Antennes

Les antennes

Pourquoi une antenne

Dans l'espace, il existe des ondes radio électriques qui permettent de transporter du son et des images et vont quasiment à la vitesse de la lumière. Il existe cependant des obstacles pouvant les arrêter. Les montagnes, les forêts denses, certains grands immeubles font écran aux ondes.

On ajoute alors des antennes sur des points culminants y compris sur les toits pour capter les ondes de l'émetteur dans de bonnes conditions et pouvant aussi servir de relais. Ainsi, à l'aide d'un câble coaxial, l'antenne est reliée au poste radio (Emetteur/récepteur).

Quelques types d'antennes

Il existe une multitude de types d'antennes, de tailles et de formes très diverses, aux modes de fonctionnement plus ou moins complexes.
Ici nous parlerons et utiliserons deux types d'antennes, l'antenne omnidirectionnelle qui émet dans tous les sens et l'antenne directionnelle qui émet dans le sens désiré.

Forme et dimension d'une antenne

La forme et les dimensions d'une antenne sont extrêmement variables : Très grossièrement on peut dire que pour la même fréquence d'utilisation, une antenne sera d'autant plus grande que son gain sera élevé, à cause de l'utilisation d'éléments réflecteurs, comme pour l'antenne (directionnelle) en forme de râteau, par exemple.
L'antenne demi-onde, comme son nom l'indique, a une longueur presque égale à la moitié de la longueur d'onde pour laquelle elle a été fabriquée.
Lors de sa fabrication, la résistance au vent et aux intempéries doivent être particulièrement soignées pour obtenir une grande fiabilité et stabilité, c'est le cas des antennes à réflecteur. En altitude il n'est pas rare qu'une antenne soit enrobée de glace, les éléments doivent supporter cette surcharge sans se déformer. Pour éviter les problèmes d'oxydation, les éléments alimentés sont souvent en aluminium ou en métaux inoxydables. En cas d'infiltration d'eau, les éléments alimentés seront protégés par un boitier étanche ou tout autre forme d'isolant.

Calculer la longueur d'onde d'une fréquence
Remerciements à Jean Philippe JPFRC908 auteur du calculateur.

Exemples: CB - 27000 Khz ou 27 Mhz / PMR - 446000 Khz ou 446 Mhz

Entrez la fréquence:	KHz MHz

Type d'onde	(en mètre)

Onde entière	m
3/4 d'onde	m
2/3 d'onde	m
1/2 onde	m
1/4 d'onde	m

7/8 ème d'onde	m
5/8 ème d'onde	m

Fabrication d'une antenne colinéaire omnidirectionnelle expérimentale

Dans la bande de fréquence réservée au PMR - 446 Mhz - 8 canaux
de 446.00625 Mhz à 446.09375 Mhz en mode FM, espacés de 12.5 khz

Dessin de l'antenne colinéaire 446 Mhz, 6db de gain (fichier pdf) cliquez ICI

Cette antenne sera une antenne fixe mobile (?)... je m'explique !

Ce type d'antenne est donné comme fixe, vu son diamètre il ne sera pas possible de l'utiliser en mobile. Sa prise au vent est trop importante et risque probablement de se casser à partir d'une certaine vitesse.
Donc cette antenne est à utiliser en mobile mais arrêté. Lors d'une sortie DX en campagne par exemple.

Pour le départ, j'ai utilisé une antenne CB que j'ai trouvé sur eBay pour la somme de CHF 20.- (env. 15 €), le port ma couté plus cher... bref. Le principal intéressement était la base magnétique avec une prise SO-239. Sans faire de publicité c'est une antenne de la marque Diamond, type inconnu.

Cliquez sur l'image pour agrandir.		Base magnétique munie d'une prise SO-239, diamètre de la base 110mm et un puissant aimant. Tout autre base munie d'une prise SO-239 fera l'affaire. Les bricoleurs pourront fabriquer une base à partir d'une prise de châssis standard fixée au porte charge par une équerre par exemple.
		Vue agrandie de la prise SO-239 où l'antenne colinéaire sera vissée. Vérifiez que la connexion soit directe et ne comporte aucun composant (condensateur, self, etc..)


		Plus de détail bientôt...

Fabrication d'une antenne 446Mhz mobile à partir d'une base magnétique CB mobile

De l'antenne CB on gardera la base magnétique et le câble. Si le brin est un brin en acier inoxydable de 2 à 3mm de diamètre alors on garde aussi le brin que l'on coupera à la bonne longueur. Sinon on se procurera un brin en acier inoxydable ou en laiton de 2 ou 3 mm et d'une longueur de 600mm (60cm).

Cliquez sur l'image pour agrandir.		Une antenne magnétique est fabriquée de diverses façon mais le principe est toujours le même. Une cloche en acier percée en son centre permet de fixer le bloc de masse par un écrou à l'intérieur de celle-ci. Un aimant de forme circulaire et de forte puissance y est collé. La cloche est ensuite munie d'une protection en caoutchouc pour préserver la carrosserie. Le bloc de masse est percé pour recevoir l'âme du câble. Celui-ci est isolé de la masse et fermement serré au montage. La continuation de l'âme du câble et le bout de laiton fileté qui dépasse du bloc de masse. Celui-ci étant aussi isolé de la masse. A partir de là, presque tout est possible. Un simple brin (fouet), une bobine, etc.. peut être utilisé pour accorder l'antenne sur la bonne longueur d'onde avec un minimum de TOS.
		Note: Selon la marque de fabrication la base peut présenter un aspect différent. Dans le boulon vous percerez un trou du diamètre du brin (fouet) de l'antenne disponible. Ensuite effectuez une fente jusqu'au 2/3 du boulon au moyen d'un scie à métaux. Ceci permettra de serrer le brin en vissant un écrou auto-serrant.
		Désolé pour l'image je n'avais plus d'écrou auto-serrant. Mais utilisez un écrou auto-serrant à base d'aluminium et non à base synthétique (plastic), ça sert plus et ne bouge pas en plein soleil.
		Vous pouvez aussi tourner ou faire tourner un cône en laiton de façon que vous puissiez régler plus facilement le TOS au moyen d'une petite vis imbus sans tête.
		Il faudra aussi couper le câble à la bonne longueur pour éviter que celui-ci résonne à la fréquence émise. Et ensuite y souder une fiche selon le type monté sur le radio (TX). Ici BNC pour le Motorola. La longueur du câble n'est pas déterminant quand au métrage, mais sa longueur ne doit pas résonner à la fréquence de l'antenne. Par exemple: pour une hauteur de fouet de 47cm et d'une longueur de câble utile de +/- 350cm, faites le calcul suivant: - Le multiple entier le plus proche...(longueur souhaité du câble/hauteur du fouet) 350/47 = 7 (7.44) - Multiple multiplié par la hauteur du fouet... 47 (47x7) = 329 - Additionné de la moitié de la hauteur du fouet... 47/2 = 23.5 - Total de la longueur du câble en bout de prise BNC... 329 + 23.5 = 352.5 cm* *) Au montage de la prise BNC le câble ne devra subir aucune coupe. Le TOS en dépend.

Vidéo sonore du test de l'antenne.

Le téléchargement peut prendre un certain temps selon la connexion.

Remplacement de la prise d'antenne BNC par une prise UHF SO-239

Si vous utilisez un poste GM en station fixe, souvent l'antenne et disposée sur le toit et la longueur du câble coaxial peut atteindre une longueur importante. Pour palier le plus possible à la perte de puissance il faut utiliser du câble coaxial de plus gros diamètre (RG213, etc..).
Comme le GM est affublé d'un prise d'antenne BNC, vous devez utiliser un raccord adaptateur UHF-BNC pour raccorder le câble d'antenne au poste.

Cette façon de faire n'est pas très élégante et en plus engendre une perte HF non négligeable.
En plus lorsque vous voulez insérer dans la ligne un instrument de mesure (ROS mètre), celui-ci est souvent muni de prise UHF ou N, donc encore des adaptateurs indésirables.

Donc j'ai décidé de remplacer la prise BNC par une prise UHF SO-239

Pour ce faire, j'ai dessoudé la prise BNC d'origine, fraisé un peu l'aluminium du boîtier afin de placer une entretoise maison et d'y fixer une prise UHF.

Le poste remonté on y voit très bien la prise UHF et le câble d'antenne RG213.
Je peux aussi utiliser le poste en mobile, il suffit de remplacer la fiche BNC par une PL259 au câble de l'antenne mobile.