Auteur Sujet: Antenne filaire HF  (Lu 21822 fois)

Hors ligne VA2JOT Jacques

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 3 825
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #30 le: 17 Juillet 2012, 10:50:08 »
QRP: En usage courant de la radioamateur cela signifie basse puissance. La signification d'origine s'est à peu près complètement perdue depuis la disparition des traffic nets en CW et de l'amélioration des filtres. L'adopter c'est aussi l'adapter (à la réalité contemporaine).

Pour la dipole rotative, il est à noter dans les documents traitant du mode de propagation par NVIS qu'une antenne placée à raz le sol ne captera pas ou captera de façon très atténuée des signaux venant du skip (bas sur l'horizon). L'installation à raz le sol permet donc d'éliminer ou atténuer de façon significative les signaux et le QRM/QRN provenant du skip. Il ya de fortes chances que ce soit ce phénomène et non l'orientation de la dipole qui en soit responsable de l'amélioration du rapport signal/bruit. La raison étant qu'en propagation par NVIS, l'orientation n'a aucun effet sur la réception.

Faudrait donc déterminer quel était le mode de propagation du signal capté lors de l'observation de ce phénomène avant de conclure si c'était l'orientation ou le raz-du-sol qui a contribué à améliorer le signal.

Troud'lou!

Hors ligne VE2VAE Christian

  • Membre sénior
  • ****
  • Messages: 426
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #31 le: 18 Juillet 2012, 13:21:42 »
Pierre

Merci pour la modelisation que tu as fait dans EZNEC, ainsi que le temps que tu as du mettre pour publier les resultats.
EZNEC est definitivement un logiciel avec lequel je veux prendre le temps de me familiariser.

[...] les patrons du texte de Cebik valent pour l'espace libre. [...] avec les hauteurs que tu comptes utiliser, les patrons de 160 à 30 m seront proches de la symétrie, donc la rotation ne devrait pas donner de changements très significatifs.

Interessant... Effectivement, le "broadside doublet" devient de plus en plus directionnel (lobe plus etroit et plus alongé) a mesure qu'on approche de 1 et 1.25 lambda. Plus long (ou plus haut en frequence avec la meme antenne) les lobes changent completement de forme, et au lieu des deux principaux on se retrouve avec de multiples lobes plus courts.
En racoucissant ma dipole a 44 pieds, sur les bandes plus basse que 20m... ouais... l'antenne est plus bien longue. Et c'est moins directionnel... Donc, pas terrible pour une dipole rotative, hein.  ???  A la limite, ca pourrais aider un peu pour ecouter les balises sur le 15m.

Et je suis assez surpris de voir, d'apres les modelisations que tu as faites, que meme sur 40m, que les lobes ne soeint pas plus alongés que ca. Tu parle de l'effet de sol... C'est surement du, aussi, au fait que je suis en inverted-V, et non pas avec des elements horizontaux, comme dans l'exemple de Cebik. Effectivement, en inverted-V, on devient pas mal plus omni-directionnel, mais ca depends aussi de la bande sur laquelle on opere d'apres ce que je peux voir.

Je pense que je vais mettre mon idee de dipole rotative de coté pour un moment. Tant qu'a avoir une antenne rotative, il faut que ca en vaille vraiment la peine, et la, on parle d'une Yagi.

Pour mon antenne a mon QTH, je vais revenir a la multibande de 66 pieds, en inverted-V. J'avais peur qu'elle soit trop directionelle vers 130 degres (vers nulle pars... l'atlantique entre le bresil et l'afrique...) mais tes modelisation montrent qu'au moins sur le 40m, je suis plus omnidirectionel que je pensais. D'ailleurs, mes 2 QSO avec l'europe (Lithuanie et Autriche) semble bien demontrer que ca passe quand le vent est du bon bord.  ;)

Pierre, tu disais quelque chose l'autre jour, que je ne comprends pas tres bien encore... Par rapport au SWR et l'utilisation de la dipole multi-bande alimentee par ladder-line.
Une dipole en inverted-V a une impedance proche de 75 ohms, et on la feed sans balun avec de la ladder-line a 450 ohms. Ca marche pareil. Apparamment, c'est grace a la ladder-line.

Je me demande quand meme... L'impedance d'une dipole repliee etant pres de 300 ohms, est-ce qu'on ne serait pas mieux d'utiliser de la twin-lead 300 ohms pour la dipole et qui se continuerais egalement pour la descente ? Est-ce qu'on n'aurait pas moins de perte en faisant ca ?

Jacques et Pierre : a propos du mode de propagation NVIS : je ne connaissais pas. Un autre sujet interessant a etudier. ;-)

Pour les 160 et 80 mètres, un mode particulier de transmission intervient parfois... Le NVIS. [...]

Faudrait donc déterminer quel était le mode de propagation du signal capté lors de l'observation de ce phénomène avant de conclure si c'était l'orientation ou le raz-du-sol qui a contribué à améliorer le signal.


J'ai entendu le gars (je crois que c'etait Steve, VE2SGZ) sur le reseau HF, sur 80m, en SSB, mais il parlait d'une experience qu'il avais fait sur d'autres bandes, avec une dipole rotative a trappe pour 10-15-20m, a 10 pieds du sol, comparee a une dipole en inverted V avec un apex a 60 pieds.
Alors je ne sais pas si c'etait bien ce mode qui etait en cause. Mais ca demeure fascinant. C'est ca qui est le fun avec la radio-amateur : on as jamais fini d'en apprendre.
« Modifié: 18 Juillet 2012, 13:37:38 par VE2VAE Christian »

Hors ligne VE2PID Pierre

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 4 362
  • Elecraft K2/100/5170 KX1/442 KX2/1464 KX3/190
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #32 le: 18 Juillet 2012, 19:00:59 »
L'impedance d'une dipole repliee etant pres de 300 ohms, est-ce qu'on ne serait pas mieux d'utiliser de la twin-lead 300 ohms pour la dipole et qui se continuerais egalement pour la descente ? Est-ce qu'on n'aurait pas moins de perte en faisant ca ?

Salut Christian.

Une antenne possède son impédance qui varie avec la fréquence. Une ligne de transmission a aussi son impédance propre mais qui est fixe.

Si l'impédance de l'antenne égale celle de la ligne, le transfert d'énergie sera optimal.
Sinon, il y a aura formation d'ondes stationnaires.
Dans le cas d'une ligne en coaxial, ce genre de ligne est très sensible à ces ondes stationnaires et ça causera problème.
Dans le cas d'une ligne ouverte ou une Ladder Line, elles sont peu ou pas affectées par les ondes stationnaires.. On peut avoir du 200:1 de ROS (SWR) avec une LL et obtenir de très bons résultats.
Ce serait impensable avec un coaxial.

Pour ton exemple. une antenne d'impédance 300 Ohms branchée à 100 pieds de RG-8X va produire à 14 MHz un ROS de 3,8:1 a son extrémité et entrainer une perte de signal de 2,13 dB dans la ligne coaxiale.
Si on remplace le coaxial par 100 pieds de LL 450 Ohms, le ROS passe à 1,34  et la perte chute à seulement 0,1 dB !
Avec une ligne de 300 Ohms, la perte grimpe un peu à 0,37 dB. Même si les impédances sont identiques, les fils plus rapprochés de la 300 Ohms induisent des pertes hors ROS plus élevées que la 450 Ohms

En définitive, c'est la raison pour laquelle on utilise les LL pour nos multibandes de longueurs quelconques. On a plus à tenir compte du ROS et on a un bon transfert d'énergie, ce qui serait impossible avec du coaxial.

Voir pour des exemples numériques comparant les pertes selon différentes valeurs d'impédances complexes en fonction du type de ligne et de la fréquence à la page 71 du document http://www.qsl.net/4/4z4tl//pub/swr_obsession.pdf


Hors ligne VE2VAE Christian

  • Membre sénior
  • ****
  • Messages: 426
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #33 le: 19 Juillet 2012, 12:25:23 »
Merci pour ce document Pierre,

Je vais l'imprimer et etudier ca.

Mais autrement dit, quelqu'un qui se ferait sa propre ligne ouverte, comme dans le temps, avec une impedance voisine du 600 ohms, aurait possiblement encore un meilleur rendement ?

Je pense qu'on voit ca, de la ligne ouverte avec du fil # 14 par exemple, et un ecartement de 4 a 6 pouces, surtout pour les gars qui operes a plus forte puissance.

A 5 watts, ca serait un peu "overkill". 

Mais sans tomber dans de tels exces (fil # 14 pour la descente avec ecartement de 6 pouces), j'ai l'idee de me fabriquer une petite multi-bande pour les operation portable, legere et tres flexible, avec du fil # 22 multibrin, et d'utiliser le meme fil pour me fabriquer une ligne ouverte, avec un espace d'environ 1 pouce, tout le long de la descente. J'ai au moins une soixantaine d'attache de sac de pain dans le fond d'un tiroir. Ca pourrait faire des petits ecarteurs, a tout les 6 pouces. J'aurais juste a mettre le fil de chaque cote et enrouler ca avec un peu de "tape".

Je me demandais si le 22 ne serait pas trop petit (moins de perte dans un plus gros fil), mais je pense que tu l'utilise toi aussi pour ton antenne portable.

Hors ligne VA2JOT Jacques

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 3 825
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #34 le: 19 Juillet 2012, 13:35:36 »
Mais autrement dit, quelqu'un qui se ferait sa propre ligne ouverte, comme dans le temps, avec une impedance voisine du 600 ohms, aurait possiblement encore un meilleur rendement ?
Exact, les anciens systèmes de transmission à lignes "ouvertes" de 600 à 900 Ohms avec isolateur de verre dont il subsiste des restes le long des voies ferrées sont un exemple de construction dont les performances n'ont rien à envier aux technologies de câbles modernes. Ca bat même le Heliax. Faites le calcul vous-même et vous verrez.

Hors ligne VE2PID Pierre

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 4 362
  • Elecraft K2/100/5170 KX1/442 KX2/1464 KX3/190
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #35 le: 19 Juillet 2012, 19:30:19 »
Mais autrement dit, quelqu'un qui se ferait sa propre ligne ouverte, comme dans le temps, avec une impedance voisine du 600 ohms, aurait possiblement encore un meilleur rendement ?

Quelques résultats. Supposons que l'impédance à l'antenne est de 300 Ω, que la longueur de la ligne est de 100 pieds et que la fréquence est de 14 MHz. Alors les pertes de signal dans la ligne seront selon le type utilisé (tous ces coaxiaux ont une impédance de 50 à 52 Ω):

Ligne ouverte de 600 Ω: 0,09 dB
Ligne ouverte de 450 Ω: 0,1 dB
Coaxial Heliax de 1-1/4" de diamètre: 0,3 dB
Ligne ouverte de 300 Ω: 0,4 dB
Coaxial Heliax de 7/8" de diamètre: 0,4 dB
Coaxial Heliax de 1/2" de diamètre : 0,6 dB

Ce qui confirme la remarque de Jacques au sujet des lignes ouvertes/bifilaires... Ca bat même le Heliax. Faites le calcul vous-même et vous verrez.. En changeant la fréquences, l'impédance et/ou la longueur de la ligne, on resterait dans la même séquence de progression.

Si tu songes à te fabriquer une ligne de ce type, il existe une formule te permettant de prévoir quelle sera son impédance caractéristique Zo en Ohms

   Zo = 276*log (2S/d)

où S est la distance centre à centre entre les deux conducteurs et d leur diamètre. Il faut que S et d soient dans les mêmes unités (en pouces, en cm ...) et pour le logarithme, il doit être en base 10. Par exemple, deux conducteurs d'un demi-pouce de diamètre chacun séparés de 6 pouces donnera une ligne dont l'impédance caractéristique sera de 276*log (2*6/0,5) = 276*log(12/0,5) = 276*log(24) ≈ 276*1.38 ≈ 381 Ω

Je me demandais si le 22 ne serait pas trop petit (moins de perte dans un plus gros fil), mais je pense que tu l'utilise toi aussi pour ton antenne.. portable.

En ce qui a trait à la ligne de transmission, c'est surtout le ROS qui causera des pertes et à un degré beaucoup moindre, le diamètre des fil. En pratique,dans les calculs de pertes, on pourrait considérer que le ROS et négliger le calibre.

Pour la confection de l'antenne elle-même, plus le calibre est petit, moins sera large la bande passante. Ce qui signifie qu'avec une multi-bandes, on aura à re-syntoniser plus souvent si on change de fréquence dans une même bande.
...


Hors ligne VE2LH Sylvain

  • Membre expérimenté
  • ***
  • Messages: 138
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #36 le: 19 Juillet 2012, 20:15:06 »
Bonjour,
Je suis tombé par hasard sur un article pertinent dans le 'The ARRL Antenna Compendium Vol 6' intitulé  'Balanced Transmission Lines in Current Amateur Practice' par Wes Stewart N7WS. Cet article a certainement paru dans QST mais la référence n'est pas donné.

Le contenu m'a surpris.

L'auteur a fait des mesures expérimentales de pertes à 50 MHz sur du LL 450 ohms commercial de 'The Wireman'. L'auteur avait accès à un analyseur de réseaux RF lui permettant de faire les calibrations nécessaires.
En résumé, les résulats démontrent une impédance autour de 400 ohms. Les pertes 'Line Dry': 0.4 dB/100 pieds, 'Line Wet': 5 dB/100 pieds (ce n'est pas un typo: cinq dB/100 pieds)!!
Bref, les résultats expérimentaux démontrent que les lignes commerciales (en polyethylene avec trous) sont très sensibles à la présence d'eau.

Pierre, tu devrais pouvoir trouver cet article à l'ARRL. Probablement que les back-packers n'ont jamais remarqué cela. On a tendance à émettre par beau temps.

Sylvain

Hors ligne VE2PID Pierre

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 4 362
  • Elecraft K2/100/5170 KX1/442 KX2/1464 KX3/190
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #37 le: 19 Juillet 2012, 20:28:04 »
Bonjour Sylvain

les résultats expérimentaux démontrent que les lignes commerciales (en polyethylene avec trous) sont très sensibles à la présence d'eau.

Curieux... Un article de QST de novembre 2009 (10 ans plus tard...) démontrait exactement le contraire. Noter que toutes ces expériences ont été réalisées en HF.

Cependant, les résultats que tu cites sont pour 50 MHz. Peut-être que la différence augmente avec la fréquence. En tous cas, le document de N7WS mentionne (page 6 formule 4) que pour les autres fréquences, on doit apporter une correction de √(f/50) à ces valeurs. Par exemple, pour 3,5 MHz, les atténuations ne seront que de 26,5% des valeurs du tableau.

Une remarque (page 5) dont on doit également tenir compte: To simulate this, I added a wetting agent to the water to create a water film on the surface. The results of this are probably worst case and not something that would necessarily be encountered in a typical installation.

En portable, j'opère depuis plusieurs années dans toutes sortes de conditions (dont des pluies fortes et de la neige) sans noter de différence. Est-ce que le le fait d'être en QRP est un facteur atténuant? Je l'ignore.

Voir la discussion http://forum.radioamateur.ca/index.php?topic=5334.msg18946#msg18946
-
Le document de N7WS peut être lu  au lien http://www.ownersguidepdf.com/download-manual-ebook/balanced-transmission-lines-in-current-amateur-practice-wes-stewart.pdf .  Cliquez sur la flèche noire à droite de la loupe avec le signe + .
« Modifié: 20 Juillet 2012, 07:54:34 par VE2PID Pierre »

Hors ligne VE2LH Sylvain

  • Membre expérimenté
  • ***
  • Messages: 138
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #38 le: 20 Juillet 2012, 08:24:59 »
Pierre,
Je suis aller voir l'autre fil de discussion. Merci pour la référence. On peut difficilement conclure quoi que ce soit, les résultats expérimentaux étant très différents.  À priori, et ce comme le mentionnait Jacques, les conditions expérimentales sont très importantes.

La contamination du polyethylène est probablement un facteur clé dans le comportement en présence d'eau. On peut alors en déduire que les conditions telles que pollution atmosphérique, type de pluie (forte, fine), soleil peuvent être déterminantes.

Y-a-t-il un chimiste dans la salle ?      ;)

Sylvain

Hors ligne VA2JOT Jacques

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 3 825
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #39 le: 21 Juillet 2012, 15:33:42 »
Est-ce que le le fait d'être en QRP est un facteur atténuant? Lapsus ou Lapalicade?  ;)

Hors ligne VE2PID Pierre

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 4 362
  • Elecraft K2/100/5170 KX1/442 KX2/1464 KX3/190
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #40 le: 21 Juillet 2012, 21:52:11 »
Lapsus ou Lapalicade?

Ni l'un ni l'autre, ni une lapalissade;) Je me demandais si le fait d'être en QRP atténuait l'effet de perte supplémentaire causé par l'eau tel que mentionné dans le document de N7WS.

Hors ligne VE2UGO Hugo

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 871
  • Rapid Deployment Amateur Radio
    • http://files.qrz.com/m/kd4sm/life.jpg
Re : Re : Antenne filaire HF
« Réponse #41 le: 29 Juin 2013, 03:03:23 »
Salut Christian

je pense bien qu'au départ, QRP..

Ne pas oublier aussi qu'au tout départ, QRP était et est encore un des nombreux codes Q que l'on utilise. Sa signification:

QRP: Dois-je diminuer la puissance d'émission? ou Diminuez la puissance de votre émetteur.

Avec le temps et la popularité croissante de cette activité, le style 'transmission à basse puissance' a reçu par analogie le qualificatif QRP. Parfois, quand je mentionne QRP, mes correspondants à l'autre bout baissent leur puissance. Je ne sais pas si c'est pour voir ce que ça donne .. ou s'ils y voient une demande d'abaissement de puissance. Ça doit dépendre finalement des OMs.

Concernant ta future dipôle rotative, il faut se rappeler que les patrons du texte de Cebik valent pour l'espace libre. Dans une situation réelle, l'effet de sol intervient; avec les hauteurs que tu comptes utiliser, les patrons de 160 à 30 m seront proches de la symétrie, donc la rotation ne devrait pas donner de changements très significatifs. Plus haut en fréquence, ça va sûrement faire une différence. Par curiosité, j'ai fait les patrons de ta dipôle de longueur de 44 pieds et montée à 36 pieds de hauteur pour 3.5, 7, 14, 21 et 28 MHz au-dessus d'un sol moyen. On voit la déformation progressive du patron qui passe d'une forme assez symétrique sur 80 ... à un multilobes sur 10 mètres. Je les affiche en bas de ce message (produits avec EZNEC+ v 5.0.54). L'orientation du fil de l'antenne est SE-NO (selon l'axe des Y).

Autres résultats qui peuvent t'intéresser: L'efficacité de ton antenne, c'est-à-dire quelle est la proportion du signal injecté aux bornes de l'antenne (que j'ai présumé faite en fil de cuivre #12) qui sera transformée en ondes radio utiles? (le reste est surtout perdu dans le sol et dans les fils en pertes ohmiques):

Ça donne ceci:
À 3,5 MHz, 53%
À 7,0 MHz, 76%
À 14,0 MHz, 74%
À 21 MHz,  76%
À  28 MHz, 72%

L'efficacité n'est pas un phénomène linéaire. Les chutes à 14 et à 28 MHz proviennent du fait que certains lobes sont trop près du sol qui lui absorbera plus d"énergie que pour des lobes plus hauts.
________________________
Autre point: Pour les 160 et 80 mètres, un mode particulier de transmission intervient parfois... Le NVIS. La transmission se fait en rebond direct vertical. Pour ce mode, et dépendant de la nature du sol sous ton antenne, la hauteur optimale pour le montage sur 80 mètres est d'environ 40 pieds. Plus haut ou plus bas en hauteur, le rendement diminue. Je me demande alors si ce n'est pas l'explication du test sur le réseau 3765 auquel tu fais allusion, plutôt que la rotation de la dipôle... *

Bonne chance dans tes expériences. C'est en plein ça pour moi qui fait l'intérêt et le sens de ce hobby !

PS: * C'est du scepticisme...  mais de bon aloi... :D

Salut Pierre,

Je ressort un vieux sujet...

Je me posais la question sur la modélisation que tu as faite de cette antenne de 44 pieds: est-ce qu'il s'agit d'une simulation d'une dipole rotative parfaitement horizontale de 44 pied à 36 pied du sol(qu'il comptait à ce moment réaliser et basé sur ''l'idée'' originale de Cebik) ou de sa dipole en V inversé qui était installé à ce moment avec la même hauteur et longueur?

Dans les 2 cas il manquait quelques informations...

Par la suite, bien sur l'interrogation suivait à l'idée de connaître le comparatif d'efficacité des 3 longueurs énumérées dans des conditions similaires de 160 à 6m. ;)




Hors ligne VE2PID Pierre

  • Membre guru
  • *****
  • Messages: 4 362
  • Elecraft K2/100/5170 KX1/442 KX2/1464 KX3/190
Re : Antenne filaire HF
« Réponse #42 le: 29 Juin 2013, 09:44:46 »
une dipole rotative parfaitement horizontale de 44 pied à 36 pied du sol

Je ne retrouve plus mon fichier original. Mais il devait s'agir d'une configuration en horizontale, et non en V.

Un calcul rapide donne 75,7 % d'efficacité pour un dipôle horizontal résonnant à 14,4 MHz, en fil de cuivre # 12 monté à 36 pieds au-dessus d'un sol moyen.
Par contre, un V-inversé avec apex à 36 pieds du même sol, en cuivre # 12 et résonnant à 14,4 MHz aura une efficacité de 65,8 %.
« Modifié: 29 Juin 2013, 11:00:51 par VE2PID Pierre »