Forum

Fil d’Ariane du forum – Vous êtes ici :ForumService Amateur: Antennes & Lignes de transmissionL'antenne EFHW !
Veuillez pour créer des messages et des sujets de discussion.

L'antenne EFHW !

Citation de F4FEI le 13 avril 2021, 12 h 12 min

Bonjour à tous,

Excellent site et documents.
Je vous conseille vraiment de tous les lire.
Pour notre sujet, voir aussi :
http://f6css.free.fr/Abaques_ROS.html
Et en particulier la phrase :
La puissance active transmise à la charge (antenne) sera dans tous les cas égale à la différence entre la "puissance directe" et la "puissance réfléchie". 

Et merci à Philippe, de répercuter vers ces documents si il ne peut répondre lui-même, mais je suis sûr que si 😉

73 de Dominique - F4FEI

Merci du conseil Dominique, mais je les ai déjà lu, relu, et re-relu. Et pour terminer sur ce hors-sujet par rapport à l'EFHW initiale, plutôt que de refaire des démonstrations, comme Francis, je vous envoie une référence bien de chez nous en la personne du regretté F5AD.

J'ai fait exactement les mêmes erreurs quand j'ai débuté, en ne prenant en compte que l'aspect générateur - charge en oubliant allègrement la ligne de transmission. Alors oui, cela devient facile d'appliquer la loi d'ohm. Mais si vous lisez les documents indiqués un peu plus soigneusement, vous verrez que l'analyse est faite sur la totalité générateur, ligne, charge. Et cela a une importance capitale dans la compréhension de ce que l'on appelle un système d'antenne.

Je me permets de vous recopier aussi une introduction d'un livre de l'ARRL :

« Pour quelque chose de si simple à vérifier, et souvent si simple à faire, une antenne est remarquablement difficile à comprendre pour de nombreuses personnes. » Intro de ‘Basic Antennas’, W1ZR

Pour ma part, je ne polluerai pas plus ce sujet. Si l'on veut bien revenir au sujet initial à propos des caractéristiques électriques et physiques de ce que les vendeurs appellent aujourd'hui une antenne EFHW, vous êtes les bienvenus. Au-delà d'un raisonnable écart, je vais commencer à modérer ce sujet afin qu'il reste dans les clous d'un échange technique agréable à lire pour le lecteur.

Merci de votre attention,

 

Bonne journée,
Philippe

Vous avez raison sur votre dernier point.

D'ailleurs, je me désabonné de ce fil, les discussions devenant stériles.

Bonne continuation.

73 de Dominique -F4FEI

 

Bonjour,

Pour revenir au sujet et plus spécifiquement au fameux transformateur 49 : 1 ou 64 :1  , j’ai décidé ce week-end de tout remettre a plat et de bobiner 2 nouveaux transfos avec des FT240-52 car malheureusement je n’avais que cela sous la main.

Mes connaissances en magnétismes sont avant tout théoriques et pendant mes études très honnêtement je n’étais pas vraiment a l’aise avec cela (Les filtres ou FFT étaient plus ma tasse de thé).

J’avais fait quelques mesures il y a de ça pas mal de mois sans pouvoir aboutir a des certitudes et surtout mes mesures me démontraient des choses un peu trop parfaites pour être prises en compte ou pour argent comptant.

Mes deux transformateurs ont tout d’abord étaient contrôlés avec une résistance de 2500 Ohms afin de s’assurer que le rapport de transformation est bien effectif. Mes mesures ne mettent pas en avant des induction ou capacité toxiques et le résultat est conforme a l’attendu.

Montage des transfos sur table tête-bêche avec sur son entrée un Wattmètre maison le tout relié a un émetteur et sur la sortie une boite d’antenne MFJ 969 qui me permet de mesure de puissance de sortie des deux transfos mais également une charge de 50 ohms. Mes deux wattmètres ont été calibrés il y a moins d’un an et je peux raisonnablement compter sur une marge d’erreur < 5%

Un petite photo pour vous vous faire une idée du montage et ne pas hésiter si vous pensez que cela peut être amélioré. Avant les test émissions , j’ai contrôlé le montage avec un analyseur.

 

Sans plus de discours les résultats (Puissance oscillant entre 10 et 30w)

 

Pour faire court, au-delà de 20m , les transfos montrent des pertes significatives en émission. c’est même assez brutal (Dans la pratique mon antenne n’est pas utilisée au delà de la bande des 20m)

J’ai fait de courtes mesures avec des puissances de 100w sur 80 et 40m avec les mêmes résultats, je n’ai pas insisté car ma charge qui est ma charge de tests sur table ne supporte pas + de 30w. Sur 15 et 10m plus je monte en puissance et je dirais plus les pertes sont significatives qui vont au delà de 50%.

Plus étonnant, le FT240-52 qui ne présente pourtant pas un permittivité favorable sur 80m et pourtant , les résultats sont excellents (Je m’attendait a bien pire). Disons que je m’attendais en fait au mesures inverses.

Mes deux transfos ont été bobinés avec soins , cependant des erreurs de conception  sont a prendre en compte.

La grosse inconnue reste les TORES utilisés, des FT240-52 (ca m’a été vendu comme cela) , je pense faires quelques mesures sur ceux-ci ce week-end .

Je ferais à nouveau des mesures avec un transfo et son brin rayonnant de 20m (Donc 1/2 onde pour 40m) avec une boucle de hertz, grip dip et mesureur de courant de gaine quand la météo me le permettra. J’ai utilisé ce matériel lors de la conception et surtout la mise au point de la W8JK (Un peu fastidieux mais intéressant pour avoir une idée sur les ventres de tension et courant parcourant l’antenne).

73 Didier

 

Philippe (F8BXI),

Permets-moi d'ajouter quelques mots en direction de F4FEI avant de repartir vers l'objet initial de cette discussion !

F4FEI, faisant référence à F6CSS :

La puissance active transmise à la charge (antenne) sera dans tous les cas égale à la différence entre la "puissance directe" et la "puissance réfléchie".

Ceci est exact. Toutefois, il ne faut pas confondre "puissance directe" et "puissance de l'émetteur".

J'espère qu'en lisant et comprenant ce qu'à écrit W. Maxwell sur le sujet des réflexions vous arriverez à la même conclusion. Et puisque les bonnes lectures affluent, je vous en propose deux autres :

F5NB :

http://blog.f6krk.org/wp-content/uploads/2014/07/ROS_ROSm%C3%A8tre_Emetteur.pdf

F6ELM :

http://f1chf.free.fr/fichiers/F6ELM%20compil.pdf

Très sincèrement, je pense que la lecture de tout ce qu'on vient de vous proposer devrait vous permettre de progresser...

Et, pour finir, si cela peut vous aider à mieux percevoir les choses sans trop rentrer dans les calculs vectoriels, n'oubliez pas que pour mesurer une valeur de ROS présent sur une ligne de transmission on ne mesure pas des puissances mais seulement des tensions (détecteur à diode derrière un coupleur directif), la puissance n'étant alors qu'une extrapolation affichée sur un cadran de ROS-mètre.

Lorsqu'il n'y a pas d'onde stationnaire, V est constante tout le long de la ligne. Lorsqu'il y en a, V varie cycliquement entre Vmax, supérieure à la valeur constante, et Vmin, inférieure. Le ROS est simplement le rapport entre Vmax et Vmin. [VSWR chez les anglais].

D'ailleurs, je me désabonné de ce fil, les discussions devenant stériles.

Ah, ah... rien n'est certain, avec vous ! 🙄

Francis, F6AWN

Citation de F8BXI le 12 avril 2021, 21 h 14 min
Citation de F4FEI le 12 avril 2021, 20 h 33 min

Ah... Au fait, j'aimerais tout de même savoir ce que vous auriez préconisé à ce malheureux OM qui habite un village anglais sans jardin et qui ne peut pas installer de verticale ?

Je lui aurais d'abord fait lire ce message de Francis. Puis, réviser un peu ses ambitions pour qu'il choisisse une bande. Et là, le dipôle demi-onde 20m va très bien dans ses 11M. S'il peut ne pas l'aligner totalement avec le faitage ce serait mieux mais pas obligatoire. Si le 40m est préféré, je serais parti sur ce type d'antenne en la développant un peu pour profiter des 11m.

Maintenant, si avec 11m de long vous voulez faire du 80 au 10m, relisez le message de Francis. Et bouclez s'il le faut 🙂

J'ai eu aussi à prendre des décisions avec moins de 10m de combles (fermettes) puis de combles aménagées. Moi aussi je voulais faire du toutes bandes de 160 à 10 GHz avec un fil. Mais le principe de réalité vous rattrape vite. Alors je suis passé du fil bâtard au dipôle mono 20m replié aux extrémités. Aujourd'hui je suis à 2 dipôles à trappes de 30 à 10m.

Vous dire de que j'ai fait avec ne servirait à rien, mais je ne brouille personne et j'arrive même à faire du mono 40m à la Coupe du REF avec une bonne boite d'accord, mais très peu de puissance 🙂

Il vaut mieux un bon mono-compromis qu'une antenne multi-mauvaise.

Bonjour tous,

rapidement, je crois que Philippe résume assez bien le compromis et surtout ses limites. A un moment donné, une antenne qui n'est pas installée comme il faut et si l'on s'écarte trop des exigences de mise en oeuvre, le fonctionnement ne peut être "normal". Reste à definir ce qu'est le fonctionnement normal en matière peut être de rayonnement, et des perturbations potentielles. Je me pose ces questions, car comme beaucoup, certaines bandes ne me sont pas accessibles avec des antennes installées convenablement. Les solutions pour espace restreint sont donc des sujets d'étude interessants.

 

Citation de F5NPV le 13 avril 2021, 13 h 20 min

Bonjour,

Pour revenir au sujet et plus spécifiquement au fameux transformateur 49 : 1 ou 64 :1  , j’ai décidé ce week-end de tout remettre a plat...

Bonsoir Didier,

Félicitations pour vos essais et mesures.

Les quelques remarques que je peux faire sont les suivantes :

. vous avez contrôlé vos deux transformateurs en les chargeant par une résistance pure. Il pourra peut-être arriver que sur une bande ou une autre la charge apportée par l'antenne soit aussi réactive et la partie réelle de plus faible valeur.

. les pertes mesurées sont loin d'être négligeables en pourcentage et cela peut vite avoir des conséquences dès que vous augmenterez le niveau de sortie du TX. Les tores en ferrite n'aiment pas trop la chaleur, leur comportement se modifie, les pertes augmentent encore plus, et parfois ils peuvent même casser. Un rapide calcul montre que sur 15m, 1.6dB de pertes, soit 30%, produira 30W de chaleur avec un émetteur de 100W, et avec un amplificateur HF de 500W, il faudra évacuer 150W de chaleur. Pas simple... Ensuite, même sur 40m, vous avez tout de même 0.8dB de pertes, soit 17%, donc 85W avec un ampli de 500W. Quant à la bande 10m, c'est la catastrophe. Et pourtant, vous utilisez tout de même deux tores par transformateur. Je pense comme vous, le matériau #52 n'est probablement pas le meilleur choix pour cet usage. 😉

Je vais peut-être dire une bêtise, n'étant pas moi non plus spécialiste en matériaux ferromagnétiques, mais je crois que la poudre de fer apporte beaucoup moins de pertes que le/la ferrite. Mais cela se paie en terme de largeur de bande utilisable. Finalement, cela conduit à se demander si un circuit accordé LC classique réalisé avec des composants de Q élevé, donc avec une self correctement construite, n'est pas la meilleure solution ? Mais on retombe alors sur les antennes tout ce qu'il y a de plus classiques, et plutôt mono-bande ! 🙂

PS

Je pense accessoirement à tous ceux qui ont réalisé un transformateur comme le votre, pas forcément aussi bien que vous, mais n'ont pas pris soin de faire les mêmes mesures que vous. Ils ne sauront jamais que leur transformateur chauffe passablement tout le temps que celui-ci ne rendra pas l'âme. Je ne me suis d'ailleurs moi-même jamais posé cette question il y a 45 ans au sujet du balun BN-86 qui équipait ma Hy-Gain 204-BA... [LOL ! ]

Bien cordialement + 73,

Francis, F6AWN

Bonjour a tous,

Je ferais des essais a hautes puissances ce week-end sur ma charge 1Kw qui n'est pas aussi parfaite que celle de labo. Je ferais cela avec une puissance de 400 ou 500w. J'ai la chance d'avoir une bonne sonde température . Un test interessant a faire.

Dans mon cas et avec les tranfos que j'utilise je tire les conclusions suivantes :

-Un transfo seul ne pourra pas assurer ou difficilement  une couverture de  toute la bande HF (80 a 10m)

-Les pertes peuvent etre importantes . le choix des "ferrites" en considerant ce type de design aura trés certainement un impact sur le rendement du transformateur. Sur les bandes 15 et 10 plus j'augmentais la puissance , plus les pertes étaient prononcés (Au dela de 50% pour le 15 m et carrement catastrophique pour le 10m , je n'ai pourtant pas constaté de montées en température, les emissions a 100w étaient très brèves. si montées en temperature il y a de grandes chances pour que le rendement soit fortement altéré)

-Les aspects multibandes sont de facto limités et espérer une antenne qui donne un rendement acceptable de 80 a 10m sera difficile a obtenir (En tout cas pour moi) . Certains amateurs utilisent des systemes de commutation a distance pour assurer une couverture multibande avec plusieurs transfos dans un boitier

Pour le reste et comme je l'ai précisé dans un autre de mes posts , j'ai recu mes ESP8266 et je vais pouvoir commencer mon antenne Fuch tres bientot. La boite d'accord sera dans mon grenier et sera pilotable par Wifi a travers une ESP8266 avec une interface web mais également un rotary encoder raccordé lui meme a un ESP8266 dans le shack. Reste maintenant a choisir le système d'accord et me documenter sur ce sujet . Cette antenne fera 20m de long (Mon jardin n'est pas trés grand) et sera donc taillée pour la bande des 40m , cependant mes origines Bourguignonnes (et je suis né en Bretagne) font que je ne lache pas l'affaire pour l'accés a la bande des 80m (J'ai quelques pistes et certains amateurs ont testé certaines solutions). L'antenne sera a 10m du sol. Le condensateur est un type papillon de 400pf  (a minima 3kv  voir plus vue l'ecartement des lames)

Ci-dessous un petit apercu de l'interface web de controle , le controle manuel sera fait a l'aide d'un petit boitier a l'aide d'un rotary encoder. La page web me permettra de voir egalement en live le SWR et puissance. Je pourrais donc controler la boite d'accord de deux facons : interface web ou un rotacteur. Je ne pense pas qu'il y aura dans un premier temps une recopie mais plutot simplement des positions pré-derminées . Le condensateur sera piloté par un NEMA17 ou un simple servo de modelisme (Je n'ai pas encore tranché). Durée des travaux : un bon mois.

https://radiobxi.org/blog/wp-content/uploads/tfaf/2021/04/13/20210413000006.jpg

73s Didier

@f4hjh

A un moment donné, une antenne qui n'est pas installée comme il faut et si l'on s'écarte trop des exigences de mise en oeuvre, le fonctionnement ne peut être "normal". Reste à definir ce qu'est le fonctionnement normal en matière peut être de rayonnement, et des perturbations potentielles. Je me pose ces questions, car comme beaucoup, certaines bandes ne me sont pas accessibles avec des antennes installées convenablement. Les solutions pour espace restreint sont donc des sujets d'étude interessants.

Christophe,

En matière d'antenne, il y a un principe fondamental : l'antenne, c'est la ou les parties qui rayonnent ! La ligne de transmission, pas forcément obligatoire, c'est ce qui transporte l'énergie produite par le générateur (l'émetteur) jusqu'à l'antenne et qui ne crée pas de champ lointain. Une antenne ne perturbe rien du tout, sauf la vue d'une XYL ou d'un voisin peu conciliant. Par contre, le champ produit par une antenne peut parfois perturber un appareil électronique mal conçu du point de vue CEM et il est donc souhaitable de diminuer le niveau de champ auquel est soumis cet appareil en commençant par éloigner l'antenne, de préférence en augmentant la hauteur par rapport au sol, ainsi que l'appareil en question.

Vous n'avez donc aucun intérêt à réduire la hauteur d'installation d'une antenne et encore moins de réduire l'impact visuel de celle-ci en essayant de l'intégrer dans l'environnement très proche car ce serait une belle occasion d'avoir des problèmes supplémentaires à ceux déjà apportés en terme d'efficacité pour votre trafic radio.

Quant à la réduction des dimensions d'une antenne, j'ai expliqué dans un précédent message que cela pouvait être réalisé mais de manière raisonnable. Et pour aller dans votre sens, si je devais choisir entre une antenne mono-bande 40m fortement raccourcie et un dipôle demi-onde classique pour la même bande, je prendrais sans hésiter la première si elle devait être installée au sommet d'un pylône de 15m alors que le dipôle serait installé en V inversé à partir du sommet d'un tube de 6m planté au milieu de la pelouse d'un jardinet de 250m² entouré de bâtiments. 🙂

Enfin, vous aurez toujours des bandes qui vous seront inaccessibles un jour ou l'autre et en fonction de votre situation. Il faut rester raisonnable, la radio d'amateur ce n'est pas fromage et dessert tout au long de votre vie d'exploitant radio, il faut donc souvent faire des choix, et j'ai déjà dit précédemment ici ce que j'en pensais et en partant du principe qu'il vaut mieux être efficace sur une bande, voire deux, plutôt que mauvais sur toutes celles qui nous sont légalement attribuées. Et puis, c'est tout de même un bon principe de vie que de s'efforcer de ne pas tomber dans la médiocrité. 😉

Cordialement,

Francis, F6AWN

@f5npv

Certains amateurs utilisent des systemes de commutation a distance pour assurer une couverture multibande avec plusieurs transfos dans un boitier...

Excellente idée ! Mais dans ce cas, autant aller plus loin en éliminant ce fichu transformateur large-bande et en le remplaçant par un système d'accord convenable et commuté par bande... 😉

Francis, F6AWN

Bonjour à tous,

Apparemment, F5NPV a terminé son antenne end fed basée sur une Fuchs avec son système d'accord télécommandé.

73,
Philippe