 27,955 MHz) avec un ROS acceptable aux extrémités.

Un dipôle rayonne dans le plan perpendiculaire du brin rayonnant :



Après toutes ces considérations théoriques, passons à la pratique.

CONSTRUCTION:

Nous allons voir 2 exemples de constructions par 2 OMs différents :
moi-même puis Jean-François.
2 recettes différentes mais pour un résultat final quasi identique.

Exemple de Jérôme

J’ai pour ma part choisi une solution très basique avec un coût de reviens le plus faible possible.

Voici les éléments dont vous avez besoin :

1 domino.
1 tournevis plat de petite taille.
Une paire de tenaille ou tout outil apte à couper du fil électrique de petite section.
6 mètres de fil électrique 2,5mm² de section.
Du câble coaxial 50 ohms (11mm de diamètre pour avoir le moins de perte possible ou 6mm pour des coûts de reviens plus faibles et un poids moindre pendu à l’antenne) ou 75 ohms à cause de l’impédance de l’antenne.

De la cordelette ou, mieux, du fil nylon.
Cela servira à fixer votre aérien.
Au moins un support, un arbre par exemple ou une canne à pêche de grande longueur, en fibre de verre.

On calcule rapidement la longueur que va devoir avoir chaque brin de notre antenne.
Avec les formules indiqués plus haut, on peut avoir le résultat ainsi : L=71,25/F avec L : longueur en metres et F : Fréquence en MHz.

Ex. pour 27,555MHz de fréquence de résonnance, cela donne L = 71,25/27,5 55= 2,59 mètres

Coupez 2 sections de 2,70 mètres de câble électrique.
On les taillera plus tard pour arriver à la résonnance.

Prenez votre domino et fixez chacun des câbles sur le domino de cette façon :




Ensuite, vous devez choisir le mode de fixation de votre antenne :

1.Entre 2 arbres ?
2.En slopper (en français, l’antenne décrit un angle de 45° par rapport au sol) ?
3.En V ?
4.En V inversé ?



Pour ma part, j’ai choisi le mode slopper car cela ne nécessite qu’un seul point de fixation haut (arbre, pylône, cheminée...) et parce que l’antenne est moins directive.
Sachant que je suis fan d’activités en portable, je n’ai pas toujours la chance d’avoir un arbre à proximité auquel je pourrais fixer l’aérien.
De plus, l’impédance de l’antenne diminue dans cette position et se rapproche des 50 ohms.

Pour cela, je me suis procuré une canne à pêche en fibre de verre (surtout pas en carbone !) de 7 mètres de long ainsi qu’une fixation de sol.
Cela coûte environ 20 euros l’ensemble.

C’est à cette canne à pêche que nous allons fixer l’une des extrémités de notre dipôle. L’autre extrémité sera fixée au sol.
N’accrochez pas directement votre antenne à la canne à pêche ou au sol, utilisez pour cela quelques dizaines de centimètres de cordelette ou de nylon en tant qu’intermédiaire.

Pour les réglages, il faut s’armer d’un peu de patience.
Ca ne prend pas l’après-midi mais les montées et descentes puis remontées de l’antenne peuvent paraître fastidieuses.

Mais c’est le prix à payer pour obtenir une certaine efficacité.
Pour ma part, je suis donc parti de 2 brins de 2,70m chacun que je ne coupe pas pour accorder l’antenne mais que je replie à chaques extrémités de l’antenne car la longueur physique de l’antenne ne va que jusqu’aux boucles.

Cette longueur ne prend pas en compte le morceau de brin replié.
Ca permet notamment de rallonger l’antenne si elle est trop courte, chose que l’on ne peut pas faire si on sectionne les brins.
Faites attention à ce que les 2 brins soient toujours de même longueur autrement c’est le désaccord assuré.
Nous cherchons donc à accorder l’antenne sur 27,555 MHz, voici comment procéder pour accorder "pil poil" :

Mesures de ROS trouvées Action à entreprendre

Attention, ce sont des valeurs théoriques

-27,455, ROS = 1,05
27,555, ROS = 1,55
27,655, ROS = 1,75 RACCOURCIR L’ANTENNE
-27,455, ROS = 1,85
27,555, ROS = 1,55
27,655, ROS = 1,15 RALLONGER L’ANTENNE
-27,455, ROS = 1,55
27,555, ROS = 1,05
27,655, ROS = 1,55 NE PLUS TOUCHER L’ANTENNE, ELLE EST REGLEE

Tendez bien l’antenne de telle sorte à lui donner la forme d’une belle diagonale et ne soyez pas étonné par la courbure parfois importante de la canne à pêche.
C’est pour cela que j’ai choisi une longueur de canne importante, pour compenser cette courbure tout en conservant une hauteur d’antenne suffisante.



La hauteur de positionnement de l’antenne joue sur son efficacité.
Plus elle sera haute, plus "tirera" bas sur l’horizon.
C’est un facteur important pour minimiser les rebonds (dans l’atmosphère ou sur le sol) et donc pour favoriser le DX.

Vous pouvez bien sûr choisir une autre configuration de positionnement de l’antenne.

Par exemple, le V inversé (avec un angle de 120°) permet lui aussi d’avoir une impédance d’antenne proche de 50 ohms mais nécessite par contre 3 points de fixation au lieu de 2.

L’antenne devient plus directive et rayonne principalement dans le plan perpendicaulaire à celui de l’antenne.
Le positionnement à l’horizontal nécessite, lui, 2 points de fixation seulement mais situés en hauteur.
C’est valable si vous avez 2 cannes pêche ou bien 2 arbres aux alentours.
Par contre, l’impédance repasse environ à 75 ohms.

De toute façon, il est important de bien dégager l’antenne et de l’éloigner d’éléments génants (maison du voisin, bois...etc).
Un dipôle à 10 mètres du sol sera toujours plus efficace qu’une directive située au ras du sol.

Doit-on utiliser un balun ?

Eh bien pour des activités en portable, on peut s’en passer.
Un balun 1:1 a pour but d’isoler l’antenne de votre ligne de transmission.
Sinon, cette dernière pourrait rayonner une partie de votre signal.

Mes premiers essais:

J’ai fabriqué ce nouveau dipôle pour mon activité en portable 14IR/CF-42020 en remplacement d’une antenne mobile de longueur très modeste.
J’ai pu comparer simultanément ces 2 antennes.

L’antenne mobile est une 5/8ème d’onde d’1m20 posée sur le toit du véhicule.
Le dipôle, lui, se situe à plusieurs mètres du sol.
Tout de suite, le niveau de bruit n’est pas le même et avec la propagation européenne que l’on a à cette période, je me rends compte que la différence de signaux est flagrante.
Jusqu’à plus de 5 points !
Sans compter les stations que je n’entends pas sur l’antenne mobile, elle ressortent clairement sur le dipôle.

La bande passante est effectivement largement suffisante sur l’ensemble de la bande pour ne pas avoir à se soucier du ROS.

Exemple de 14IR103 Jean-François

Ingrédients nécessaires pour la recette magique :

1 boite de dérivation PLEXO
10 mètres de coaxe 6mm.
1 bornier de dérivation (dominos).
du plexiglas.
du fil électrique souple 1,5mm².
un fer à souder et un peu d’étain.
de la corde nylon.
de l’huile de coude, de la patience.
et une boussole !!!

Comme la signalé Jérome un peu plus haut, la longueur théorique doit être de 2,58m par brins.

Pour le fil électrique de 1,5mm², il est judicieux de choisir 2 couleurs différentes, c’est mieux pour reconnaitre le brin émetteur et la masse.
Ne pas oublier d’étamer les 2 fils et les brins du câble coaxial avant de les connecter.





Intérieur de la boite de dérivation

J’ai taillé cette antenne à "hauteur d’homme", c’est à dire à environ 1,80m du sol.
Je suis parti du calcul théorique en rajoutant 10 cm par brins.
Pour éviter que mon TX Lincoln fasse des signaux de fumées, j’ai utilisé la puissance minimum en AM (réglable de 1 à 10 w).

J’ai commencé par 1 watt, coup de pédale pour contrôler le ROS, normal c’est dans le rouge.

C’est là qu’intervient la patience.
J’ai coupé chaque brins cm par cm et re-contrôle du ROS.

Après plusieurs interventions, j’ai mésuré les brins pour qu’ils aient la même longueur.

Plus mon ROS diminuait et plus j’augmentais la puissance.

Je suis parvenu à un ROS correct de 1,5 toujours à 1,80m du sol pour des longueurs de 2,50m par brins.
Ayant peur de trop couper et de tout reprendre à zéro, j’ai arrêté de jouer de la pince coupante.
J’ai monté cette antenne filaire à 5m environ, j’avais 1,2 de ROS. Satisfait, je n’ai plus rien touché.

Les réglages étant effectués, il fallait que je trouve un OM en fréquence près de mon QTH vacances(38) pour tester l’installation.


Vue arrière de la plaque isolante:




1er essai:

L’antenne étant positionnée en "slopper", c’est à dire avec un angle de 45° par rapport au sol.

Appel en fréquence pour un essai radio.

Rien pendant 10 minutes.
Petit tour de galette pour trouver un QSO et là je trouve un OM qui passe 5/7.

Break pour un essai radio.
En avant le break.

Bonjour, j’effectue des essais avec une antenne filaire, pourrais tu me donner ton QTH en Rhône-Alpes et me faire un report STP.
C’est de l’interphone, 5/7, et je ne suis pas en Rhône-Alpes.

Pardon ?
Je suis en Angola, 39CO Didier au micro...

Et là, une joie indescriptible que seule la radio peu nous procurer.

Ce 1er QSO réalisé avec cette antenne (inclinée à 45°) restera un de mes meilleurs souvenirs en DX.


Arrière de la boite PLEXO:



Pour éviter le poids au centre du dipôle, j’utilise du câble coaxial 50 ohms de 6mm.

Je ne démonte jamais le câble coaxial (10 mètres), il fait partie intégrante du système.

Avec l’aide d’une boussole, j’ai pû vérifier l’effet directif de cette antenne (3 à 4 points au S-mètre), la bande passante est de 400khz.

Depuis l’été 2004, j’ai testé cette antenne dans toutes les positions!

En V dans le plan horizontal et vertival, inclinée à 45°.
Je l’ai utilisé en V inversé sur mon balcon et fais des QSO avec les divisions 2, 9 et 309 avec un ROS de 1,5.
Je l’utilise principalement à l’horizontal, à environ 4,5m du sol.
J’ai pû contacter, avec ces 2 bouts de fils électriques, de très nombreuses divisions en et hors Europe.

En MAI 2007, j’ai renouvelé l’opération.

Comme en 2004, j’ai suivi scrupuleusement la méthode suivante :

puissance minimum, coup de pédale, contrôle du ROS et coupure des 2 brins par cm.
Au bout de 2 heures 1er QSO avec 1,4 de ROS pour les 130 watts environ du RCI2970DX .


Isolateur



Je vous laisse le choix des matériels utilisés, car le but est de réaliser cette antenne à moindre coût.

Si vous utilisez du 2,5mm², les réglages seront différents.

Je n’ai pas donner de côtes car je trouve les photos suffisantes.

Les puristes me parleront de balun, d’hauteur minimun de 6,5m, de longueur de coaxe, de l’âge du capitaine...

Pour moi, il y a la théorie et la pratique.

De nombreux paramètres influencent l’émission :

Le sol, l’environnement, le QTH, les appareils insérés dans la ligne d’antenne, la qualité et la longueur du coax’, la propag,les soudures...

En respectant les grandes lignes énoncées par Jérome au début de cet article, vous pourrez réaliser facilement, avec un minimum de frais, un dipôle efficace, discret et résistant qui vous procurera du plaisir en DX.

Et surtout, n’oubiez pas la patience...




EN CONCLUSION:

Cette antenne est très simple à réaliser comme vous avez pu le constater et donne d’excellents résultats si elle est correctement installée.

Vous pouvez extrapoler cette construction pour des dipôles taillés pour d’autres bandes.

Ex : un dipôle de 20 mètres de long peut être une bonne base pour l’écoute de la majorité des bandes radioamateurs ou de radiodiffusion.

Elle peut être emportée partout, pas de tube à caser dans le coffre du véhicule, juste du fil et du coaxial... Pour les activités en portable, c’est l’idéal.

Bon amusement !

source: 14IR103 Jean-François, 14IR404 Jérôme http://irdx.fr/spip.php?article153

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MessageSujet: Re: fabrication d'une antenne dipôle 11 mètres.   Dim 7 Fév 2010 - 22:44



J'ai eu l'occasion dans fabriquer une , mais pas pour 27 mhz.
J'avais opté pour le V inversé.

Faudra que je la remette en route ( si elle est pas trop abimée ...)

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SONY ALPHA100 / Objectif MINOLTA 18-70 AF-DT + SIGMA 70-300mm F4-5,6 DG APO Macro
Sony a200 + 70-200mm F2,8 II DG MACRO APO EX HSM SIGMA

Ce que j'aime dans la photo, c'est qu'il n'y a rien de définitif. La meilleure photo c'est celle qui reste à faire.

ULYSSE44
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