Journal d'un Old Man niçois dans l'océan indien - Jean-Claude MASCARELLI - Since 1999
« Dans la vie, rien n’est à craindre, tout est à comprendre. » - Marie Curie, prix Nobel (physique en 1903 et chimie en 1911)
 

Antennes/Antenne cadre magnétique 14/28 Mhz by FR5EC

Vidéo fr5ec-loop_14-28_MHZ - Version 1 - 3795,59 Ko (3886689 octets)

I built (good prices) my antenna...

J'AI CONSTRUIT (POUR PAS trop CHER) MON ANTENNE...

Ma version 1 avec CV homemade

Opening: What fun! Have a compact antenna, but that really works! Build my own antenna. Improve performance but not before you understand how it works?

Liminaire : L'envie de me faire plaisir avant tout ! Disposer d'une antenne compacte mais qui rayonne vraiment ! Concevoir l'antenne et la construire mais pas avant d'avoir compris comment elle marche et quel est son rendement par rapport au doublet ISO de référence...

1. Mes acquits (au fil des années) :

How it works? Fundamentals. Choice of materials, the form factor of the antenna, its power ...

1.1. La boucle : On peut dire que l'antenne cadre magnétique, s'apparente à un circuit accordé de dimensions respectables... ce qui permet au moins de faire l'économie d'une boîte d'accord, hi ! Son indice de forme est idéalement - d'après la littérature - de forme circulaire. Cependant, le cadre peut prendre une forme octogonale, hexagonale, carrée, ou même rectangulaire voire triangulaire suivant l'humeur !
Il faut savoir que le rendement de l'aérien de forme circulaire est de 10% supérieur au carré (pour une périphérie identique). Il ne faut pas négliger cela, quand on sait que le rendement de cet aérien est inférieur au doublet demi onde de référence de 3 % à 30 % selon la fréquence.

Règle : Le périmètre doit être inférieur à 1/3 d’onde de la fréquence la plus élevée !

1.2. Le condensateur variable :

Attention il doit être à fort isolement... les valeurs courantes avec 100 W en émission, varient de 2.9 kV à 4.7 kV  entre respectivement 28 et 14 Mhz.
Un espacement de 5 à 6 mm sera donc plus que suffisant entre les lames du condensateur à air !
Dans le commerce c'est très cher, il va bien falloir trouver une solution...

NB : Pour des règles de sécurité élémentaires, veillez à ce que l'aérien soit installé dans un périmètre inaccessible aux personnes et aux animaux domestiques !

Il est possible de construire votre propre condensateur variable : calcul d'un condensateur

1.3. L'alimentation en 50 ohms :

- soit par un gamma match, ou delta match :


Crédit photos et shémas

NB : "Le couplage par gamma match est une solution séduisante mais qui se révèle moins pratique pour les réglages du ROS et apparemment moins favorable pour la résistance au bruit que le couplage magnétique par une spire." ici, voir mes sources et d'autres solutions à explorer ?

- soit par une boucle de couplage :


Crédit photos et shémas

NB : Pour une boucle de couplage le diamètre est égal  à 1/5 du diamètre de la grande boucle, (dans mon cas diamètre de la petite boucle 1/5 = 0.2 m en fil électrique 2mm² ou plutôt... la partie centrale dénudé du coaxial (une soudure de moins) !)

- Mais beaucoup d'autres solutions restent à expérimenter...


Crédit photos et shémas, cliquez sur le lien

Mon ami FR5CU a choisi de s'alimenter autrement...

Commentaires d'Alain : "Le tore T200 (ou équivalent HF), te permet d'avoir un couplage plus 'serré' donc un coefficient de qualité élevé... C'est plus simple et très stable comme construction. Par contre, si tu souhaite couvrir une grande portion de fréquence, il faut faire varier le nombre de spires ou avoir des prises intermédiaires..."  
Alain m'a fait part également d'une de ses sources d'inspiration principale, à mon tour de vous en faire profiter...

Visitez le site de : Alain Orré FR5CU

1.4. Quelques informations indispensables :

1.4.1. ... pour les bandes basses proposée par F5NGZ

1.5. Ce qu'il faut connaître encore :

1.6. Fondamental :

Quatre remarques fondamentales pour réussir votre antenne :

  1. choisir un tube de gros diamètre !

  2. alimenter l'aérien par l'intermédiaire d'une boucle de couplage !

  3. réaliser votre antenne en cuivre !

  4. choisir (si c'est possible) un cadre rond !

NB : Pour un cadre de 0.9 m de diamètre le rendement global de l'antenne (par rapport à un doublet de référence) sera fonction non seulement du diamètre du tube utilisé. mais aussi de la matière du tube... par exemple, sur 14 Mhz avec 100 W :

Ci-dessous une approche très intéressante sur le sujet...

Diamètre du tube
en mm
Rendement en %
par rapport au doublet
tube de cuivre tube d'aluminium
14 45.9 24.6
20 54.8 31.8
30 64.5 41.1
43 71.8 49.4
50 75.2 53.8

Calcul d'après le logiciel http://www.standpipe.com/w2bri/software.htm

NB : Imaginons la déception de l'OM qui aurait choisi du tube d'aluminium de 14 mm de diamètre ! Celui-ci risque fort d'être victime du "syndrome EH" (plus communément appelé le syndrome de "la charge fictive") avec à peine 25 % de rendement par rapport au doublet ?! (pour un cadre rond)


2. Construction :

2.1. L'antenne :

  • tube de cuivre de 43 mm de diamètre. J'ai pu m'approvisionner en tube de cuivre localement à la SOPSAR - ZA Le Port (pour y aller, à l'entrée de la ZA dans le carrefour tournez à droite avant le "Mac Do", puis au carrefour suivant prendre à gauche vers la zone artisanale, puis environ 80 m à droite...)
    Merci à Jacky FR4NP pour l'adresse.

  • alimentation par boucle de couplage, car elle offre théoriquement plus de souplesse pour l'accord et moins de bruit en réception...

  • une forme octogonale proche du cercle mais plus facile à réaliser... finalement j'opte pour un cadre un peu plus ovale (pour que l'antenne rentre dans le coffre de ma voiture HI !) les deux tubes verticaux sont donc plus long (41 cm), le périmètre est égal à 3 m pour pouvoir fonctionner du 20 m au 10 m !
    Finalement les dimensions hors tout de l'antenne sont : 90x100 cm.

  • bande passante/capacité/ rendement en fonction de la fréquence d'émission (100 w en SSB) :

Fréquence
Mhz

Bande passante
Khz

Capacité Rendement %
(par rapport
au doublet)
 pF  kV
14 11 56 5 72
18 26 30 4 86
21 46 20 3.5 91
24 76 13 3 94
28 137 8 2.7 97

Calcul d'après le logiciel http://www.standpipe.com/w2bri/software.htm

La mini perceuse 6/15 v courant continu 20 W, retrouvée dans un fond de tiroir, devait permettre la commande à distance du CV... mais elle tourne trop vite ! Finalement j'opte pour un moteur 12 v avec réducteur (don de FR5AB, merci à Roland). Le moteur alimenté en 3 v marche à merveille !  Malheureusement après quelques essais le moteur est HS !
Je commande donc en ligne chez Conrad un motoréducteur 1/600 Modelcraft (10 tr/min)  à 15.42€
C'est super ! le diamètre de l'engin permet de l'intégrer dans le tube !

2.2. Coût total :

Désignation Prix en €
tube de cuivre de 5 m et 8 coudes à 45° 130
plaque de tôle galvanisé
0.12m x 1 m de 0.5mm d'épaisseur
10
Motoréducteur 1/600 Modelcraft (10 tr/min)   57
Condensateur Jennings ??
Total 197 €

NB : Coût à comparer au prix du matériel commercial équivalent. (plus de 1000 euros... sans les frais d'approche !)
Temps total passé : 12
heures environ (cool, sans se presser hi !)


3. Conclusion :

Un peu de fatigue, mais que du bonheur à toutes les étapes !

Je vous encourage donc à vous lancer dans la construction de cet aérien relativement facile à réaliser pour un bricoleur moyen (comme moi) disposant d'un outillage basique !
Merci d'avoir lu cet article.

73 QRO et bon courage ! de FR5EC !

Auteur : Jean-Claude Mascarelli - Contact : Email in "qrz.com"