Antennes filaires

[VE2VMC Martin]

J'ai une question pour les cracks en antennes ...
Lequel donne les meilleurs résultats pour une antenne filaire entre du fil solide et du fil torsadé de même calibre ?
Pourquoi certains fabricants utilisent du fil torsadé et d'autres du fil solide ?
Est-ce une simple question de couts de fabrication ou s'il y a une différence de performance à calibre égal

[VE2PID Pierre]

s'il y a une différence de performance à calibre égal

Bonjour Martin

..performance? Si tu fais allusion au champs EM produit, c'est le type de matériel utilisé (cuivre, alu, acier, mixte), et non pas le 'design' mécanique, qui détermine la résistance de radiation, donc l'intensité du champ.

Un fil en argent pur produirait le champ EM le plus intense (pour un même calibre/fréquence/puissance injectée..) suivi dans l'ordre décroissant du cuivre, de l'aluminium pur, des alliages d'alu 6063-T832, 6061-T6, du laiton (35% zinc), du bronze et de l'acier inox de type 302. L'argent est environ 45 fois plus conducteur que l'acier inoxydable 302.

Le calibre affecte quant à lui la largeur de bande, c'est-à-dire la largeur de bande dans laquelle le ROS reste 'petit'. Pour un dipôle linéaire, plus le calibre (diamètre) est important, plus on a de largeur de bande où le ROS est acceptable. Mais, pour des montages plus complexes (ex. Yagis), c'est l'inverse qui se produit.

pour les cracks en antennes

Concernant les cracks d'antennes, ceux qui ont produit NEC ne considèrent entre autre que le calibre et le type de fil comme paramètres d'entrée significatifs dans les algorithmes, mais pas les autres caractéristiques mécaniques. Tout simplement parce que les variations dues au type de construction du fil seraient sous le seuil de détection.

Le torsadé ou non concerne les propriétés mécaniques. Les facteurs à considérer sont les longueurs des sections de fil non supportées, la limite de tolérance d'affaissement (sag), la stabilité des supports sous l'emprise du vent et le fait que la ligne de transmission est soutenue ou non par la portion filaire de l'antenne.

Une meilleure qualité mécanique (ex Hard-drawn” en cuive or copper-clad en acier) implique des côtés négatifs comme le poids de l'ensemble et la flexibilité des fils, la tendance à former des nœuds/boucles (kinks) et à se briser.

Ici au QTH en installation permanente, j'utilise depuis quelques années du #14AWG flex-weave, 168-brins avec gaine protectrice anti-UV, qui est un bon compromis.

[VA2JOT Jacques]

Justement, je me pose les questions suivantes depuis des années:
On vante les mérites du copperclad, solide comme l'acier et excellent conducteur à cause de la couche de Cu sur sa surface.

1) Qu'en est-t-il de l'effet à long terme de l'oxydation du Cu pour une antenne sans recouvrement imperméable?

2) Qu'en est-t-il des versions à multiple brins et des risques de détection/intermod causés par l'oxydation. Y'a rien de pire que deux conducteurs avec une couche d'oxyde entre pour créer des harmoniques en TX et de l'intermod ou de la détection en RX.

Mon expérience est qu'avec du fil recouvert de PVC l'eau finit toujours par s'infiltrer entre le fil et son recouvrement et causer de l'oxydation à moins d'imperméabiliser les extrémités (les sceller). Même en ce faisant, ça finit toujours par rentrer au fil des ans.

J'ai tenté de trouver du copperclad monobrin recouvert de neoprene et je n'ai pas réussi à en trouver. Pour moi, ce serait l'idéal.

[VE2VAE Christian]

Moi, ce que j'ai deja lu quelques part, et il me semble que ca avais du bon sens, c' est que le fil d'antenne, ce n' est pas par sa partie interne qu'il fait son travail, mais par sa surface : c' est la surface du fil qui fais le travail d'emettre ou de recevoir.

Partant de ce raisonnement, si tu prends deux fils, de calibre 14 par exemple, celui qui est torsadé offre plus de surface (puisqu'il est multi-brin) que celui qui est plein (simple uni-brin). Toujours selon ce rainsonnement, un tuyau offrirais deux fois plus de surface qu'un fil plein de la meme grosseur.

Ca, c'est la theorie, mais dans la pratique, la difference est surement minime. Je pense que c'est le genre de question qui doivent animer les ingenieurs. 

Pour ma part, j'utilise un fil d'acier entouré d'un multi-brin torsadé en cuivre (copperclad). Et mon principal attrait pour ce type de fil, c' est qu'il s'etire moins que les autres et est plus resistant au poids du verglas.

Je l'ai fait venir des etats, d'un site qui se specialisait en fil d'antenne, tenu par un amateur, le site s'apellait spi-ro ou quelque chose comme ca.
[edit] J'ai retrouvé  le lien : ( http://www.spiromfg.com/Wire%20&%20Cables.htm ). Mais ils ne semblent plus avoir de "Copperclad".[/edit]

[VA2JOT Jacques]

Ton fil multibrins, il est nu ou isolé? Si nu, le fil est-il recouvert d'une couche de vernis ou autre truc du genre ou s'il finit pas s'oxyder au fil du temps?

[VE2PID Pierre]

Qu'en est-t-il des versions à multiple brins et des risques de détection/intermod causés par l'oxydation... celui qui est torsadé offre plus de surface (puisqu'il est multi-brin)

Bonjour

Le problème est que plus il y a de surface, plus il y a de risques d'oxydation, donc de voir apparaitre une multitude de points qui se comportent comme des diodes à effet indésirable.

En prenant le cas extrême du Flex-weave #14, il est constitué de 168 brins de fil #36! Ce qui donne une surface possible d'oxydation énorme et qui peut théoriquement conduire à des histoires d'horreur.

Je dis bien théoriquement. On trouve des utilisateurs qui demeurent dans des environnements marins (salins) et qui n'ont jamais eu de problème après des années d'utilisation. La gaine en PVC noir et des extrémités bien scellées minimisent les probabilités d'oxydation aux quelques premiers millimètres des extrémités.

Je l'avais choisi parce qu'il est très flexible, avantage en opérations portables. La flexibilité fait qu'une bonne longueur peut loger dans le sac à dos et le fait de pouvoir faire facilement des noeuds pour les points d'attache est un 'plus'. Il est à noter cependant que la tension de rupture de ce fil est de 143 lbs et qu'un même calibre de copper clad peut aller jusqu'à 550 lbs. Pensons aux longues antennes 160 mètres enrobées de verglas...

Pour relier les points de vue, disons que le commentaire "That's what all antennas should be made of" mentionné sur le site du fabricant * est "optimiste" , et qu'en installation permanente où la flexibilité n'a aucune importance, du mono brin scellé offre de meilleures garanties...

* http://www.davisrf.com/antenna-wire/flexweave.php

PS.. On peut se procurer plusieurs types de fils d'antennes sur le site canadien http://www.mapleleafcom.com/wire_coaxial_cable.shtml

[VA2JOT Jacques]

Le terme PVC est générique. Il existe un grand nombre de "mix" différents selon l'application. Ce qu'il faut retenir est qu'il est impossible de composer une seule formulation qui couvre les deux extrêmes de températures soit -55C à +105C.

La majorité de nos sources d'approvisionnement sont du domaine du câblage électrique ou on se préoccupe plutot des limites en haute température que des basses. A nos lattitudes, notre filage d'antennes permanent devrait pourtant pouvoir tolérer jusqu'à -40C. Sinon, sous l'effet de flexion entrainée par le vent, l'isolant pourrait éventuellement se fissurer ouvrant ainsi un voie aux infiltrations d'eau. Il va de même pour l'adhérence entre l'isolant et le conducteur. Le PVC n'est pas réputé champion dans ce domaine. Ils se séparent facilement. Une autre source potentielle d'infiltration d'eau par les extrémités.

Finalement, le PVC n'a pas réputé être le meilleur pour bien résiser aux assaults de la météo. (Ozone, UV etc. c.a.d. good weathering properties en chinois).

Nos "grands livres" de théorie ainsi que nos fournisseurs sont avares de commentaires au sujet de ces points "sensibles" du PVC. Après tout, du fil d'antenne, c'est rien qu'un boutte de fil hein?

[VE2PID Pierre]

l'isolant pourrait éventuellement se fissurer... le PVC n'a pas réputé être le meilleur pour bien résiser aux assaults de la météo.

Of course, il y a toujours des aléas 'possibles avec lesquels il faut bien composer.

L'étape suivante, après avoir énuméré ces risques, est ensuite de déterminer la probabilité qu'ils se matérialisent et de décider de les assumer.. ou non.

Or, la probabilité que deux événements se produisent simultanément est le produit (la multiplication) de la probabilité de chacun.

Autrement dit, sur une année s'il y a une chance sur 120 que la température descende à -40°C, puis qu'il a une chance sur 10 qu'une fissure se forme alors dans la gaine de PVC et qu'enfin, qu'il y a une chance sur 5 que cette fissure entraine une oxydation à effet indésirable, alors il y a une chance (ou une malchance si vous préférez) sur (120x10x5), soit une chance sur 6000 que la gaine soit fissurée et que l'on ait des problèmes de détections parasites!

Et sur 20 ans, ça se traduit par une probabilité d'à peine 3%.

Pour moi, ce risque est acceptable, et de toutes façons, il y a toujours des risques; et si on attend une situation où le risque de pépin serait nul, mieux vaut y renoncer, car c'est utopique.

Dans le cas du Flex-weave à gaine Highly UV resistant, c'est probablement ce point de vue qui fait que ce "product has been used by thousands of hams, commercial firms, and government agencies. "

[VE2VAE Christian]

J'ai deja lu que meme oxydé, ca cause pas de probleme pour le fonctionnement de l' antenne.

C' est peut-etre vrai pour une antenne receptrice plus que pour une antenne qui émet ?


Mon antenne est exposée aux elements de la nature et oui, elle s'oxyde un peu avec le temps, comme les toits de cathedrale.

J'ai aussi une autre antenne qui est encore dans mon sous-sol. Je ne l'ai pas encore installée. Celle-la, elle s'oxyde moins vite. 


Jacques, tu parles de proteger le fil avec du vernis ? J'ai deja entendu parler de ca.
Est-ce qu'on peut utiliser n'importe quel vernis, genre un vernis ordinaire de chez Rona ?

[VA2JOT Jacques]

L'oxyde de cuivre n'est pas un bon conducteur. Vu que la haute fréquences ne voyage qu'en surface d'un conducteur (skin effect) on peut s'inquiéter de l'effet que l'oxyde aura sur la performance de l'antenne.

Pour une antenne filaire, j'ignore quoi recommander comme couche protectrice car il faut que ce soit aussi flexible que le fil pui-même sinon, éventuellement, ca va craquer. J'opterais plustot pour soit du fil émaillé utilisé pour rebobiner les moteurs (résistance aux UV?) ou recouvert d'un isolant de qualité. Pour les tuyaux de cuivre (le contexte ou j'avais recommandé une couche protectrice anto oxydation) y'a le Krylon de Dupont et/ou le Klear Koat qu'on utilise comme couche de finition sur les peintures d'automobiles.

Ici c'est soit des Doubles Bazookas sauf sur le 80M, avec une ex Alpha-Delta DX-LB maintenant de pleine longueur et strippée de ses bobines et avec épissures selon les règles de l'art Y'a donc pas de quoi trop m'inquiéter pour l'oxydation. Elles sont isolées.

[VE9MDB Matthieu]

Pour ceux qui veulent connaître les limites des différents types de fils pour antennes : http://www.thewireman.com/antennap.html