Mini FD Carolina 80/10m

Mini FD Carolina 80/10m

Une antenne simple mais efficace pour les bandes 80, 40, 20, 15 et 10m par ON2ROB et ON5FM

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Cette antenne est une Windom multibande couvrant aussi le 80 et le 15m avec un bon rendement et un ROS trÚs acceptable. Elle a été testée et réalisée par ON3ROB.
Elle est basĂ©e sur l’adjonction de plusieurs idĂ©es. La premiĂšre est la version Carolina. La seconde est l’adjonction d’un Ă©lĂ©ment et d’une self pour la faire rĂ©sonner sur 80m.

Carolina

La marque Carolina Windom Âź est une marque commerciale dĂ©posĂ©e par Radio Works. Vous trouverez sur ce site des quantitĂ©s d’infos intĂ©ressantes. Nous devons vous signaler que les performances annoncĂ©es pour cette version sont parfois mises en doute par certains spĂ©cialistes (notamment par LB Cebik W4RNL). NĂ©anmoins les utilisateurs de cette antenne en sont trĂšs satisfaits. Voyez ici par exemple sur ce Forum  ou sur Eham
Notre antenne est basée sur le design de K4IWL
Elle se composĂ©e d’une Windom demi-longueur avec son balun 6 ou 4:1 selon la hauteur Ă  laquelle elle est montĂ©e, d’une longueur de 3,00m de RG-58 ou Ă©quivalent en 50Ÿ et d’un « choke balun ». Et une longueur quelconque de coaxial 50Ÿ de bonne qualitĂ© fait suite Ă  l’ensemble.

Adjonction 80m

Au bout du petit Ă©lĂ©ment, on fixe une self de 80ÎŒH et un fil de +/-3m (cela dĂ©pend des conditions de montage de l’antenne : hauteur, masses mĂ©talliques proches, etc.).
La self est d’une forte valeur. Son but est double : permettre un accord du 80m Ă  l’aide d’un fil court supplĂ©mentaire mais aussi d’agir comme une self de choc pour les autres bandes et, ainsi, d’isoler ce fil excĂ©dentaire.

Fonctionnement :

Le stub de 3m (juste !) de RG-58 a deux fonctions : permettre l’accord sur 15m mais surtout de rayonner une partie du signal en polarisation verticale. Le « courant de gaine » est une chose qui est Ă©vitĂ©e autant que faire se peut dans une antenne car il perturbe le rayonnement correct de l’antenne. Ici, il est mis Ă  profit. Pour cela, on isole une portion du coaxial par un choke balun. C’est une simple self de choc qui stoppe le courant de gaine Ă  une hauteur dĂ©terminĂ©e.Cette partie constitue donc une antenne verticale avec tous ses avantages et peu de ses inconvĂ©nients : il n’est pas nĂ©cessaire de mettre des radiales, par exemple.
Cela veut dire que nous aurons un angle de dĂ©part trĂšs bas sur l’horizon favorable au grand DX mais aussi une partie du signal rayonnĂ©e avec un angle Ă©levĂ©, favorable aux QSO’s Ă  moyenne distance, comme avec n’importe quel dipĂŽle. Ne rĂȘvons pas : c’est un compromis et cette antenne n’aura pas TOUTES les qualitĂ©s de chacun des deux types ! Mais elle fonctionnera trĂšs bien quand mĂȘme.
Sur 80m, son mode de fonctionnement est toujours standard. Nous aurons encore affaire Ă  une Windom mais en sens inverse(contrairement Ă  ce qu’on pourrait penser de prime abord). Ici, le petit brin de la Windom est l’élĂ©ment de 13,7m (comme sur la Windom fullsize) et le grand brin est celui de 6,9m rallongĂ© par la self et le brin de 3m. Elle fonctionne donc comme une Windom normale mais raccourcie.

Le balun

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Nous avions dĂ©crit un balun 6:1 dans la NMRevue n°62 d’avril 2009. Il Ă©tait destinĂ© Ă  cette antenne que RenĂ© ON3ROB expĂ©rimentait.Il apparaĂźt que le 6:1 convient pour une hauteur d’antenne de plus de 12m. Pour une hauteur infĂ©rieure, un balun de 4:1 convient mieux. Il y a un tout petit gain dans les ROS. Tant qu’à faire…

Transformation du balun 6:1 en 4:1

Les deux fils indiquĂ©s par une flĂšche doivent ĂȘtre dessoudĂ©s et remontĂ©s dans le trou du balun, sortir par en haut et se souder Ă  leur emplacement initial. Ils vont donc au mĂȘme endroit mais pas par le trou du balun mais par l’extĂ©rieur.Les deux fils en questions sont le bleu clair et le vert Ă  points bruns. On ne touche pas au fil orange Ă  points bleus (le primaire).

RĂ©alisation de l’antenne

Reportez-vous au NMRevue n°63 de mai 2009 pour plus d’informations sur cette antenne en version Windom demi grandeur.

Le fil

Nous utiliserons du fil de 2mm au moins. Une boite de fil de cĂąblage domestique de 4mmÂČ conviendra parfaitement (2,2mm de diamĂštre). L’idĂ©al serait le bronze mais il n’est plus guĂšre aisĂ© de rĂ©cupĂ©rer ce type de fil chez les grossistes en vieux mĂ©taux car toutes les lignes Ă©lectriques et tĂ©lĂ©phoniques sont, depuis longtemps, souterraines et le fil est en aluminium.

Les isolateurs

Pour les isolateurs, voyez votre dĂ©taillant habituel.Il y a d’autres solutions :

  • des isolateurs de clĂŽtures Ă©lectriques pour ‘’pĂątures Ă  vaches’’
  • une longueur de 8cm de tube en PVC de 19mm chauffĂ© et aplati aux extrĂ©mitĂ©s puis percĂ© pour attacher le fil
  • Un bout de chaĂźne en plastique qu’on trouve dans les supermarchĂ©s de bricolage (elles s’utilisent pour fermer une entrĂ©e de cour). Ce dernier truc est dĂ» Ă  un OM français dont je n’ai pas notĂ© l’indicatif. Il fonctionne magnifiquement bien et est trĂšs solide ; en plus d’ĂȘtre Ă©conomique et d’ĂȘtre d’un isolement parfait !

Le balun

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Il est construit avec deux tubes de dĂ©parasitage que l’on trouve Ă  profusion dans le matĂ©riel informatique. Nous ne connaissons pas leurs caractĂ©ristiques mais ce que nous savons, c’est qu’ils sont destinĂ©s Ă  stopper de la HF sur un spectre extrĂȘmement large. Ces tubes sont aussi utilisĂ©s dans les PA de nos Ă©metteurs. Ils devraient donc ‘’tenir’’ 200W. Ce balun a un rendement trĂšs Ă©levĂ©, surtout dans notre application.

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Ce balun a un rendement trÚs élevé, surtout dans notre application.Le bobinage du balun. Pour un rapport de 4:1, il faut bobiner 3 fois 2 spires.

Le choke balun

Nous avons utilisĂ© un tore en ferrite (pas en poudre de fer ! Le T200-2 est Ă  bannir !) de grand diamĂštre et d’origine parfaitement inconnue. Cela n’a d’ailleurs pas beaucoup d’importance. Voyez la photo ci-dessous. L’idĂ©al est de pouvoir bobiner au moins sept spires. La longueur des trois mĂštres se mesure Ă  l’endroit ou le coax entre dans le balun. On peut trĂšs bien prendre une grande longueur de coaxial et utiliser le mĂȘme cĂąble de l’antenne jusqu’au TX mais le RG58n’est pas l’idĂ©al au point de vue pertes…

La self

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La premiĂšre Ă©tait destinĂ©e au trafic en QRP. Elle a Ă©tĂ© bobinĂ©e sur un barreau de ferrite en provenance d’un RX AM et cela fonctionne Ă  merveille.
La seconde bobine a Ă©tĂ© bobinĂ©e conventionnement. Nous y avons joint d’autres datas pour des mandrins et du fil de dimension diffĂ©rentes. Voici ses caractĂ©ristiques.

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Les mandrins

Ce sont des chutes de tuyau d’évacuation d’eau en PVC gris. Le fil utilisĂ© provient d’une bobine de dĂ©flection de tube cathodique d’une ancienne TV. Vous pouvez utiliser un fil d’un autre diamĂštre mais il faut respecter la longueur du bobinage pour avoir la mĂȘme inductance. Ne vous focalisez toutefois pas trop lĂ -dessus s’il y a une diffĂ©rence, il suffira de mettre un fil plus long ou plus court Ă  sa suite.
Le fil de 3m qui suit la bobine peut pendre le long d’un mat s’il est en bois, afin de gagner de la place. Sinon, il peut partir dans une autre direction, mĂȘme Ă  angle droit, sans grand inconvĂ©nient. Attention toutefois : la rĂ©glage de la longueur doit ĂȘtre fait dans la situation dĂ©finitive !

RĂ©glage

Pour le fil de 3m, montez-en un de 4m que vous raccourcirez jusqu’à avoir le TOS minimum sur la partie du 80m que vous avez choisie.
Un truc simple consiste Ă  faire passer 1m de fil dans l’isolateur et de le rabattre sur le brin (en ne laissant que 3m actifs). Fixez les provisoirement avec des serre-cĂąbles. Coupez ensuite l’excĂ©dent.
La longueur d’une antenne se mesure depuis l’extrĂ©mitĂ© de la boucle passant dans les isolateurs sans tenir compte de son diamĂštre.

Performances

Voici les courbes de ROS relevĂ©es patiemment par RenĂ© ON3ROB. En ce qui concerne les bandes WARC, une boĂźte d’accord ou de couplage ou, mieux encore, un coupleur automatique, vous donneront un ROS de prĂšs de 1:1 sur toutes les bandes. Il faudra nĂ©anmoins compter avec les pertes dans le coax ; d’oĂč l’intĂ©rĂȘt d’en choisir un de bonne qualitĂ© si vous avez l’intention de travailler sur ces bandes.
L’antenne sur laquelle ont Ă©tĂ© effectuĂ©es les mesures est montĂ©e en dĂ©gagement de masses mĂ©tallique et Ă  +/-8m de haut sur un sol moyennement conducteur.

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  • En 80m, l’antenne a Ă©tĂ© rĂ©glĂ©e sur 3710. Le coupleur intĂ©grĂ© Ă  un TX japonais pourra digĂ©rer le ROS vu qu’il reste infĂ©rieur Ă  2,5 partout
  • Sur 40m et 20m, le fonctionnement est magnifique sur toute la bande atteignant respectivement 1,7 et 1,6 Ă  une extrĂ©mitĂ© ; ce qui n’est pas dramatique-
  • La Windom ne fonctionne pas sur le 15m. Le ROS de la nĂŽtre reste quand mĂȘme dans des limites acceptables mais il est prĂ©fĂ©rable d’avoir un coupleur ou une boite d’accord car le ROS varie entre 1,7 et 2,2
  • La bande des 10m est fort Ă©tendue. Pourtant, le ROS va de 1,5 Ă  2. Elle devrait fonctionner honorablement sur le 11m mais cela n’a pas Ă©tĂ© essayĂ©.

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Conclusion

Essayez cette antenne si cela vous tente. Nous pensons que cela en vaut la peine car elle est simple et économique. Plusieurs OM avaient testé la Mini-FD du NM Revue n°63 et en étaient ravis. Cela nous a incité à en continuer le développement.

Nous avons  rĂ©alisĂ© cette antenne, RenĂ© ON2ROB et moi. La Carolina Windom (en version ‘mini-FD’) est une FD4 avec un « choke-balun » sur le coaxial pour en isoler une partie afin d’avoir une composante verticale et combiner les deux principales polarisations. Cette antenne fonctionne assez bien mais, en tant que windom, ne couvre finalement que peu de bandes avec un ROS acceptable. Autre dĂ©faut, du Ă  son asymĂ©trie et Ă  sa branche verticale, elle capte <trĂšs bien> le QRM local : alimentations Ă  dĂ©coupage, Ă©clairage halogĂšne avec dimmer et led, convertisseurs, etc. Chez moi, ça reprĂ©sentait 10 Ă 15dB en plus qu’une G5RV sur 80m !

Par la suite, nous avons testĂ© des antennes alimentĂ©es par un unun 9:1, le fameux « magnetic balun » (qui n’en est pas un, hi). RenĂ© est restĂ© Ă  la « 16m 20 » et moi, j’ ai testĂ© la version « 22,5 »  puis 30m et j’ai eu d’excellents rĂ©sultats, supĂ©rieur Ă  la Carolina Windom full-size tant au point de vue ROS sur toutes les bandes que rendement et faible bruit. RenĂ© a adaptĂ© sa 16m20 Ă  la bande des 160m et moi, je suis passĂ© Ă  la lĂ©vy puis Ă  la ZS6BKW (une variante de la G5RV qui a un meilleur rendement que celle-ci). J’en suis plus qu’enchantĂ© et je n’envisage plus d’en changer. Je ne travaille pratiquement qu’en QRP 10W avec un FT-7 antĂ©diluvien (annĂ©es 70) et… je ne l’annonce qu’aprĂšs avoir un rapport. Lors des QSO’s de groupe, pas mal d’OM ont des rapports Ă©gaux ou infĂ©rieurs au mien avec leurs 100W !
J’ai expĂ©rimentĂ© des dizaines d’antennes et les deux dont je vous ai parlĂ© sont celles qui m’ont le plus sĂ©duit.
J’ai publiĂ© pas mal d’articles sur ces sujets dans les magazines que j’ai Ă©ditĂ©s. Retrouvez en une partie sur le site de l’UBA dont voici le lien :  https://www.uba.be/fr/ (chercher ensuite ‘on5fm’)

Pour complĂ©ter cet  article voici 3 liens intĂ©ressants ainsi qu’un fichier (zip)  : Les transformateurs THT et leurs utilisations OM  Utilisation du fil d’aluminium pour la rĂ©alisation d’antennes  Les tores dans les baluns
Baluns, ununs, transfos et accessoires.zip (6.516 Mo)

Note : Le site ON5VL remercie l’aimable partage pour son article de Guy ON5FM dans la revue « QSP-revue n°3 de septembre 2010 ».

on5fm par Guy MARCHAL | ON5FM


Cet article est la propriété de Guy ON5FM ©