Modifications de ma Spiderbeam

L’année dernière, j’ai changé mon antenne verticale Gap-Titan pour une Spiderbeam  5 bandes HD car mon souhait était de me frotter aux Dx.

Sur son site, DF4SA expliquent que depuis la réalisation de la version 1, le 1^er avril 2003 près de 1500 spiderbeam ont été vendues dans le monde.

Spiderbeam.com

Le secret du succès de la Spiderbeam, antenne yagi portative, est sa simplicité, sa robustesse et sa conception sans aucun compromis : plusieurs monobandes, de longueurs d'ondes entières sont entrelacées sur une structure en croix avec une interaction négligeable. Tandis que cette conception rend l'antenne très légère comme une mini-beam, son gain avant et son rapport Avant/Arrière, sont comparables à ceux d'une yagi trois bandes classique. Le R.O.S. reste chez moi en dessous de 1,6:1 au grand maximum sur toutes la largeur les bandes HF radioamateur. Ce qui reste, par rapport à d’autres antennes, plus qu’honorable.

Performances :

À ce jour, seules les mesures de SWR ont été menées sur cette antenne, les voici dans le tableau ci-après. Ces mesures ont été obtenues avec l'antenne à une hauteur d'environ 8m. Le dispositif de mesure était un MFJ-269B Antenne Analytique, et des mesures ont été prises à la fin d'une longueur de 50 m de RG-213/ U  qui court le long du mât au shack.

Bande 20m

• Lower 2:1 SWR Frequency (MHz) : 13.84
• Minimum SWR Frequency (MHz) : 14.04
• Upper 2:1 SWR Frequency (MHz) : 14.50
• 2:1 SWR Bandwidth (KHz) : 660
• Minimum SWR : 1.1

Bande 17m

• Lower 2:1 SWR Frequency (MHz) : 17.84
• Minimum SWR Frequency (MHz) : 18.02
• Upper 2:1 SWR Frequency (MHz) : 18.42
• 2:1 SWR Bandwidth (KHz) : 580
• Minimum SWR : 1.2

Bande 15m

• Lower 2:1 SWR Frequency (MHz) : 20.79
• Minimum SWR Frequency (MHz) : 21.23
• Upper 2:1 SWR Frequency (MHz) : 21.50
• 2:1 SWR Bandwidth (KHz) : 710
• Minimum SWR : 1.6

Bande 12m

• Lower 2:1 SWR Frequency (MHz) : 24.74
• Minimum SWR Frequency (MHz) : 24.87
• Upper 2:1 SWR Frequency (MHz) : 25.04
• 2:1 SWR Bandwidth (KHz) : 300
• Minimum SWR : 1.5

Bande 10m

• Lower 2:1 SWR Frequency (MHz) : 27.59
• Minimum SWR Frequency (MHz) : 28.79
• Upper 2:1 SWR Frequency (MHz) : 29.37
• 2:1 SWR Bandwidth (KHz) : 1780
• Minimum SWR : 1.2

Certains paramètres des performances de l'antenne tels que le lobe principal, le gain ou le rapport avant-arrière, ne sont pas les quantités les plus faciles à mesurer pour une antenne HF. Des variables, telles que l'évolution des conditions ionosphériques résultant de la force du signal et de l'angle d'arrivée, apparaissent pour des signaux reçus. Cela signifie également que la mesure de la quantité et de la qualité des signaux entendus "sur l'air" peut être en proie à des inexactitudes et ainsi donner lieu à des conclusions erronées.

J'ai fixé l'antenne au sommet d’un pylône télescopique HD de 10 m de chez Spiderbeam.

J’ai ajouté une nappe de haubans à 2,5m du sol pour consolider la tenue du pylône

Mais PROBLEME !

Malheureusement, au début de l’année, lors de fortes tempêtes de vent, le système d’attache, c'est totalement plié. Le pylône lui a résisté sans aucun problème.

Les modifications apportées à la conception structurelle

À partir de mon problème, lors d’une réunion de la section à Liège, une idée a jailli et ma permis d'entreprendre la transformation radicale de la fixation de l'antenne.

Une contrainte critique lors de la conception de départ était de maintenir la légèreté de l'antenne. Lors de la modification de la structure, il est très facile de modifier les composants individuels, cela augmente légèrement le poids de l'antenne, seulement confère à celle-ci une plus grande résistance mécanique, ce qui est absolument nécessaire. Il faut reconnaitre que la structure de ce genre d’antenne n’est pas faite pour supporter de grands vents. Même en HD, les tôles en aluminium font 2 mm d’épaisseur. Le moyen de fixation n’est pas idéal, c’est certainement là, à mon avis, le point faible de cette antenne.

Plans de la nouvelle structure porteuse

Si vous avez le logiciel SketchUp 8 (gratuit), je vous donne les captures d'écran.

En m’inspirant de l’antenne Hexbeam, j'ai dû réaliser le même genre d’attache, mais en améliorant le système et en l’adaptant pour mon antenne. J'ai alors conçu un plateau avec lequel je pouvais fixer les cannes, surmonté d'un tube rigide qui servirait à tendre les haubans afin de soulager les cannes.

Un tube d’un mètre en galva diamètre de 42 mm soudé à une plaque d’acier carrée de 300 mm de côté, de 5 mm d’épaisseur feront l’affaire.

  J’assemblai le tout, puis passais une bonne couche d’antirouille pour finalement obtenir ceci :

Depuis que j'ai remonté l’antenne sur son pylône, elle donne des résultats bien au-dessus de mes espérances.

Conclusions :

Avec cette expérience, je pense que la construction de cette antenne Spiderbeam n'est pas la même construction qu'une antenne dipôle. Et ce n'est pas une tâche qui peut être faites en un après-midi. La tâche est encore plus compliquée lors de la modification de la conception originale, il faut résoudre des problèmes de conception et de construction « à la volée ».

Après avoir pris du temps et fait des efforts pour modifier cette antenne, je suis tenté de la laisser telle quelle et de l'utiliser directement. Toutefois, je crois que ce serait très instructif de modéliser cette version re-construite en utilisant NEC-2 et ainsi pouvoir déterminer s'il y a des améliorations de performances à apporter.

Avec les remerciements de ON5PO et ON8SM pour leurs conseils.

Voici une du montage en vidéo de ma Spiderbeam installée :

https://youtu.be/jE7FGnsjSAg

Montage de l’antenne initiale :