Les antennes long-­fil + MLB

Les antennes long-­fil + MLB

Une forme d’antenne est apparue il y a quelques annĂ©es : un fil de « n’importe quelle longueur » est raccordĂ©e Ă  une mystĂ©rieuse boite magique qui adapte « automatiquement » la haute impĂ©dance de ce fil Ă  50 Ω. Cette mystĂ©rieuse boite magique est appelĂ©e « Magnetic Balun ». C’est, en fait, un (auto)transformateur 9/1 ou 10/1. Son appellation « balun » est donc incorrecte. Quant au « magnetic », tous les transformateurs font appel au magnĂ©tisme ! Oui, cette appellation n’est rien d’autre qu’un argument commercial.
Nous devrions donc dire « unun 9:1 »  mais le terme  « magnetic balun » a fait son nid dans le jargon OM.
Est­ ce une nouveautĂ© ou une invention gĂ©niale ? Et non ! Depuis que nos rĂ©cepteurs general coverage sont numĂ©riques, l’entrĂ©e « long-­fil » ou « 600 Ω » n’est souvent rien de plus qu’un… magnetic balun intercalĂ© entre la borne antenne et la SO239 en 50 Ω ! C’est comme la prose de monsieur Jourdain : nous le pratiquions sans le savoir…

L’antenne

Au dĂ©part, il Ă©tait conseillĂ© de prendre un fil de 20 m. RĂ©flĂ©chissons. 20 m, c’est un quart d’onde sur 80 m.
L’extrĂ©mitĂ© prĂ©sente donc, lorsque le fil est bien accordĂ©, une impĂ©dance de 36 Ω (fois 2 pour un dipĂ´le = 72 Ω). Cette impĂ©dance est divisĂ©e par 9 dans le MLB. Ça nous fait 4 Ω vus par le TX !!!   D’oĂą un ROS de 50 : 4 = 12,5 => 12,5:1 ! Et le courant qui l’accompagne.
Sur 40 m, l’antenne rĂ©sonne en demi-­onde. Ça nous fait une impĂ©dance qui va de 1500 Ă  5000 Ω selon l’environnement et si l’antenne est bien rĂ©alisĂ©e.
Mettons 2000 Ω, ce qui assez courant. 2000 : 9 = 222 Ω => 222 : 50 = 4,4 d’oĂą un ROS de 4,4:1 Íľ ce qui est beaucoup plus raisonnable. Mais vous avez dĂ©jĂ  compris qu’il est complètement faux de dire que le MLB accorde tout. Et deuxième conclusion : le MLB fonctionne infiniment mieux avec les hautes impĂ©dances.
NĂ©anmoins, sur 80 m, on arrivait Ă  un certain rĂ©sultat. Il Ă©tait dĂ©conseillĂ© de mettre des radiales et mĂŞme de mettre Ă  la terre. Pourquoi ? Parce que, dans ces conditions, c’est la tresse du coaxial qui sert de radiale et le TX qui suit est raccordĂ© Ă  la prise de terre du secteur. Cela fait une rĂ©sistance quand mĂŞme assez Ă©levĂ©e. Supposons qu’elle soit de 40 Ω (c’est une bonne approximation). Le TX verra donc l’impĂ©dance de l’antenne PLUS celle de la terre Íľ donc 4 + 40 = 44 Ω. D’oĂą un ROS de 50 : 44 = 1,15 => 1,15:1 Íľ ce qui est excellent.
Oui ?…
La puissance appliquĂ©e Ă  l’ensemble antenne plus terre sera rĂ©partie entre le fil et le solÍľ 4/44ème ira dans l’antenne et 40/44ème ira dans le sol. Ça nous fait un rendement de… 9%.
Mais 81% de cette puissance ira dans tout ce qui est raccordĂ© au TX vu que le retour de l’antenne se fait par le coaxial. ConsĂ©quence : les masses mĂ©talliques de votre TX « piquent les doigts » en Ă©mission et vous faites un beau QRM dans les appareils audio­-vidĂ©o du quartier vu que la masse de votre TX (donc la tresse du coaxial) est raccordĂ©e au fil de terre de votre installation Ă©lectrique et que ce fil se trouve dans le mĂŞme tube que les autres fils auxquels il est couplĂ© capacitivement. Cela s’appelle le « mode commun ». Ces fils se promènent partout dans le domicile mais vont aussi chez les voisins et, 81 Watts (moins les pertes, Ă©videmment), ça ne pardonne pas…
Sur les bandes non­-WARC du 40 au 10 m, il en va différemment. Refaisons le calcul. 2000 Ω : 9 = 222 Ω plus la terre de 40 Ω = 262 Ω vus par le transceiver. Cela donne un ROS de 5,2:1 (262:50).
Les multiples de 10 m sont donc à déconseiller formellement.
Des OM se sont dĂ©jĂ  penchĂ©s sur le problème avant nous et ont Ă©tabli des tableaux bien utiles. Il en ressort que les meilleures longueurs sont : 16 m, 38 m et 53 m avec un ROS qui n’atteint pas (en thĂ©orie) 2:1. D’autres longueurs sont utilisables mais aidĂ©es d’une boite de couplage. Voyez les tableaux ci­-après.
A noter que le terme « long-­fil » n’est pas correct car il dĂ©signe une antenne de plusieurs demi­-ondes de long.
Les AmĂ©ricains parlent plutĂ´t, ici, de « random wire » qu’on peut traduire par « fil d’une longueur quelconque ».

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Les mesures qui circulent sur Internet

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Le tableau de Balun-Design

Notre antenne

longfils-3Nous avions acquis un joli petit secrĂ©taire en imitation acajou ou merisier Ă  restaurer. Il s’est avĂ©rĂ© idĂ©al pour y loger notre R2000 et faire de l’Ă©coute dans le living lorsque la TV n’offrait pas de programme intĂ©ressant.
Un examen du schĂ©ma avait montrĂ© qu’il y avait un unun 9:1 en interface entre l’entrĂ©e « long-­fil » et le 50 Ω. Un simple fil aurait suffit mais dans les habitations modernes il y a beaucoup de « gĂ©nĂ©rateurs de bruit ». Il fallait donc Ă©loigner ce fil de toutes ces sources. Quelques heures de recherches sur Internet (merci M. Google) nous ont fourni une documentation bien Ă©toffĂ©e sur les magnetic baluns et leurs applications. Il a Ă©tĂ© dĂ©cidĂ© de tester un fil de 16 m.
Celui­-ci a Ă©tĂ© attachĂ© au sommet du pignon de la maison (7,5 m) via un unun 9:1 de fabrication maison (voir les prĂ©cĂ©dents QSP) et dĂ©ployĂ© jusqu’au bout du jardin oĂą il a Ă©tĂ© attachĂ© Ă  une petite construction en bois de 2 m de haut. 7,5 m de RG58 assure la liaison du unun vers le sol.
L’extrĂ©mitĂ© de la tresse a Ă©tĂ© mise Ă  la terre par un bout de tuyau en cuivre de 8 mm de diamètre et de 1,2 m de long qui a Ă©tĂ© simplement piquĂ© dans le sol.
Ce câble coaxial passe par un trou dĂ©jĂ  existant au ras du sol et un choke ­balun (tout bĂŞtement une self de choc pour coaxial) Ă©tait intercalĂ© pour Ă©viter que le QRM captĂ© par la gaine du câble dans la maison ne soit transmis jusqu’Ă  l’antenne et captĂ© Ă  son tour par celle­-ci.
N’oublions pas que la gaine d’un coaxial assure le blindage du câble. Elle empĂŞche la HF de sortir mais aussi d’entrer. Peu de gens savent qu’un coaxial a, en rĂ©alitĂ©, trois conducteurs HF : l’âme, l’intĂ©rieur du blindage et l’extĂ©rieur de celui­-ci ! Et ceci grâce Ă  l’effet de peau.

Une SO239 a Ă©tĂ© soudĂ©e après le choke­ balun pour un câble de raccordement au RX. Ce câble passe le long de la TV, de la chaĂ®ne Hi­fi et des rĂ©cepteurs satellite plus divers accessoires et alimentations diverses mais on n’entend rien de substantiel. Cela veut dire que lorsqu’on Ă©teint un de ces appareils, le niveau de bruit ne diminue pas.

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Le choke balun. Il est composĂ© de 2 sĂ©ries de tores utilisĂ©s dans les alimentations Ă  dĂ©coupage. Comme leur but est de l’antiparasitage…Sur la deuxième photo, le tube en cuivre servant de prise de terre.

Voyez les photos explicatives pour plus de dĂ©tails sur la construction de l’antenne.

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Le « magnetic balun » dans son boĂ®tier raccordĂ© Ă  la « pipe » par une chaine en plastique et notre « long-­fil » de 16m. Le point noir est l’isolateur d’extrĂ©mitĂ©.

Quelques petits trucs Ă©conomiques et pratiques

Comme isolateurs, nous avions des « Ĺ“ufs » en polyĂ©thylène et en porcelaine et nous les avons utilisĂ©s. Mais il y a mieux : de la chaĂ®ne en plastique utilisĂ©e pour dĂ©limiter les propriĂ©tĂ©s ou avertir d’un certain danger. Ces chaĂ®nes sont blanches et rouges ou noires et jaunes et coĂ»tent deux fois rien dans les supermarchĂ©s de bricolage. Elles existent en deux tailles et toutes sont très solides, rĂ©sistantes aux UV et parfaitement isolantes en HF. De par la disposition des maillons, l’eau ne peut pas circuler le long de la chaĂ®ne Íľ en fait, elle protège au moins aussi bien qu’un isolateur dĂ©diĂ© tout en coĂ»tant mĂŞme moins cher ! De plus, elles prĂ©sentent une petite Ă©lasticitĂ© qui protège un peu le fil des chocs.
Pour accrocher le unun au toit, nous avons achetĂ© une pièce en acier Ă  visser dans le bois. Cette pièce porte le nom de pipe et sert Ă  soutenir un isolateur pour les clĂ´tures Ă©lectriques de pâtures pour le bĂ©tail. Il est parfaitement protĂ©gĂ© contre la rouille et notre modèle, de 35 cm de long et 10 mm de diamètre (!), a coĂ»tĂ© un peu plus d’un euro dans un commerce spĂ©cialisĂ© en agriculture. On y a trouvĂ© Ă©galement la chaĂ®ne et des isolateurs en plastique. La pipe a Ă©tĂ© vissĂ©e dans la poutre maĂ®tresse du toit, on y a enfilĂ© la chaĂ®ne en plastique tenant le unun et c’est tout !
longfils-8Dans ces commerces, on trouve du fil de clĂ´ture en aluminium spĂ©cialement Ă©tudiĂ© pour l’Ă©lectrification des clĂ´tures. La rĂ©sistance de ce fil de 1,8  mm est faible, il ne s’allonge pas, il est très lĂ©ger et sa soliditĂ© est prĂ©vue pour rĂ©sister Ă  un mouvement maladroit d’un bestiau de plus d’une demi-­tonne. Cela devrait donc très bien convenir pour rĂ©aliser une antenne… En tout cas infiniment mieux que le fil en inox ou mĂŞme en acier galvanisĂ© qu’on trouve parfois dans des rĂ©alisations commerciales ! Son QSJ est dĂ©risoire par rapport au cuivre et mĂŞme l’inox. Il est blanc mat et se voit moins que le cuivre ou l’acier. InconvĂ©nient : il ne se soude pas (facilement). Il faut donc rĂ©aliser les connexions par des moyens mĂ©caniques. Nous allons tester cela et nous vous ferons part de nos observations. Mais si vous l’avez expĂ©rimentĂ© vous­-mĂŞme, vos conclusions seront très intĂ©ressantes pour tout un chacun.
Pour ceux qui ont des difficultĂ©s d’approvisionnement ou qui cherchent de la documentation, nous avons trouvĂ© tout cela chez Leboutte Ă  Hotton dans les Ardennes belges. Voyez leur site Internet : www.leboutte.be. Pub gratuite et dĂ©sintĂ©ressĂ©e !

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Premiers essais

Les rĂ©sultats sont surprenants. Les grandes et mĂŞme les petites ondes sont normalement inaudibles sur nos rĂ©cepteurs de trafic avec l’antenne du shack. Pourtant avec seulement 16 m, France Inter, Europe1 et RTL en grandes ondes arrivent ici, Ă  Namur, de S9 Ă  S9+30dB.
MĂŞme RMC, qui est normalement inaudible sur un BCR classique, est bien reçue. En dĂ©camĂ©trique, les stations se bousculent pour faire dĂ©vier l’aiguille du S­mètre.
Une constatation s’est imposĂ©e immĂ©diatement : le niveau de bruit en gĂ©nĂ©ral et en particulier sur 80 m est faible : S9 sur la Windom de 40 m du shack et seulement S5 ­ S6 avec la 16 m. Parfois mĂŞme en dessous de S5 ! MĂŞme chose sur 40 m. A première vue, les QRK sont les mĂŞmes, Ă  peu de chose près, pour les deux antennes. Mais la Windom est nettement plus haute que la filaire de 16m.
Serait-­ce la Windom qui n’est optimale ? Elle remplace une G5RV qui fonctionnait très bien mais un poil moins que la Windom sur 80 m Íľ donc tout serait normal.
Les essais sĂ©rieux, c’est Ă  dire non subjectifs et comparatifs. Les deux antennes sont sensiblement orientĂ©es dans la mĂŞme direction : Est-­Ouest. Le FT­857 (100W) Ă©migre avec sa boĂ®te de couplage et son alimentation Ă  dĂ©coupage du shack vers le living. Il est vraiment riquiqui Ă  cĂ´tĂ© du R2000… ! HI. Le TOS-mètre Daiwa est montĂ© en sĂ©rie avec l’antenne, sans coupleur. Au total il y aura environ 12 m de RG58 plus le choke­ balun Ă  mi­-chemin.
160 m : 2,6:1 17 m : 2,7:1
80 m : 2,5:1 15 m : 1,9:1
40 m : 1:1 12 m : 4:1
30 m : 2,2:1 10 m : 1,7~2,4:1
20 m : 3:1 6 m : 2,6:1
La boîte de couplage nous donne aisément 1:1 sur TOUTES les bandes. Voir les tableaux dans les pages qui suivent pour plus de détails sur les ROS.

C’Ă©tait le jour de la coupe du REF Íľ une bonne occasion de voir ce que ce fil a dans le ventre. Premier appel sur 40 m. MalgrĂ© le QRM du contest, l’OM (F) me prend du premier coup. S’en suit une sĂ©rie d’une trentaine de QSO en quelques dizaines de minutes. Les quatre coins de l’hexagone (HI) sont contactĂ©s très facilement. Le jeu n’est mĂŞme pas amusant. On passe alors sur 80 m. Il est 16h30 et la propagation n’est pas encore bien Ă©tablie. Pourtant, toutes les stations que j’ai entendues m’ont rĂ©pondu, quel que soit leur QRK.
En vérifiant le numéro du département, je verrai que, là encore, les quatre coins de la France ont été contactés en +/­20 minutes.
Un petit tour sur le 160m. Mon plus lointain QSO sur cette bande a Ă©tĂ© …de 20 km ! Un OM Ă  60km de lĂ  n’avait rien entendu sur son FT­1000 avec un DSP Timewave et une windom Ă  15m du sol. Ce jour­-ci, Il y avait un contest sur cette bande et un ‘OK’ lançait appel. Je lui rĂ©ponds avec une trentaine de watts (la puissance TX est dĂ©rĂ©glĂ©e sur cette bande). Il s’arrĂŞte, demande QRZ. Je relance mon appel, il me rĂ©pond que c’est pratiquement inaudible et qu’il n’a pas pu copier mon indicatif. J’abandonne. Mais il m’a entendu.
Avec 16 m de fil Ă  une hauteur de 7m50 d’un cĂ´tĂ© et 2 m de l’autre !
Essais avec les copains habituels dès le lundi. Sur 40 m, Ă  8h30, tout le monde me confirme que le signal est du mĂŞme ordre voir supĂ©rieur Ă  la Windom (on me donne jusqu’Ă  deux points S). Cela sera rĂ©pĂ©tĂ© plusieurs jours de suite avec les mĂŞmes conclusions.
Le jeudi nous avons un QSO entre amis dans un rayon de 40 km sur le 80 m. LĂ  encore on me confirme que le signal est puissant. Mieux mĂŞme : des OMs que je ne pouvais copier du fait du QRM Ă  S9 sur la Windom, sont parfaitement comprĂ©hensibles grâce au bruit Ă  S5­-S6 seulement. Les essais comparatifs entre les deux antennes montre qu’elles sont presque Ă©quivalentes sur 80 m (­1/2 Ă  ­1 point S pour la filaire de 16 m).
On dĂ©cide alors d’allonger l’antenne Ă  32 m en la prolongeant en L inversĂ© avec le unun au niveau du sol. La masse du transformateur (c’en est rĂ©ellement un, en fait) est raccordĂ©e Ă  la mĂŞme terre que prĂ©cĂ©demment mais le tube de cuivre a Ă©tĂ© dĂ©placĂ©.
Le bruit reste au même niveau ; peut­-être un demi-point S en plus sur 80 m. Le ROS a changé mais ne dépasse pas 4:1. Sur le 20 m et plus haut il serait même plus faible.

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Ici le unun. Le fils est la branche verticale du L InversĂ©. Sur la deuxième photo, le fil part du unun pour aller Ă  un isolateur situĂ© au sommet d’une latte en bois de 3 m. le but est d’Ă©loigner le fil des tĂ´le de zinc et de la descente de la gouttière qu’on peut voir sur la gauche. Il faudra fixer cette latte plus haut et ainsi allonger l’antenne d’1 mètre ou 2.

C’est nettement plus puissant sur 80 m et plus ou moins la mĂŞme chose sur les bandes supĂ©rieures. Mais les amis me donnent de 1 Ă  2 points de mieux pour la 32 m. Pour en avoir le cĹ“ur net, nous dĂ©cidons de commencer le QSO du jeudi suivant Ă  16 h sur la Windom. Deux des correspondants ne me copient pas.
Un troisième fait le QSP. Je déplace le tout au living et là, le QSO peut se faire presque confortablement ! Le lendemain, un OM me confirmera les deux points S de mieux : il nous écoutait en stand­by sur un parking de supermarché.

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Le fil arrive au faĂ®te du toit (venant de la gauche) Ă  un isolateur « Ĺ“uf  » attachĂ© Ă  la pipe et descend vers le fond du jardin, jusqu’Ă  une hauteur de 2 m

RenĂ©, ON2ROB, autre passionnĂ© d’antenne, a repris nos essais. Son antenne officielle est une Windom de 20 m accordĂ©e sur 80 m avec une importante self et un fil de 2m pour la rĂ©sonance sur 80 m (la mini­FD dĂ©crite dans NMRevue il y a quelques annĂ©es). Il adore cette antenne qui est sa prĂ©fĂ©rĂ©e. Il a Ă©rigĂ© une filaire de 16m et arrive exactement aux mĂŞmes conclusions que nous. Mieux mĂŞme il habite Ă  35 km du QRA ON5FM.
Sur 80 m, sur la Windom, il est pratiquement indĂ©codable alors qu’il a un QRK montant Ă  S8 avec cette filaire. Il va la porter Ă  53 m dès que le temps le permettra.

InquiĂ©tant…

Sorcellerie ou antenne miracle ? C’est vraiment Ă©trange car ces antennes ne sont pas accordĂ©es. Balun-Design, un fabricant de balun Ă  usage professionnel, donne quelques conseils pour ce genre d’antenne : http://www.balundesigns.com/…  Nous avons donc testĂ© ces conseils.
D’abord, nous avons placĂ© un long fil sur le sol, en dessous de la 32 m. Absolument aucune diffĂ©rence. Puis, nous avons placĂ© 8 radiales de 3 m Ă  la base du unun comme prescrit par ce fabricant : absolument aucune diffĂ©rence notable. En dĂ©sespoir de cause, nous avons dĂ©branchĂ© le fil de terre. Le croirez-­vous ? Aucune diffĂ©rence, rien, nada, nothing, nichts !!! En fait, il y a toujours une radiale de 7,5 m, en l’occurrence l’extĂ©rieur de la tresse du coaxial jusqu’au choke balun.
On s’est alors penchĂ© sur le sujet en se creusant les mĂ©ninges.

Tentative d’explication du rendement

La L inversĂ© est une verticale prolongĂ©e horizontalement. Le rendement d’une antenne est au prorata du rapport entre son impĂ©dance et celle de la terre ou de son plan de sol.
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Avec : Za : impédance de l’antenne
            Zt : impĂ©dance de la terre
Si nous avons une Z antenne de 50 Ω et une terre de 50 Ω, la moitiĂ© de la HF sera rayonnĂ©e et l’autre moitiĂ© ira Ă  la terre Íľ le rendement sera de 50% soit un demi-point S chez le correspondant.
Si nous avons une Z antenne de 450 Ω et une terre de 50 Ω, le rendement sera de 90%.

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L’impĂ©dance d’une antenne non accordĂ©e est composĂ©e de la rĂ©sistance au rayonnement Rr et une rĂ©actance. Celle­-ci sera capacitive si l’antenne est trop courte (il faudra une self en sĂ©rie pour l’allonger Ă©lectriquement)
Si elle est trop longue, la rĂ©actance sera inductive : un condensateur en sĂ©rie la compensera. Mais la Rr ne sera pas modifiĂ©e. C’est la boĂ®te de couplage qui se chargera de tout ce travail.

50 Ω reprĂ©sentent une terre très sommaire dans un terrain moyen. Sur de la roche ou du sable sec, ce sera beaucoup plus. Dans de la tourbe, du sable mouillĂ© Ă  l’eau de mer ou de l’humus, la rĂ©sistance sera très faible. Pour vous fixer un ordre de grandeur : une ground plane au sol avec la ou les radiales Ă  90° aura une Z de 36 Ω. Ici, nous avons une radiale non rĂ©sonnante mais qui est fortement couplĂ©e au sol vu qu’elle repose sur celui­-ci. Parenthèse : le but des radiales enterrĂ©es est double : permettre Ă  la HF de rebondir vers l’espace et de rendre le sol moins absorbant Ă  la HF. C’est pour cette raison qu’un plan de sol Ă©gal Ă  la hauteur de l’antenne est toujours souhaitable, mĂŞme avec des antennes qui n’en ont thĂ©oriquement pas besoin.
Mais ! L’antenne n’Ă©tant pas accordĂ©e, il y a de la rĂ©actance qui constitue une impĂ©dance complexe avec la rĂ©sistance au rayonnement de l’antenne (Rr)… La rĂ©sistance au rayonnement est l’impĂ©dance d’une antenne parfaitement accordĂ©e. La rĂ©actance est provoquĂ©e par le dĂ©saccord d’un aĂ©rien. Le magnetic balun ne voit pas cette rĂ©actance (ou si peu). Il transforme tout bĂŞtement ce qu’il voit, c’est Ă  dire une impĂ©dance (complexe). Et dans ce type d’antenne, ça tourne entre 150 et 1500 Ω. D’oĂą un ROS pouvant aller jusque 4:1 pour une antenne bien dimensionnĂ©e avec son MLB.
Donc, le TX peut voir 50 Ω Ă  son amphĂ©nol de sortie. Et il est content car c’est la charge dont il a besoin. Oui, il est « bĂŞte et disciplinĂ© ». Ainsi, le magnetic balun transforme un dĂ©faut en qualitĂ© car cette impĂ©dance complexe entre en ligne de compte pour le rendement de l’antenne Íľ donc, quand vous avez un ROS de 1,1:1 vous avez un rendement d’au moins 90% si la terre est acceptable.
RĂ©volutionnaire ? Non, pas du tout. On profite de ce principe depuis longtemps avec les antennes mobiles.
Une perche de 2,5 m de haut a un Rr (rĂ©sistance au rayonnement) de +/­ 8 Ω. Et pourtant, vous avez un ROS de 1:1 au TX ! Comment est­ ce possible ? Eh bien, on dĂ©saccorde l’antenne sans s’en rendre compte et son impĂ©dance devient rĂ©active. Les quelques ohms en plus suffisent Ă  leurrer le TX… et son opĂ©rateur. Et tout va pour le mieux dans le meilleur des mondes.

Influence du rendement du unun

Un balun 4:1 vous gĂŞne ? un balun 1:1 au centre d’un dipĂ´le vous gĂŞne ? Un 9:1 bien conçu a pratiquement le mĂŞme rendement. Alors ? Si la rĂ©actance de l’impĂ©dance complexe de l’antenne a une influence, une boĂ®te de couplage devrait amĂ©liorer les choses vus que son rĂ´le est double : compenser les rĂ©actances d’abord, pour accorder l’antenne, puis ramener sa Rr Ă  50 Ω. Devinez… ? Rien, impossible de dire que le coupleur est en service ! CQFD. Mais cela va Ă  l’encontre de tout ce que nous avons appris… 16 m reprĂ©sente 0,2 lambda sur 80 m. La Rr est très faible Ă  peine plus d’une dizaine d’ohms. Avec une terre de 50 Ω de nos exemples prĂ©cĂ©dents, le rendement devrait ĂŞtre de 15 Ă  20%, soit 1,5 point S en moins chez le correspondant. Manifestement ce n’est pas le cas. Donc la composante rĂ©active entre bien en jeu ­et un jeu bĂ©nĂ©fique­ pour le rendement de l’antenne.

Question sans réponse

Pourquoi est-­elle meilleure que beaucoup d’antennes accordĂ©es traditionnelles ? Avez­-vous une hypothèse ? Avez­-vous fait des comparaisons d’antennes de ce type ? Il serait bon d’arriver Ă  la dĂ©mystifier et Ă  expliquer son rendement surprenant. N’hĂ©sitez pas Ă  nous faire part de vos remarques au rĂ©dacteur de cet article : on5fm@uba.be Pour notre part, nous n’avons pas trouvĂ© de rĂ©ponse vraiment satisfaisante.

Conclusion

Si vous disposez de peu d’espace, un fil de 16 m tendu Ă  l’horizontale et le plus haut possible et terminĂ© par un unun 9:1 vous satisfera et vous permettra un trafic très honorable. Vous pouvez le placer en « sloping », c’est Ă  dire en pente de 30 Ă  45° vers un support Ă  près du sol. Si vous n’avez vraiment pas de place, vous pouvez la monter en L inversĂ© ou mĂŞme en V.
Balun Design conseille un contrepoids de 20 Ă  30 pieds Ă  l’extrĂ©mitĂ© du brin rayonnant, soit de 6 Ă  9 m, en Ă©vitant toute longueur rĂ©sonnant sur une bande de travail. 7 ou 8 m justes conviennent très bien. La tresse du coaxial conviendra Ă©galement parfaitement Ă  condition de bloquer la HF Ă  cette distance par un choke balun. Sinon un fil tendu dans le prolongement de l’antenne ou Ă  90° maximum fera l’affaire.
Si vous avez plus de place, les autres dimensions bénéfiques sont 38 et 53 m. Mais toute autre longueur tirée des tableaux publiés conviendra mais le coupleur intégré à votre TX pourra ne pas suffire sur certaines bandes.
Évitez de longer des masses mĂ©talliques, mĂŞme Ă  plusieurs mètres de distance car cela influera sur le ROS et le rendement de l’antenne. C’est pour cela d’ailleurs que les nĂ´tres ne respectent pas les valeurs donnĂ©es dans les tableaux. Cette antenne vaut la peine d’ĂŞtre expĂ©rimentĂ©e. Elle ne battra jamais une beam Ă  20 m du sol mais vous permettra un bon trafic Íľ mĂŞme si vous ĂŞtes dans de mauvaises conditions. Avec un balun bien Ă©tudiĂ©, elle sera toute autre chose qu’une charge fictive rayonnante. RĂ©fĂ©rez­ vous aux QSPs publiĂ©s depuis le dĂ©but de cette annĂ©e pour la construction d’un Unun 9:1 valable et, surtout, Ă©conomique !

Cet article est dédié à mon ami Luc ON4ZI (SK) qui aimait expérimenter nos antennes.

Documents :

  • Le MLB original  http://bit.ly/12Bn1vH
  • Un bon MLB pas cher (et facile Ă  reproduire)   http://bit.ly/12Bn1vH
  • L’influence du bruit vĂ©hiculĂ© par les fils du secteur  http://bit.ly/16EJGF2 Super­ intĂ©ressant, super­ instructif !
  • Un bel article en français  http://bit.ly/13mCUBy
  • Un autre, très bien documentĂ©  http://bit.ly/1dAtloI
  • Celui ­ci est Ă  tĂ©lĂ©charger et Ă  lire attentivement car il fait de nombreuses rĂ©fĂ©rences au gourou du balun, W2FMI   http://bit.ly/1bhy81D
  • Et surtout les livres de W2FMI Jerry Sevick : « Transmission Line Transformers », 4th. Ed. published by Noble et  « Undestanding Building and Using Baluns and Ununs » : Practical Designs for the Experimenter, Published by CQ Communications

… et beaucoup d’autres !

Résistance et réactance

Ces deux concepts sont similaires mais pas identiques. La rĂ©sistance dissipe l’Ă©nergie en trop, que ce soit en continu ou en alternatif, alors que la rĂ©actance ne fonctionne qu’en alternatif en freinant simplement le passage du courant.
Reprenons la bonne vieille analogie du tuyau d’eau. La rĂ©actance d’un Ă©tranglement dans le tuyau qui limite le passage de l’eau et, de lĂ , la puissance du jet. La rĂ©sistance consiste Ă  percer des trous dans le tuyau afin que l’eau dont on n’a pas besoin aille dans la nature. Ici, on consomme toute l’eau qui sort du robinet en rejetant l’excĂ©dent. Avec la rĂ©actance, le dĂ©bit au robinet baisse car l’eau ne sait plus passer Ă  plein rĂ©gime dans le tuyau.
Ce principe est employĂ© dans certaines lampes LED 230 Volts de petite puissance (qui fonctionnent sous 3 ou 4 volts) : on provoque une chute de tension alternative en freinant le passage ou courant Ă  l’aide d’un condensateur de quelques ÎĽF.
Point important : la rĂ©sistance chauffe alors que le condensateur reste froid vu qu’il ne dissipe aucune Ă©nergie.
Pour l’inductance, il en va de mĂŞme : c’est ainsi qu’on rĂ©gule la puissance des postes Ă  souder classiques ou des fours Ă  micro-onde, par exemple. En HF, la rĂ©actance ne consomme pas plus d’Ă©nergie ; sa prĂ©sence ne coĂ»te rien, il faut juste s’en accommoder. C’est exactement ce qu’on fait avec ce type antenne long-fil Ă  unun 9:1.
La rĂ©sistance au rayonnement est celle qu’on peut remplacer par une rĂ©sistance physique en ayant le mĂŞme rĂ©sultat. Une antenne parfaitement accordĂ©e donne le mĂŞme TOS qu’une rĂ©sistance de 50 Ω. La rĂ©actance est une capacitance ou inductance qu’on peut remplacer par un condensateur ou self physiques en ayant le mĂŞme rĂ©sultat. On peut donc imiter n’importe quelle antenne en mettant en sĂ©rie une rĂ©sistance et une self ou un condensateur. En rĂ©alitĂ©, il y a plusieurs rĂ©sistances et plusieurs rĂ©actances mais c’est une autre histoire qui n’entre pas en ligne de compte pour la comprĂ©hension ou fonctionnement de cette antenne.

Pour la fin de l’article

Voici nos feuilles de relevé de mesures. (cliquer pour agrandir)
La première est celle de l’antenne de 16 m. DiffĂ©rents essais ont Ă©tĂ© expĂ©rimentĂ©s. La colonne 4 reprend les rĂ©sultats de Balun Design et un autre Ă  la 5, de I8JJI.
La deuxième feuille concerne une augmentation de la longueur du fil à 22 m, toujours en ligne. Puis la 32 m en L inversé actuelle.
La troisième feuille correspond toujours à la 32 m mais avec différents essais de terre.
           Nota : l’acronyme « EFLW » signifie : End Fed Long Wire

Article paru dans le QSP N°30 de juin-juillet 2013

on5fm par Guy MARCHAL | ON5FM


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