Citation de F8BXI le 7 juin 2022, 20 h 50 min

Bonjour Juan,

Je n'ai pas une grande expérience des antennes verticales mais voici ce que j'aurais tendance à exprimer :

Il faut déjà faire le choix de mono ou multi-bandes. Puis 1/4 (ou 5/8) ou demi-onde. En mono-bande 1/4 d'onde, pas de soucis particuliers ; il faudra soigner les radians. Idem en 5/8ème avec la self en plus. En mono 1/2 onde, idem aussi avec système d'adaptation/accord en bas. Mais pas de soucis avec attaque au milieu pour peu qu'on puisse tendre le coax ou la ligne bifilaire à l'horizontal.

En multibandes, on retombe peu ou prou sur les mêmes problème qu'avec des antennes horizontales :

• les selfs dans le brin conducteur auront des pertes et conduiront à une bande passante plus étroite sur chaque bande ;
• les radians devront être taillés pour chaque bandes ;
• les réglages seront délicats ;
• ...

Si l'on veut un classement, et en ce qui me concerne, je choisirais dans l'ordre de ce que je pense être le plus efficace en terme de rayonnement (le moins de pertes possibles) avec l'avantage pour les deux premières d'être réalisables facilement soi-même à moindre coût 😉 :

• 1/4 ; 5/8ème d'onde mono-bande ;
• fusil à 3 coups (ci-dessus appelée 'antenne canon ' que je ne connaissais pas sous cette appellation)  ;
• 1/2 onde à trappes et adaptation maison type Cushcraft R5/R7 (bande passante 40m riquiqui sur la R7)  ;
• 1/2 et 1/4 d'onde à trappes type Butternut, Hustler, Hygain, ...

Dans les commerciales, je laisserai tomber les Diamond, Chameleon et autre machins ultra courts avec des selfs qui ne font des QSO confortables qu'à partir d'un SFI de 180, comme une fourchette ou un couteau 😛 ; et tout ce qui promet de faire toutes bandes, sur toute la largeur de chaque bandes, pour une taille au-dessous d'1/10ème d'onde et surtout, si quelqu'un vous dit que "ça marche très bien chez lui" 😛

En résumé, moins on s'éloigne du connu, moins on rencontrera de problème. Tous les éléments comme les selfs, trappes, radians, accord, etc, devront être soigneusement choisis et/ou construits .

En espérant que de plus expérimentés mettent leur grain de sel à la discussion...

73,
Philippe
PS : seule expérience avec une Cushcraft R7 dans le jardin d'une maison en lotissement en région parisienne un dimanche après-midi en essayant de contacter une expédition sur 3B7 sur 20m (IC-746, 100W). Entendu mais contact non complété pour cause de trop de monde avec plus de puissance en fin d'expé :-/ Période 2000/2001, activité montante du cycle 23.

Citation de F8ASB le 8 juin 2022, 5 h 54 min

Merci pour ce premier retour,

L'idée est de comparer uniquement des antennes de fabrication personnelles.
Je compte toutes les réaliser et faire une description complète de chacune d'elle sur mon Blog.

Elles seront toutes multi-bandes.

Je pense faire un test le même jour au même endroit des 4 antennes et faire un comparatif avec un commutateur.

Via ce fil de discussion je souhaite avoir une tendance et des infos et ensuite les comparer au réel.

J'ai noté l'ordre de ton pronostique 😉

Attendons l'avis des autres lecteurs...

Citation de F5MMX le 9 juin 2022, 10 h 45 min

Bonjour à tous,

une attention particulière doit être apportée au système de radians qui contribue fortement au bon rayonnement de l'antenne.
L'efficacité d'une antenne peut se calculer ainsi: eff = Rrad/(Rrad +Rprt) où Rrad est l'impédance de l'antenne pure et Rprt correspond aux pertes principalement dues à la qualité du plan de sol et à la résistance intrinsèque du conducteur utilisé pour le brin de l'antenne.

Sur une antenne 1/4 onde, la résistance de radiation est de l'ordre de 36 Ohms, aussi avec un plan de sol parfait, un ROS de 1/1 ne peut être mesuré à la fréquence de résonnance de l'antenne en l'alimentant sous 50 Ohms. Si un ROS de 1/1 est mesuré à la résonnance de l'antenne c'est le plan de sol est de piètre qualité et que la résistance de pertes est de l'ordre de 15 Ohms!

Plus les pertes sont importantes, plus la courbe de ROS est plate donnant ainsi l'impression que l'on dispose d'une antenne super efficace, cette remarque est aussi vraie dans le cas d'une utilisation de circuit d'accord en base de l'antenne comme par exemple dans le cas de l'adaptation d'une antenne 1/2 onde.

F5MMX

Citation de F6AWN le 9 juin 2022, 13 h 45 min

Bonjour à  tous,

C'est toujours une bonne idée que de vouloir discuter de diverses antennes sur un forum...

- messages de Juan, F8ASB:

Je voudrais avoir votre avis sur les différentes antennes verticales ci-dessous.

Ce sont des antennes de référence. Elles constituent la base pour nos premiers essais d'amateur et elles ont été à peu peu près bien décrites dans les ouvrages publiés il y a plus d'un demi-siècle. D'un point de vue électrique, elles fonctionnent comme des dipôles demi-onde pour les deux premières ou multiple de demi-onde pour les deux dernières. Les deux premières résonnent sur 3 bandes différentes, les deux dernières sont strictement mono-bande. La première utilise des trappes d'isolement (circuit LC parallèle). Sur ce principe, se référer aux explications techniques concernant le fonctionnement de l'antenne W3DZZ. Quant au qualificatif "verticale", encore faut-il au minimum définir ce qu'est la ligne horizontale ! En effet, une antenne peut jouer son rôle en espace libre, tellement libre que l'on peut en oublier la terre, comme référence ou comme élément perturbateur. C'est d'ailleurs la meilleure solution pour essayer de comprendre le fonctionnement initial d'une antenne.

J'aimerai connaitre les avantages et inconvénients de chacune d'elles selon vous.

De quel point de vue ?

- Leur construction ? Dans ce cas, la plus simple est celle que vous appelez "antenne canon" [curieuse appellation...) mais que les amateurs appellent "fusil à 3 coups", ce qui est tout aussi loufoque. En effet, il n'y a pas de bobine à construire et surtout pas à insérer dans l'antenne, ce qui oblige à la couper et placer un isolant solide à cet endroit.

- Leur rayonnement ? Dans ce cas, la réponse est simple : 1/ en théorie : toutes à peu près de la même manière puisque ce sont des dipôles demi-onde plus ou moins perturbés par la disposition de leurs radians. 2/ en pratique : toutes plus ou moins perturbées par la présence du sol - qui est de qualité différente en tout endroit sous l'antenne de l'utilisateur et en tout endroit utilisé par un autre utilisateur, ce qui limite fortement les possibilités de comparaison. Il faut aussi ajouter l'influence de tout élément plus ou moins conducteur situé à proximité de l'antenne, c'est à dire à moins d'une ou deux longueurs d'onde. Ceci limite donc aussi fortement les possibilités de comparaison non seulement avec le même type d'antenne installée pour une autre station dans un autre environnement mais aussi entre deux antennes différentes mais résonnant sur la même bande et installées sur le même site. Eh oui, il arrive qu'une antenne soit efficace dans une direction donnée du seul fait de la présence proche d'un quelconque élément conducteur qui va se comporter comme un directeur ou un réflecteur (se reporter aux explications sur le fonctionnement de l'antenne Yagi-Uda).

-Leur rendement ? Cette fois, il s'agit de la capacité de l'antenne à rayonner le mieux possible l'énergie fournie par le générateur (l'émetteur), et qui est fonction des pertes occasionnées par le ou les dispositifs utilisés. Il est donc évident qu'un classique dipôle monobande aura un meilleur rendement que le même dipôle utilisant des trappes (avec une bobine imparfaite et un condensateur tout aussi imparfait) afin de résonner sur plusieurs bandes (et plus on ajoute de trappes, plus le rendement diminue en particulier sur les bandes les plus basses).

Si vous les avez déjà réalisés quelle a été votre expérience ?

Que la meilleure antenne est MONOBANDE et très bien dégagée. Que plus on cherche à disposer d'une installation multibande avec une seule antenne, ou plusieurs antennes trop proches les unes des autres, moins c'est efficace. Que passer de l'une à l'autre sur un même site amateur et limité dans l'espace peut permettre de mieux entendre une station donnée, mais ce n'est pas reproductible à un autre emplacement et/ou avec un autre environnement. Comparaison n'est pas raison.

Pourquoi pas un classement de celles-ci.

Sur quelle(s) base(s) ? Et pour quelle utilité ?

Pour comparer, il faut d'abord installer une norme. Par exemple, on compare la consommation de carburant d'un véhicule à partir des caractéristiques d'un trajet type et d'une conduite type. Ce trajet et cette conduite ne seront presque jamais les vôtres. Mais ils permettront de comparer ensuite toutes les voitures entre elles, sans pour autant vous assurer que vous consommerez moins ou plus de carburant avec telle voiture plutôt que telle autre, toutes proportions gardées. En matière d'antenne, le raisonnement est le même. Bien plus que l'antenne elle-même, c'est la globalité de l'installation qui compte, y compris le lieu, la hauteur, le dégagement, le soin apporté à la chasse aux pertes, etc.

...je n'ai pas beaucoup d'expérience en antenne HF...

Même avec beaucoup d'expérience, on n'est pas certain d'obtenir les résultats souhaités ou ceux supposés à partir de la théorie, tout simplement parce qu'on n'est pas capable, sauf rare exception, de définir correctement les caractéristiques du site d'implantation. Une installation d'antenne HF, bien plus que VHF et au-delà, est soumise à tout un lot de perturbations qui agissent sur son fonctionnement et que l'on ne maîtrise pas ou ne soupçonne même pas chez un amateur. En matière d'antenne, le principal paramètre est la longueur d'onde. Tout doit s'exprimer en longueur d'onde, y compris la distance entre tel ou tel perturbateur (sol, construction avoisinante, élément conducteur parasite...). Il est donc plus facile de faire des essais avec une antenne pour le 144 MHz que pour la bande 7 MHz.

Le meilleur conseil que je puisse vous donner est de vous instruire en lisant des livres aux qualités reconnues (pour certains écrits en anglais...) mais pas en prenant pour argent comptant ce que vous trouverez sur des forums ou des blogs. En effet, dans le premier cas la matière publiée aura été lue et relue par un comité de lecture composé de gens compétents, et corrigée si nécessaire, y compris au fil du temps en cas de nouvelle édition. Mais dans le second cas, rien de tel, chacun publie ce qu'il veut selon son bon vouloir et le pire, très fréquent, côtoie donc l'acceptable, parfois. Comment donc dans ce cas séparer le bon grain de l'ivraie lorsqu'on n'a pas le niveau de culture suffisant ?

L'idée est de comparer uniquement des antennes de fabrication personnelles.

C'est une bonne idée. Fabriquer soi-même une antenne permet non seulement de vérifier la théorie très basique des débuts (longueur physique, résonance, ROS...) mais aussi d'apprendre les subtilités de la mécanique, de la résistance des matériaux, de la stabilité des constructions, des effets de la pollution, de la qualité des conducteurs et des isolateurs, et tout cela contribue à améliorer vos compétences. Quant à comparer les antennes, je vous renvoie à ce qui précède. C'est possible, très grossièrement, pour une station donnée et en présence de deux antennes seulement suffisamment éloignées l'une de l'autre, mais c'est une illusion de croire que le résultats seront identiques pour une autre station. Je parle là de comparaisons effectuées avec des moyens de référence stables (balise à courte distance, mesureur de champ calibré, au minimum) mais pas de comparaisons sur la base de reports échangés au S-mètre avec des correspondants éparpillés dans le monde et qui plus est à des instants différents (puisque la propagation des ondes entre alors en ligne de compte).

Je compte [...] les réaliser et faire une description complète de chacune d'elle sur mon Blog.

Encore une bonne idée. Je viens de survoler votre blog et j'y ai vu de belles réalisations du point de vue mécanique. Cela peut montrer la voie à d'autres "constructeurs en herbe". Par contre, si vous vous risquez à vouloir en expliquer le fonctionnement ou à fournir des résultats de comparaisons sur la base d'essais insuffisamment rigoureux du point de vue de la méthode scientifique alors vous ne rendrez service à personne, à commencer par vous. C'est ce que j'ai aussi essayé de vous montrer dans ce qui précède. 😉

Elles seront toutes multi-bandes.

Ah... Et comment procéderez-vous pour que les deux dernières antennes deviennent multibande et sans intervention manuelle de votre part à leur niveau ? 😯

Je pense faire un test le même jour au même endroit des 4 antennes et faire un comparatif avec un commutateur.

Donc, si je vous comprends bien, vous allez installer sur un même site 4 antennes HF différentes mais pouvant résonner sur la même fréquence, forcément assez proches les unes des autres afin de ne pas devoir déployer quelques centaines de mètres de ligne de transmission (câble coaxial probablement...), puis passer de l'une à l'autre en écoutant diverses stations ? Admettons... Mais ceci ne vous informera que de la performance de telle ou telle antenne, tel jour, à telle heure, sur telle fréquence, avec telle station proche ou éloignée, et tel niveau de propagation à tel moment et en supposant que ce dernier n'a pas changé juste à l'instant où vous avez basculé le commutateur ! La comparaison d'antennes, en particulier en HF (pour cause de longueur d'onde un peu trop longue pour pouvoir déclarer que les antennes sont installées en espace libre), est un art difficile. Et il est si difficile que le laboratoire de l'ARRL, pourtant doté de matériel de mesure performant et de techniciens qui le sont tout autant, s'est toujours refusé à publier dans QST des bancs d'essai d'antennes alors qu'il le fait pour pratiquement tout le reste de l'équipement destiné aux stations d'amateur.

Voilà donc ce que je pensais pouvoir vous répondre à la lecture de vos deux messages. Ne croyez surtout pas qu'il s'agisse ici de vous décourager dans votre démarche - sauf peut-être celle consistant à publier sur un blog dans un domaine que vous ne maitrisez pas, au moins pour l'instant, à savoir la théorie du fonctionnement des antennes, et d'autant plus qu'il s'agit là d'antennes classiques (ce qui est un choix intelligent de votre part) dont on peut retrouver bien des descriptions et explications dans la plupart des ouvrages sérieux.

En conclusion : Votre intention est louable et vos constructions et essais vous apprendront bien des choses. Quant à leur utilisation, là aussi vous y trouverez probablement des avantages, à commencer par la possibilité d'utiliser l'antenne A ou B qui convient le mieux pour la liaison que vous serez en train de faire à l'instant T avec la station X. Peu importera en fait que ce soit l'antenne de type  A qui soit meilleure que celle de type B à ce moment donné, l'essentiel sera que vous aurez réussi à faire le QSO. A ou B, peu importe le flacon, pardon l'antenne, du moment qu'on a l'ivresse du QSO !;-)

Bonne chance,

Cordiales 73,

Francis, F6AWN

 

 

Citation de F6AWN le 9 juin 2022, 18 h 36 min

Citation de F5MMX le 9 juin 2022, 10 h 45 min

une attention particulière doit être apportée au système de radians qui contribue fortement au bon rayonnement de l'antenne.

L'efficacité d'une antenne peut se calculer ainsi: eff = Rrad/(Rrad +Rprt) où Rrad est l'impédance de l'antenne pure et Rprt correspond aux pertes principalement dues à la qualité du plan de sol et à la résistance intrinsèque du conducteur utilisé pour le brin de l'antenne.

Sur une antenne 1/4 onde, la résistance de radiation est de l'ordre de 36 Ohms, aussi avec un plan de sol parfait, un ROS de 1/1 ne peut être mesuré à la fréquence de résonnance de l'antenne en l'alimentant sous 50 Ohms. Si un ROS de 1/1 est mesuré à la résonnance de l'antenne c'est le plan de sol est de piètre qualité et que la résistance de pertes est de l'ordre de 15 Ohms!

Plus les pertes sont importantes, plus la courbe de ROS est plate donnant ainsi l'impression que l'on dispose d'une antenne super efficace, cette remarque est aussi vraie dans le cas d'une utilisation de circuit d'accord en base de l'antenne comme par exemple dans le cas de l'adaptation d'une antenne 1/2 onde.

F5MMX

 

... Suite ...

Je me permets d'apporter une précision au message de Jean-Michel, F5MMX, cité ci-dessus.

En fait, ce qu'il décrit très bien concerne l'antenne verticale dite MARCONI, parmi les premières inventées par l'Homme. Elle est constituée d'un radiateur en quart d'onde (un monopôle électrique *) dont la base est installée au niveau du sol, supposé bon conducteur, ou supposément amélioré du point de vue conductivité par l'ajout, toujours au sol, d'un contrepoids, lui-même constitué d'un lot de fils conducteurs disposés en rayons de cercle et séparés par un angle constant appelé radian. Et en effet, plus les "radians" sont nombreux, meilleur est le rendement électrique de l'antenne car moins grandes sont les pertes dues à la proximité du sol, l'équilibre électrique s'effectuant par couplage maximum du monopôle avec les radians et minimum avec le sol.

Par contre, dans le cas d'une antenne quart d'onde suffisamment surélevée par rapport au sol, il faut reconstituer la demi-onde nécessaire à toute antenne en apportant un système de contrepoids pour compléter le radiateur lui-même réduit à un monopôle. Ce contrepoids pourrait ne comporter qu'un seul élément mais l'antenne ne serait qu'un simple doublet. Deux quarts d'onde alignés sont alors suffisants pour ainsi constituer ce qu'on appelle une antenne Ground Plane, le "contrepoids" du monopôle ayant été appelé "plan de masse" ou "ground plane" en anglais et n'ayant rien à voir avec la "terre" appelée aussi ground en anglais. Une rumeur dit que cette invention, sous forme de deux radians alignés, aurait été faite au sein de l'entreprise RCA mais que le service commercial aurait insisté pour que le nombre de ces derniers passe à quatre pour des raisons esthétiques (nota : cette antenne était destinée à une utilisation en VHF et placée à l'extrémité supérieure d'un mât). Le fait d'augmenter le nombre de radians du contrepoids d'une antenne ground plane éloignée du sol n'apporte rien de façon notable au rendement de l'ensemble ni ne modifie fortement son diagramme de rayonnement. Techniciens et commerciaux étaient donc satisfaits ! 🙂

*  Nota : une antenne d'une longueur d'une demi-onde électrique n'est pas un monopôle, même dans le cas où elle serait excitée par une de ses extrémités (Zeppelin, J, etc.) ! C'est un système équilibré avec des tensions égales mais de signes opposés à chacune de ses deux extrémités, ce qui est la caractéristique d'un dipôle. C'est très réducteur que de considérer qu'une antenne dipôle doit être constituée de deux parties, si possible égales, parce que le préfixe "di" est placé devant pôle. A l'origine, un tel dispositif était appelé un "doublet", au moins chez les Anglais et les Français, mais peut-être bien moins souvent aux USA. Autres lieux, autres coutumes...

Cordialement,

Francis, F6AWN

Citation de F5MMX le 10 juin 2022, 8 h 45 min

Merci de vos précisions Francis, qui comme souvent, élargissent le débat.
Etant plutôt intéressé par les antennes verticales utilisées sur les bandes basses, je ne considérais pas, en effet, la possibilité d'écarter l'antenne vertical de plus d'un dixième ou d'un vingtième de longueur d'onde du sol.
Cordiales 73,

F5MMX

Citation de F8BXI le 10 juin 2022, 12 h 53 min

Bonjour à tous,

 

Francis, tu écris ceci :

"D'un point de vue électrique, elles fonctionnent comme des dipôles demi-onde pour les deux premières ou multiple de demi-onde pour les deux dernières."

Pour un fonctionnement en multiple de demi-onde, une de ces 4 antennes me pose un problème de compréhension, et c'est celle qui est indiquée "Antenne 5/8e avec self à la base", schéma du bas, à gauche.

Puisque c'est une 5/8e, ce n'est pas une 1/2 ou multiple. Pourrais-tu expliquer un peu plus ?

 

Merci et 73,
Philippe

Citation de F6AWN le 10 juin 2022, 16 h 33 min

Citation de F8BXI le 10 juin 2022, 12 h 53 min

Bonjour à tous,

Francis, tu écris ceci :

"D'un point de vue électrique, elles fonctionnent comme des dipôles demi-onde pour les deux premières ou multiple de demi-onde pour les deux dernières."

Pour un fonctionnement en multiple de demi-onde, une de ces 4 antennes me pose un problème de compréhension, et c'est celle qui est indiquée "Antenne 5/8e avec self à la base", schéma du bas, à gauche.

Puisque c'est une 5/8e, ce n'est pas une 1/2 ou multiple. Pourrais-tu expliquer un peu plus ?

Merci et 73,
Philippe

 

Hello Philippe !

Excellente Question.

Tout d'abord, levons une petite difficulté en matière d'antenne : il ne faut pas confondre la longueur électrique avec la longueur physique.

Un exemple : un tube de 5m peut constituer un quart d'onde pour la bande 14 MHz (un quart de 20m), et donc un dipôle demi-onde si il est allongé par l'apport d'un contrepoids de 5m supplémentaires. Mais un tube de 2m, plus court qu'un quart d'onde, associé à un contrepoids constitué d'un fil de 8m fonctionnera aussi comme une antenne demi-onde. Plus encore, un tube de 10cm associé à un contrepoids de 9,90m se comportera de la même manière. Bien entendu, il y aura tout de même une différence : l'impédance vue au point d'excitation, si il est situé à la jonction entre "l'antenne" et son "contrepoids", sera différente et ceci est compréhensible puisque en raccourcissant la partie supposée "antenne" et en allongeant la partie supposée "contrepoids", ou inversement d'ailleurs, donc en gardant constante la somme des deux et équivalente à une demi-onde, seul le point d'excitation sera déplacé du centre vers une extrémité par cette opération.

Dans ce qui suit, les choses vont un peu se compliquer et il est tout à fait possible de sauter ce paragraphe sans risque pour la compréhension de la suite... 🙂

Deuxième remarque : en radioélectricité, il est d'usage de représenter certains circuits électriques de deux manières différentes : soit par des constantes localisées (lumped circuit), soit par des constantes réparties (distributed circuit). Dans le premier cas cela s'applique aux résistances, inductances et capacités (R, L, C), dans le second cas cela s'applique aux antennes et lignes de transmission. Cette différence de représentation appelle une autre remarque : les deux méthodes sont interchangeables (un circuit R-L-C peut devenir, dans le cadre d'une étude de fonctionnement, une ligne de transmission ou une antenne, ou  inversement et plus fréquemment une antenne peut être réduite à l'état de circuit R-L-C afin de faciliter des calculs). Tous ceux qui s'amusent à faire des essais avec un impédancemètre d'antenne, un analyseur vectoriel, une simple charge 50 ohms ayant fonction d'antenne fictive, ou même à utiliser un logiciel de modélisation à la NEC utilisent obligatoirement des circuits à constantes localisées qui permettent alors deux choses : un référencement de toute tension par rapport à la masse du circuit (point 0V de référence) à ne pas confondre avec la terre-sol, et des calculs utilisant les lois de Kirchhoff, elles-mêmes par principe inutilisables dans le cadre d'un circuit distribué d'une antenne puisqu'il y a alors déperdition d'énergie sous forme de rayonnement, ce qui est incompatible avec les lois de Kirchhoff (qui expriment la conservation de l'énergie et de la charge).

Tu me pardonneras cette digression, mais il m'a paru important d'essayer de montrer que la simplification d'une antenne en un circuit R-L-C a des limites et que malgré toute la facilité qu'elle peut apporter dans les calculs et donc les modélisations, il reste quelques obstacles dès lors qu'on se heurte à des cas limites qui découlent bien plus de l'application des équations de Maxwell en matière d'ondes électromagnétiques que de celle de Kirchhoff en matière d'énergie électrique. Un simple exemple : il n'est pas raisonnable, avec des constantes localisées, de modéliser correctement l'excitation d'une antenne à son extrémité puisqu'il faut alors obligatoirement la représentation de deux pôles, ce qui n'est pas possible dès lors que l'on se trouve à la toute extrémité de l'antenne.

Revenons donc à notre sujet de départ, en ayant tout de même compris que dans le raisonnement qui va suivre il n'y a pas de différence entre un morceau d'antenne et une bobine L, ou entre un morceau de ligne de transmission, par exemple d'un quart d'onde, et un circuit LC parallèle ou série selon que l'une de ses extrémités est respectivement fermée ou ouverte.

D'après le schéma fourni de la dite antenne 5/8eme, il apparaît que le tube est allongé par une bobine. Nous avons donc une longueur électrique de [4/8eme + 1/8eme] + X (par la bobine) + 1/4 (= 2/8eme) (par un radian), soit un total de [7/8eme + X] pour l'ensemble. Il y a fort à parier que la bobine utilisée est telle qu'elle se comporte comme un morceau d'antenne de 1/8eme, l'ensemble ayant alors une longueur électrique de 8/8eme d'onde, soit deux demi-ondes. CQFD.

Autre chose :

Une question vient de m'être posée par mail au sujet des radians de l'antenne Ground-Plane initiale que j'ai décrite hier ici avec deux radians alignés et d'un quart d'onde de longueur chacun. Comment cela fonctionne t-il ?

C'est tout simple : comme une antenne en "T" !

Il suffit : 1/ de représenter le sens du courant à un instant t sur l'ensemble des fils, en sachant qu'il y a inversion du sens après un chemin parcouru d'une demi-onde, 2/ de savoir que les champs produits par deux éléments rayonnants parcourus par des courants d'intensité égale mais de sens inverse vont s'annuler. Ce qui est le cas pour une antenne en T, ou un seul élément sur les trois va rayonner suffisamment pour produire le champ lointain que nous recherchons.

Anecdote amusante :

les pionniers de la radio, au tout début du siècle dernier, avançaient à tâtons. Leurs nappes de fils horizontaux réunis par leur centre à un fil de descente vertical allant jusqu'à la station, et dont on peut voir la photo dans de très vieux magazines, installées au-dessus de très grands immeubles ou de navires, fonctionnaient comme une antenne en T, donc rayonnaient essentiellement par le fil vertical, la nappe étant en réalité un "chapeau capacitif", un contrepoids, ou deux radians selon des explications plus modernes. Ce fil vertical était en fait notablement trop court pour les fréquences utilisées (Petites Ondes) et c'est la raison pour laquelle nos pionniers découvrirent qu'un branchement "à la terre" - la vraie, celle du sol, bien arrosée tous les jours ! - améliorait la portée de leurs équipements (nota : en allongeant électriquement l'antenne, mais aussi grâce à l'onde de sol qui se propage sur les fréquences basses...). Mais tout cela restait très court eu égard aux longueurs d'ondes de plusieurs centaines de mètres utilisées. C'est aussi le problème qui subsiste pour les amateurs actuels dès lors qu'ils veulent s'aventurer sur les bandes égales ou inférieures aux 160m qui leur sont attribuées. Il faut de la longueur... 😉

Un dernier truc amusant pour passer d'un circuit LC parallèle (constantes localisées) à une antenne demi-onde (constantes réparties) :

Dessine une bobine (horizontale, de préférence...)

Ajoute en parallèle un condensateur constitué de seulement deux plaques identiques de métal

Écarte les deux plaques jusqu'à étirer complètement le fil conducteur de la bobine

Tu as obtenu une antenne demi-onde qui résonne sur la fréquence du circuit L-C initial !

En ayant compris qu'une une ligne quart d'onde fermée à une extrémité est l'équivalent d'un circuit L-C parallèle, et réciproquement, tu es maintenant en mesure de comprendre comment fonctionne une antenne Zeppelin et son équivalent avec un modèle à constantes localisées : l'antenne Fuchs! 😀

En espérant ne pas t'avoir trop lassé...

Bien cordialement,

Francis, F6AWN

Citation de F8ASB le 11 juin 2022, 6 h 56 min

Tout d'abord, merci pour tout vos retours, je ne suis pas venu ici par hasard 😉

J'ai préféré attendre le week-end pour répondre, d'une part pour prendre bien le temps de lire 😉 et aussi de répondre 🙂

Par rapport à ce que j'ai pu lire voici quelques éléments complémentaires.

Le projet est venu à la suite de la construction d'un dipôle rotatif et à la rédaction d'un article sur mon Blog.
J'ai reçu pas mal de message et de questionnement sur les antennes verticales.

L'objectif de ce projet de "comparatif d'antenne verticale" est de le d'encourager au sein de notre radioclub et des réseaux,  l'expérimentation et la fabrication de ses propres antennes.
Je prévois ainsi quelques ateliers de fabrication au Radioclub, suivi de publication sur mon Blog..
Suite à cela, fin Aout, je ferai des essais avec les 4 antennes en même temps lors d'un rassemblement OMs.
Je suis complètement d'accord qu'il faut particulièrement faire attention aux distances entre les antennes.
Je me suis dit que cela peut être interessant d'avoir une comparatif instantané, au même moment, au même endroit.
Cela évite, le coté antenne miracle tester dans une période particulièrement favorable de propagation.

Pour le comparatif super scientifique, je suis trop con pour ça :), par contre j'aime bien comprendre et les différentes points que j'ai pu lire ici sont interessants.
L'idée sera de creuser un peu à la demande des OMs, mais je ne veux perdre personne dans le projet avant et rendre accessible à tout la compréhension.
Si je trouve les éléments d'informations, je ferai certainement des liens sur des sites qui décrivent parfaitement la partie scientifique des antennes.
Je veux essayer d'être au maximum, dans la mesure du possible, dans les mêmes conditions.

Concernant les avantages inconvénients, j'ai volontairement été large pour avoir un retour large, en effet j'aimerai constituer un tableau comparatif et à travers cette question cela peut me permettre de déterminer les élément de comparaison. Qui pourrait, outre les mesures, être le montage, le poids etc...

Pour le détail de la réalisation des antennes:

Pour l'antenne à trappe:
Je compte réalisé les trappes avec le kit de SOTA BEAMS: https://www.sotabeams.co.uk/hf-antenna-traps-kit-pair/ 

Pour l'antenne  fusils à 3 coups:
J'ai commandé à modéliser et je vais fortement m'inspirer de l'antenne DX commander: https://www.m0mcx.co.uk/

Pour l'antenne avec self à la base:
Je vais m'inspirer de cela: https://www.thingiverse.com/thing:2030237 le changement de bande pourra se faire au niveau de la self.

Pour la dernière, avec boite d'accord automatique:
Cela sera la plus "commerciale", l'idée et d'utiliser une boite d'accord automatique à la base et une longueur de fil sur un mat.

A ce jour rien n'est figé, je dois définir les fréquences que nous testerons, le cahier des charges complet, les éléments à comparer.
Je suis dans la réflexion du projet, je suis ouvert à toutes remarques constructives et améliorations ou conseils.

Et pout Francis, je ne suis pas découragé, les éléments transmis dans vos messages, sont précis et bienveillants.
Je vais faire au mieux, sans vouloir concurrencer le laboratoire ARRL, l'objectif est de donner envie de construire et d'expérimenter.
Chacun approfondira selon sa volonté et son niveau.

F8ASB Juan