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Fil d’Ariane du forum – Vous êtes ici :ForumService Amateur: Antennes & Lignes de transmissionL'antenne EFHW !
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L'antenne EFHW !

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Bonjour,

Depuis quelques temps, je vois fleurir les messages et les constructions dans certains radio-clubs autour d'une "nouvelle" antenne : la E.F.H.W., soit la "End Fed Half Wave". Par exemple, sur cette base :

https://www.communicationworld.nl/end-fed-bouwinstructie

[Nota : si l'un d'entre-vous trouve une page à peu près équivalente mais écrite en français ou en anglais, le lien est le bienvenu...]

Je pense qu'un débat autour d'une telle antenne filaire, de ses caractéristiques physiques ainsi qu'électriques, et donc de la pertinence ou non de bon nombre d'explications qui sont données ici ou là sur le Web suite à l'engouement qu'elle suscite pourrait peut-être assez vite créer un peu d'animation sur ce forum.

Encore une petite chose : si vous êtes l'utilisateur de cette antenne, quel est votre avis à son sujet ? Parce qu'il est évident qu'elle peut "fonctionner" et donc permettre de faire des QSO... 😀

Cordialement,

Francis, F6AWN

Bonjour,

j'ai réalisé  et utilise toujours cette antenne depuis presque 2 ans maintenant et voici mes constats , mesures et commentaires divers.

Modélisation : j'ai essayé de modélisé cette antenne début 2020 sur NEC et MMANA-GAL et trés franchement je ne suis jamais arrivé a des résultats qui donnent envie de la construire ou de l'acheter. A la vue de ces résultats qui etaient peu encourageant j'ai laissé ce projet de coté et je me suis tourné vers d'autres aériens (G5RV et center-Fed) . Si quelqu'un a des modéles de simulation je suis intéressé.

Malheureusement je manque de place dans mon jardin et ma G5RV ou Center-fed de 2X10m ne me permettaient pas d'obtenir des performances acceptables sur 80m qui etait la bande qui m'interessait.

J'y suis revenu une prémière fois et j'ai bobiné le fameux transfo avec un rapport 1:49 sur un FT240-43 , j'ai monté vite fait une antenne de 20m de long et idem résultat trés en deca de se que j'espérais et toujours pas d'accés a la bande des 80m.

Retour au shack et nouvelles mesures sur le transfo qui effectivement presentait des pertes et des mesures qui vraiment ne permettait pas d'obtenir des performances acceptables . Sur un FT140-43 ou 50-43 s'était pire. Sans parler des retours HF qui etaient conséquent meme avec de petites puissances.

Toujours au shack , au printemps 2020 nouvelles mesures sur differents tores et notemment avec des FT240-52 et avec des empillements de tores avec 2 voir 3 tores et j'ai fait des mix avec 2xFT240-52 + FT240-43 ou 2xFT240-43+ 1 FT240x52 . Les résultats obtenus ont été trés differents et les mesures que j'ai pu faire avec deux transfos montés tete-beche ont été assez surprenant. Tres peu de pertes (De memoire , mes mesures indiquaient des pertes < a 10% sur les bandes hautes et < a 5% sur les bandes basses. La bande 80m  m'a donné les meilleurs résultats). J'ai également fait des mesures avec des rapports 1:64 , sans vraiment pousser dans cette voie.

Ne pouvant deployer plus de 30m j'ai opté pour deux configurations :

-Transfo 1:49 avec 2xFT240-43 + 1xFT240-52 --> soit 3 tores empillés

-Puissances utilisées de 1 a 300w CW/SSB et 10 a 250w PSK31

-Aucun contrepoids

-Une premiére antenne de 23m de long avec une self de 110uh pour raccourci l'aérien et accéder a la bande des 80m . Cette antenne fonctionne sur 80/40/20/17/15 et 10m

 

J'ai également fait pas mal de tests avec une autre configuration (Cette antenne est toujours installée et je l'installerais chez mes parents cet été). Cette antenne fait 15m de long environ . Cette antenne fonctionne sur 80/40/20 et 10m (Je suis a la resonnance sur 51Mhz également mais je n'ai pas creusé sur cette fréquence)

Pas de contrepoids donc mais par contre construction d'un dispositif permettant de s'affranchir de tout retour HF (Eh oui la configuration de cette antenne ''Monopole" sans ''image'' et surtout sans contrepoids entraine ou peut entrainer des retours HF toxiques pour votre shack )

Construction donc d'un dispositif utilisant également des empillements divers de tores permettant de travailler sur toute la gamme HF en utilisant les propriétes propres a chaque tore . J'ai suivi le tableau suivant , fait quelques mesures sur ces differents tores.

Le montage final dans le grenier (Pour info le transfo est également dans le grenier et le brin rayonnant sort sous une tuile vers un mat au fond du jardin). Ce transfo d'arret est installé a 0.05 lambda (bande la plus basse) soit 4m du transfo 1/49

 

17T sur un  FT240-43, 10T sur un FT240-31 et 11T sur 2xFT240-52 le tout monté sur un tube PVC de 19mm .

bilan et performances :

-absolument aucun retour HF et ceci sur toute la bande HF, je peux me permettre de long QSO en PSK31 avec 200 voir 250w sans aucun probléme

-Pas de probleme de perturbations HF a la maison ou dans le voisinnage

-Pas de pb de chauffe du transfo et idem meme en PKS31 avec 200/250w ou les cycles de transmissions vont bien au dela de ceux utilisés en FT8 , le transfo reste tout juste tiède.

-Performances acceptables de 80 a 20m , ca se dégrade au dessus donc performances médiocres de 20 a 10m.

-L'antenne de 15m fut trés difficile a regler. il y a une réduction importante de la bande passante sur 80 et 40m.

-l'antenne est intallée a 10m de haut environ

J'ai par contre constaté la chose suivante pour l'antenne de 15m : les performances sur 40m se dégradent fortement la nuit. j'ai deux ou 3 pistes cependant je n'ai pas encore mis en evidence la cause de ce phénomene étrange.

Bilan :

Plutot satisfait sur les bandes basses (80m et 40m) , meme en QRP les QSO sont assez confortables et hier soir encore mes correspondants etaient assez etonnés concernant les performances d'un bout de fil de 15m de long sur 80m.

Pertes ou rendement : les essais WSPR ou FT8 sur 80 et 40m ne mettent pas en évidence des pertes significatives . je fais réguliérement de essais en FT8  ou sur des Websdr de la cote EST des USA et meme avec des puissances de 20w environ les signaux ou reports PSKREPORTER sont encourageants et ne mettent pas en évidence des pertes significatives.

J'ai fait trés peu de tests sur les bandes hautes car il est evident rien qu'a l'oreille ou au Smetre que les performances sont médiocres

Vous trouverez plus d'info sur mon blog

73s QRO Didier F5NPV

 

 

 

Bonjour Didier,

Waou... Quel beau message !

Une description détaillée, des mesures, l'étude/l'essai de différentes solutions, des essais en trafic, rien que du bon et qui devrait pouvoir alimenter sérieusement une belle discussion. 😉

Cordialement,

Francis, F6AWN

Citation de F5NPV le 28 mars 2021, 9 h 17 min

Retour au shack et nouvelles mesures sur le transfo qui effectivement presentait des pertes et des mesures qui vraiment ne permettait pas d'obtenir des performances acceptables . Sur un FT140-43 ou 50-43 s'était pire. Sans parler des retours HF qui etaient conséquent meme avec de petites puissances.

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..J'ai par contre constaté la chose suivante pour l'antenne de 15m : les performances sur 40m se dégradent fortement la nuit. j'ai deux ou 3 pistes cependant je n'ai pas encore mis en evidence la cause de ce phénomene étrange.

Bonjour Didier,

Merci pour ce post détaillé.

j'ai un peu expérimenté des antennes demi-ondes alimentée en extrémité il y a deux ans et j'ai eu exactement les mêmes problèmes que vous avec du FT140-43, c'est à dire pas mal de pertes (50%) et du retour HF. Il faut certainement, comme vous l'avez fait, sortir un gros tore de FT240-43.

A mon niveau, vu que j'avais accès au bas de l'antenne, j'ai remplacé ce transfo par un transfo accordé monté avec un T200-6, mais l'antenne devient alors monobande et il faut aller tourner le condensateur variable pour l'accorder sur une autre bande.

Pour le 2e point que vous soulevez, et je pense que vous avez du y penser, ça ressemble clairement à une antenne qui tire trop vers le haut. En soirée ça aura plus tendance à partir dans l'espace qu'en journée.

Mes 73,

David, F4HTQ.

Salut David,

Content de te lire a nouveau. Cette antenne apporte son lot de surprises et j'avoue etre tout de meme un peu sans réponses par rapport a certains resultats.  Le magnetisme n'a certainement pas livré tous ces secrets (En tout cas pour moi)!!!!!

Kirchoff , nous précise Francis et bien j'ai mis en pratique depuis 15 jours des modifications sur l'antenne de 15m avec l'ajout de ''stub'' a la sortie de chaque Selfs et je dirais que le résultat est pour l'instant assez etonnant. Je donne quelques explications et tente d'expliquer le pourquoi de cette modification/ajout sur mon blog : https://f5npv.wordpress.com/endfed-cmc/. 

Une antenne etonnante avec son lot de bonnes (bandes des 80/40/20à) et mauvaises surprises (bandes hautes).

Concernant la version raccourcie ma plus grande crainte concernait les ventres de courant et j'avais vraiment la trouille pour que ca tombe pile poil sur les selfs (La deuxième notamment) . L'ajustement de la deuxieme self et du brin rayonnant entre les deux selfs a été critique . Un bon grip dip et une boucle de hertz permet d'affiner  tout ca, meme si pour déterminer la valeur de la deuxième self fut un travail de longue haleine.

Cette antenne est-elle simple a construire ? On pourrait le croire quand on voit le schéma du transfo. Malheureusement ca n'est pas le cas.  La contruction du transfo est primordiale et  doit etre suivie impérativement par un controle de celui-ci afin de s'assurer que le rapport de transformation est bien linéaire sur toutes les fréquences de travail avant toute installation avec son brin rayonnant.

Diagramme de rayonnement et angle de départ:
Mes modélisations n'etant pas satisfaisantes pour ne pas dire douteuses ne me permettent pas d'avoir des certitudes.
Je ne cache pas que je reste avec beaucoup d'interrogations .
Pour résumer quand je compare avec mon antenne verticale multibande qui est en 1/4 d'onde, les resultats et performances sont systématiquement meilleurs la nuit pour l'antenne verticale , a partir de midi , la EFHW prend trés nettement le dessus sur la bande des 40  (Je ne peux pas comparer pour la bande des 80m , idem pour la bande des 20m car le soir celle-ci est tres rarement favorable) jusqu'en début de soirée. Par contre chose etonnante, je ne rencontre pas ce phenomene avec l'antenne raccourcie de 15m qui est également plus directive. Je pense que cette directivité plus prononcée est due au fait que l'antenne de 23m est un L plus prononcé . Pour l'antenne raccourcie , la patte du L ne fait que 2m et presente un volume horizontal plus important.

Cette antenne n'etait clairement pas mon premier choix, cependant  je ne regrette pas le temps passé et afin d'obtenir des resultas acceptables pour  les bandes basses , les performances sur les bandes hautes sont vraiment mediocres  . Il y a certainement des choses a faire pour rendre ces bandes performantes (Je penche pour des tores plus favorables pour les bandes haute, bien sur cela ne reste qu'une piste)

73s Didier

 

 

 

Bonjour,

Les resultats d'un skimming sur 3 bandes (80/40 et 20) avec SparkSDR.  L'antenne de 15m permet de mettre en evidence un axe favorable EST/OUEST notamment  concernant la cote EST USA et Japon chose qui est bien moins prononcé avec l'antenne de 23m. J'ai du coté USA des Signaux a -10dBm cote EST USA et -6 dBm pour le Japon

73s Didier

 

 

Citation de F5NPV le 29 mars 2021, 21 h 24 min

Une antenne etonnante avec son lot de bonnes (bandes des 80/40/20à) et mauvaises surprises (bandes hautes).

 

Bonjour Didier,

D'après mes faibles connaissances, un dipôle ou doublet horizontal demi-onde à la fréquence de travail et alimenté en son centre, est connu pour être une antenne résonnante et mono-bande. Il me semble que le fait de l'alimenter en extrémité ne change pas fondamentalement cette caractéristique. Il est d'ailleurs à noter que les premières versions 'modernes' de l'EFHW étaient aussi mono-bandes et qu'elles ont viré assez vite, commercialement, vers une utilisation multi-bandes avec la bande la plus basse à 40m, plus le 20 et le 10m.

Son fonctionnement se fait donc en harmonique de la fréquence la plus basse à laquelle il est taillé. Si c'est le 80m, le doublet fonctionnera en 80, 40, 20, et 10m. Les bandes WARC ne sont pas des bandes en relation harmonique, il est donc logique que cette configuration ne fonctionne pas ou très mal, surtout en la forçant par un artifice quelconque d'adaptation.

Si bien que si votre antenne est satisfaisante sur 80/40/20 et pas sur 10, il me semble que c'est ce que constatent aussi bon nombre d'OM ayant utilisé ce type de fonctionnement du dipôle demi-onde, bon à très bon en bas, moyen ou pas bon en haut.

D'autre part, il me semble aussi que le fait d'utiliser une antenne qui est fixe par rapport au sol sur différentes bandes de fréquences, donnera des résultats bien différents en terme de diagramme de rayonnement, et notamment comme l'indique David, au niveau de l'angle de départ.

Pour ma part, et de ce que je comprends de ceux qui en utilisent une, c'est que le seul avantage est physique et lié à son seul point d'attache nécessaire, en hauteur en général d'un côté et attaché directement au TRX de l'autre côté, avec ou sans contrepoids. C'est l'antenne des opérations portables par excellence.

Ensuite, il me semble qu'il ne faut pas lui en demander de trop. La meilleure description en français d'une antenne de ce type, qui porte le nom de son concepteur, est sur le site de Luc, F6BQU, c'est l'antenne Fuchs, qui est mono-bande et dont Luc propose une version bi-bandes.

Si j'ai écrit des bêtises, n'hésitez pas, vous ou d'autres participants, à me corriger.

Bonne journée,
Philippe

Bonjour,

Tu as parfaitement résumé l’état des lieux et surtout le constat que je peux faire concernant cette antenne.

Comme je l’ai précisé le choix de cette antenne comme bien des OM est déterminé par nos environnements urbains qui laissent peu de place pour monter des aériens performants notamment sur les bandes basses même en habitant dans un pavillon nous n’avons pas la place pour déployer des aériens conséquents et je ne parle même pas du voisinage et de la Mairie de votre lieu de résidence.

La bande des 80m qui est une bande intéressante apporte son lot de restriction. Un doublet 2X10m, permet d’être actif sur 80m avec cependant des performances très dégradées malheureusement.

L’antenne FUCH est très certainement une voie sur laquelle je vais m’orienter pour la suite de cette expérimentation, d’autant que je peux très facilement contrôler la boite d’accord dans le grenier. Je pense que je ferais ça par WIFI (Le condo est prêt, idem pour la partie arduino reste plus qu’à bobiner une belle self)

EFHW est je dirais une antenne moyenne sur les bandes basses si on peut donner une échelle de performance et médiocre voir même catastrophique sur les bandes hautes. Dire que cette antenne est multibande oui sur le fond, dans la pratique les résultats sont tout de même anecdotiques au-dessus de 20m.

SPARKSDR va tourner pour la journée sur les bandes 80/40/ et 20M (Antenne de 15M). Il sera actif jusqu’à demain matin afin de récupérer également des infos pour le 80m.

Cette antenne est actuellement dans cette configuration :

73s Didier

 

Bonjour à tous,

Bonjour Philippe,

Excellente première analyse sur cette antenne ! Au moins, tu as retenu quelques passages de bons bouquins écrits avant 1970 ! :mrgreen:

Alors, des bêtises ? Non. Pas vraiment, à moins de pinailler sur des questions de vocabulaire et de qualificatifs qui ont varié au fil du temps, ex : dipôle ou doublet, le pire étant tout de même dans le choix de EFHW pour l'antenne dont il est question ici.

Je relève juste une petite erreur mais elle est du côté de mon ami Luc (F6BQU) : l'antenne décrite par Fuchs dans les années 20 dans sa demande de brevet et publiée dans le "Journal des 8" ne correspond pas exactement aux schémas indiqués par Luc dans son article, en particulier celui qui est le plus proche de l'original et que voici :

L'excitation de l'antenne demi-onde s'effectue effectivement par l'intermédiaire d'un circuit LC parallèle mais directement couplé au circuit de sortie du PA de l'émetteur (à lampe, à l'époque) ainsi que sans prise de terre puisque pas nécessaire dans cette configuration (ce que Luc a d'ailleurs indiqué). Ce n'est donc pas un auto-transformateur (connexion entre primaire et secondaire) utilisant un noyau et un secondaire en basse impédance (dans le sens antenne vers émetteur)  comme mentionné sur le schéma de Luc.

Le circuit original est celui-ci :

Bien entendu, aucun contrepoids n'est nécessaire (prise de terre ou bout de fil quelconque) dans cette configuration. Mais il y a deux conditions à respecter : LC doit résonner sur la fréquence de travail et le fil d'antenne doit avoir une longueur électrique d'une demi-onde donc résonner sur cette même fréquence. Notons tout de même qu'un léger décalage de cette longueur peut être rattrapé par un décalage dans le sens inverse du circuit LC (par exemple fil un peu trop court, donc effet capacitif, et circuit LC résonnant alors un peu en-dessous de la fréquence, donc effet selfique).

Depuis que nos émetteurs ont une sortie en basse-impédance, la solution est simple : il suffit d'ajouter quelques spires couplées au milieu de la bobine d'antenne (côté Z du schéma) de telle sorte de récupérer une impédance de 50+jØ ohms. Elle sera évidemment non réactive si l'antenne est bien résonante.

Malheureusement, si cette antenne dipôle fonctionne parfaitement et avec un minimum de pertes, elle a un inconvénient pour les amateurs du XXIe siècle : elle est mono-bande ! Malheureusement encore (pour eux...), c'est le prix à payer pour avoir une installation performante. 😉

Sur tes analyses et tes impressions, Philippe :

Oui, tu as raison, au sens strict, un antenne que l'on s'autorise à appeler "End Fed Half Wave" ne peut être Half Wave que sur une seule fréquence (ou bande étroite de). Ou alors, il faut ajouter des trappes selon le principe de la W3DZZ.

Oui, tu as raison, on peut "alimenter" une antenne demi-onde à n'importe quel endroit d'une extrémité à l'autre ! C'est l'un des motifs qui me font préférer le mot "exciter"  à "alimenter". Les électriciens sont obsédés par le courant électrique et donc par leur vision "bipolaire" de la circulation d'un courant électrique. En matière d'antenne, c'est un peu plus compliqué que cela.

Oui encore, l'antenne demi-onde, où qu'elle soit alimentée, a le même diagramme de rayonnement.

Oui, la disposition de l'antenne par rapport à son environnement, en particulier le sol, peut modifier énormément son comportement et son diagramme de rayonnement. A vouloir trop se faciliter la vie, on en oublie l'essentiel : une antenne s'installe le plus haut possible et parallèle au sol (pour les amateurs de QSO à longue distance). Le système pas vraiment EFHW à la mode depuis quelques années favorise la facilité d'installation mais pas l'optimisation des performances.

Enfin, si on est contraint d'ajouter un contrepoids ou de bloquer un courant de gaine sur la ligne de transmission, c'est qu'il y a un problème qui est la conséquence d'un fonctionnement en fil de longueur quelconque mais surement pas en antenne demi-onde ! Notons aussi que la disposition de toute ligne de transmission par rapport à celle de l'antenne elle-même a de l'importance de ce point de vue.

En conclusion, tu résumes bien l'essentiel :

« il me semble qu'il ne faut pas lui en demander de trop. »

Exactement ! Tout le temps qu'il s'agissait d'installer une antenne temporaire pour une opération portable en QRP sur une ou deux bandes et loin de tout autre équipement électronique, cette EFHW pouvait convenir. Mais à partir du moment où certains ont cherché à augmenter le nombre de bandes utilisables, la puissance émise, à l'installer en milieu urbain dense, à augmenter le nombre de tores en ferrite, à ajouter une ou plusieurs selfs de fortes inductances et capacités parasites il se faut se poser une question : à part dans un but d'expérimentation et d'instruction personnelle, y a t-il un réel intérêt à se concentrer durablement sur l'amélioration (?) d'une telle antenne alors qu'il y en a bien d'autres, plus classiques, qui permettent de faire mieux et sans complications inutiles ?

Cordialement,

Francis, F6AWN

 

 

 

 

 

Bonjour Didier,

L’antenne FUCH est très certainement une voie sur laquelle je vais m’orienter pour la suite de cette expérimentation, d’autant que je peux très facilement contrôler la boite d’accord dans le grenier. Je pense que je ferais ça par WIFI (Le condo est prêt, idem pour la partie arduino reste plus qu’à bobiner une belle self)

Je suis curieux du montage (partie commande) et du résultat final. Ne pas oublier comme le dit Francis, que c'est du mono-bande 😉

73,
Philippe

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