Auteur Sujet: Antennes courtes pour 160 metres  (Lu 19625 fois)

Hors ligne VE2LH Sylvain

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Antennes courtes pour 160 metres
« le: 12 Novembre 2007, 20:08:58 »
Bonjour,
J'aimerias m'installer une antenne pour le 160 mètres. J'ai un terrain 60 pi X 120 pi.
J'ai fait des simulations sur EZNEC:
-J'ai tendance à favoriser les dipoles plutôt que les verticales. Dans le passé, les performances de ces dernières était vraiment décevantes et ce, malgré un certain effort  du côté radial ( 20-30 radials, 1/5 lambda) ...
- Cependant les simulations montrent que des dipoles (en zig-zag) installés à 30 pieds du sol (ici ... pas encore de tour) ont une impédance plutôt basse (2-3 ohms). Est-ce vraiment le cas? Si oui, peut-être est-il plus avantageux d'installer une verticale courte avec un plan de sol raisonnable (10 radiales d,une trentaine de pieds...).
Avez-vous déjà expérimeté en ce domaine? Vos recommendations?
Merci
Sylvain

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #1 le: 12 Novembre 2007, 20:39:14 »
Si oui, peut-être est-il plus avantageux d'installer une verticale courte avec un plan de sol raisonnable (10 radiales d,une trentaine de pieds...).
Avez-vous déjà expérimeté en ce domaine?


Salut Sylvain...

Ici j'expérimente surtout.. théoriquement via NEC (HI) ..  Mais apparemment, du moins selon l'ARRL, c'est maintenant crédible et ça marche 'tel que prévu' lorsque transposé en montage réel. J'ai un modèle de verticale pour le 160 mètres avec 12 radiales de 20 pieds chacune et qui se comporte bien; ROS inférieur à 3:1 sur 0,2 MHz autour d'une fréquence-cible. Elle n'a pas l'efficacité d'un dipôle demi-lambda qui serait monté très haut mais cette efficacité est relativement acceptable: 39%. La composante résistive de l'impédance varie de 33 à 52 Ω.

Il suffirait que tu choisisse une fréquence et je t'enverrais (en courriel de préférence) un fichier *.ez taillé sur mesure pour cette fréquence.
Il faudrait que ta version de EZNEC puisse supporter 130 segments. Si ce n'est pas le cas, je pourrais alors te fournir les patrons etc.
« Modifié: 12 Novembre 2007, 22:40:06 par Pierre VE2PID »

Hors ligne VE2LH Sylvain

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #2 le: 12 Novembre 2007, 21:47:33 »
Salut Pierre,
Merci pour la réponse. J'ai acheté Eznec. Je crois bien que ma version supporte 130 segments. Je serais bien désireux de recevoir ton fichier. Mon E-Mail: premor@videotron.ca
Je me demande quelle efficacité aurait un dipole très bas? Est-ce comparable? Ma version d'Eznec ne supporte pas l'adaptation d'impédance. Ça se calcule mais j'ai perdu la main...
La verticale à 38% d'efficacité donne -4 dB, un peu moins d'une unité S (j'imagine par rapport à une antenne isotropique). Supposons un rig 'barefoot', ça nous donne 38 watts irradié. Est-ce suffisant ou bien le bruit fait en sorte que tous les watts comptent? Les utilisateurs du 160 pourraient commenter. Évidemment je parle de traffic local!!

Merci encore!
Sylvain

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #3 le: 12 Novembre 2007, 22:38:58 »
J'ai acheté Eznec. Je crois bien que ma version supporte 130 segments. Je serais bien désireux de recevoir ton fichier.

Je t'envoie donc le fichier Vert1601777.EZ des paramètres en courriel.. Mais j'avais mal regardé la longueur de la verticale.. 136 pieds!! C'est évidemment difficile à réaliser concrètement, mais c'est quand même ''court'' (¼-λ) si l'on considère que la longueur d'onde à 1,777 MHz (c'est la qu'elle résonne) est de  554 pieds! Tu pourras ainsi l'étudier à ta guise, et voir l'effet du changement sur son fonctionnement en modifiant la hauteur.  La situation de résonnance est par définition la plage de fréquences où la réactance est inférieure à 1 ohm. L'impédance croît très vite en diminuant la longueur de l'antenne... un incontournable.

Valeurs obtenues avec EZNEC + version 5.0.12 mise en ligne le 10 nov 07:
Impédance: 37.46 - J 0.4929 Ω
ROS 1.34:1 dans 50 Ω
Efficacité 39,2% (-4,07 dB)

En comparaison, un doublet demi-λ calculé pour 1,745 MHz et monté à 30 pieds de hauteur:
Impédance de 38.04 + J 0.7756 ohms
ROS 1,32:1 dans 50 Ω
Efficacité 25.8% (-5.9 dB) mais le patron de radiation est dirigé à la verticale...
« Modifié: 13 Novembre 2007, 10:03:57 par Pierre VE2PID »

Hors ligne VA2JOT Jacques

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #4 le: 13 Novembre 2007, 08:23:24 »
Si c'est du local ou régional que tu désires faire sur le 160M, la verticale, peu importe sa réalisation, n'est pas la bonne solution. L'angle de radiation fait en sorte qu'il n'y a pas d'énergie digne de mention qui est iradiée vers le haut. Une veticale sur le 160M c'est excellent pour le DX mais mauvais pour le local/régional, point final.

Les calculs de Pierre démontrent qu'une dipole, même à 30 pieds va te donner un bien meilleur rendement. Les graphiques de propagation en mode NVIS indiquent pour le soir que tu auras une couverture utilisable dans rayon d'environ 800 milles (ca varie selon l'heure).

A 37 Ohms, n'importe quel accordeur (même un automatique intégré) va en faire son affaire. Une dipole c'est plus vite monté et c'est la bonne solution. Si pour toi, NVIS est du chinois, cliques sur le lien suivant:

http://www.radioamateur.ca/techniques/nvis.html

Ca va t'aider à comprendre pourquoi une dipole basse sur terre est parfois une excellente solution.

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #5 le: 13 Novembre 2007, 09:59:08 »
Oups... Il y avait une erreur dans mon message précédent concernant l'efficacité et l'impédance du doublet à 30 pieds du sol. L'antenne mesure 273 pieds (ce que je n'avais pas mentionné).

Pour ceux qui connaissent NEC, l'effet de sol peut être calculé rapidement via MININEC qui considère toujours un sol parfait. En plus, il faut que l'antenne soit à une hauteur supérieure à 0,2-λ, ce qui n'est pas le cas ici. C'est l'erreur que j'avais faite. Les algorithmes de NEC sont très efficaces, mais il faut faire beaucoup de vérifications pour s'assurer que les conditions d'utilisation sont respectées.

Alors il faut utiliser la méthode plus lente de Sommerfeld-Norton qui fonctionne à partir de 0,005-λ. Les résultats corrigés pour un sol moyen (conductivité 0,005 S/m, constante diélectrique 13):

Doublet demi-λ calculé pour 1,745 MHz et monté à 30 pieds de hauteur:
Impédance de 38.04 + J 0.7756 ohms
ROS 1,32:1 dans 50 Ω
Efficacité 25.8% (-5.9 dB) mais le patron de radiation est dirigé à la verticale...

L'efficacité n'est pas très grande car elle est montée à 30 pieds, soit à peine 5% de longueur d'onde. Dans le domaine des antennes, les mesures utiles sont toujours relatives au lambda; les longueur géométriques ne sont pas très significatives.

Comme le mentionne Jacques, c'est quand même un très bon outil en NVIS.

A titre de comparaison, l'efficacité du doublet croit rapidement si on le monte plus haut:
À 50 pieds de hauteur (9% de λ) , l'efficacité est de 49 %
...100 (18% de λ)............          , ...                 de 78 %
...200 (36% de λ)............          , ...                 de 86 %

Ces différences proviennent des pertes d'énergie RF dans le sol qui deviennent moins importantes à mesure que l'on élève l'antenne. De plus,l'angle d'attaque diminue avec l'augmentation de hauteur.

Les données de la verticale étaient correctes. Désolé.. Errarum humanum est.

P.S.: Efficacité: Puissance totale mesurée dans le champ éloigné (obtenue par intégration de ce champ dans toutes les directions) divisée par la puissance totale alimentant l'antenne au(x) point(s) d'alimentation.

« Modifié: 13 Novembre 2007, 10:40:30 par Pierre VE2PID »

Hors ligne VE2AVV Rémy

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #6 le: 13 Novembre 2007, 11:10:41 »
Bonjour Pierre.

Pourrais-tu le faire pour un dipôle à 1.845 MHz...

Sinon tu transmets à l'extérieur de la bande de 160 mètres hi hi!.

73, Rémy

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #7 le: 13 Novembre 2007, 11:18:09 »
Salut Rémy...

Données pour un doublet ½-λ résonnant à 1,845 MHz, fil de cuivre calibre #12:
Longueur de 258,16 pieds
Montée à 30 pieds du sol (0,005,13)
Impédance: 38.54 + J 0.4986 Ω
ROS: 1,3:1 dans 50 Ω
Efficacité: 27,5 % (-5,6 dB)
Radiation essentiellement vers le haut (zénith)
Largeur de bande (ROS<2): de 1,817 à 1,874 MHz (57 kHz)

En comparant la version précédente (1,745 MHz) avec celle ci, on a une légère augmentation d'efficacité de 1,7% pour la même hauteur géométrique.. car la hauteur électrique a augmenté même en restant à 30 pieds du sol dans les deux cas...

Bonne journée
« Modifié: 13 Novembre 2007, 12:19:25 par Pierre VE2PID »

Jean-Pierre VA2SG

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #8 le: 13 Novembre 2007, 14:11:12 »
Mon petit grain de sel..

J'ai pendant un certain temps employé une antenne conçue selon ce site: http://www.dxzone.com/cgi-bin/dir/jump2.cgi?ID=7481

C'est une sorte de demi sloper. J'y avais installé deux radiales. J'ai connu un certain succès avec ce concept.

J'ulilise maintenant une verticale, donc ca explique probablement pourquoi vous ne m'entendez jamais au Québec.

Hors ligne VA2JOT Jacques

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #9 le: 13 Novembre 2007, 17:50:10 »
Salut Jean-Pierre,
J'ulilise maintenant une verticale, donc ca explique probablement pourquoi vous ne m'entendez jamais au Québec Voila!, ca renforce la théorie qui favorise le mode de propagation NVIS au lieu d'une antenne verticale pour faire du "local".

Malheureusement, l'interlocuteur qui a parti la discussion ne possède pas de tour pour y aller avec une "sloper". Celle-ci, selon les bouquins, offre un compromis entre faire du local et du DX car elle irradie dans les deux polarisations.

Selon Fiedler et Farmer, (ceux qui ont décrit en 96 leurs expériences en mode NVIS) une hauteur de 0.15 Lambda est le meilleur compromis entre la radiation vers l'azimut et l'absorption par le sol.

L'autre stratégie consiste a mettre un réflecteur 5% plus long que la dipole à 0,25 Lambda sous la dipole afin de récupérer et réfléchir vers le haut, une bonne partie de ce qui serait absorbé par le sol.

Pour ceux que cela intéresse, vous pouvez prendre conaissance de la zone de couverture et la fréquence la plus basse utilisable pour faire du NVIS à partir de Montréal au site suivant:
http://www.ips.gov.au/Images/HF%20Systems/North%20America/HAP%20Charts/Montreal.gif

C'est mis-à-jour aux heures +40 minutes.

Rividerci!
« Modifié: 13 Novembre 2007, 17:56:43 par Jacques VA2JOT »

Jean-Pierre VA2SG

  • Invité
Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #10 le: 13 Novembre 2007, 18:08:02 »
OK,

Well, le 160m pour les petits terrains, ca sera toujours un beau défi..

J'essaie quand même de vous capter au moins le soir, en SSB, mais à date, on a pas été chanceux. L'hiver approche...

Si je vous entends, je vais quand même essayer de vous contacter.

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #11 le: 13 Novembre 2007, 18:45:37 »
Selon Fiedler et Farmer, (ceux qui ont décrit en 96 leurs expériences en mode NVIS) une hauteur de 0.15 Lambda est le meilleur compromis

Une autre façon de voir ce qui se passe: 0,15-λ n'est pas loin en général de la frontière au-delà de laquelle le lobe principal commence à s'incliner vers l'horizon. Peut-être est-ce une partie de l'explication... ?

En reprenant l'exemple particulier du dipôle mentionné plus haut résonnant à 1,845 Mhz, cela se produit à 0,22-λ:
 
Hauteur de 0,15-λ: lobe principal à la verticale (90º) Efficacité de 72%
Hauteur de 0,22-λ: lobe principal légèrement plus bas (89º) Efficacité de 82%

Une contrainte cependant: Pour satisfaire le 0,15-λ à la fréquence de 1,845 MHz, il faut que l'antenne soit montée à 80 pieds de hauteur... Chanceux ceux qui peuvent installer une antenne de 258 pieds de longueur et en plus à une telle hauteur...   :P
« Modifié: 13 Novembre 2007, 18:56:49 par Pierre VE2PID »

Daniel VE2DSB

  • Invité
Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #12 le: 13 Novembre 2007, 19:08:55 »
Juste de même JP....

Antenne: 3 éléments VHF dans le grenier
1.856 Khz Camille VE2SO S9+ ici....juste le centre du coaxial connecté sur le système d'antenne VHF.....

Ciao!

Hors ligne VE2AVV Rémy

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #13 le: 13 Novembre 2007, 19:40:23 »
Bonsoir Messieurs.

Pierre tu mentionnes que le meilleur rendement en NVIS s'obtient entre 0,15 lambda et 0,22 et
qu'à 0,22 l'angle commence à se coucher un peu sur l'horizon.

C'est possible, mais moi je fais une analogie avec le gain obtenu sur un yagi 2 éléments avec un réflecteur !

Le gain maximum ( vers le haut ici si le sol est le réflecteur ) pour un yagi 2 éléments est justement avec une distance réflecteur-
'driven' entre 0,15 et 0,25 lambda ! Coïncidence ?

Qu'en penses-tu?

Et si on utilisait un réflecteur actif ( piloté) à 6 pieds de hauteur ?

73, Rémy
« Modifié: 13 Novembre 2007, 19:46:23 par Rémy VE2AVV »

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : Antennes courtes pour 160 metres
« Réponse #14 le: 13 Novembre 2007, 20:24:20 »
Le gain maximum ( vers le haut ici si le sol est le réflecteur ) pour un yagi 2 éléments est justement avec une distance réflecteur- 'driven' entre 0,15 et 0,25 lambda ! Coïncidence ?

Salut Rémy,

J'ignorais la règle que tu mentionnes.... Où peut-on trouver des références?

Bon, en calculant pour une Yagi 2 éléments prise au hasard pour le 10 mètres, j'obtiens les résultats suivants: À gauche, la distance en longueur d'onde entre les éléments et à droite le gain en espace libre:

.08   5.54
.09   5.83
.1    6.07
.12   6.41
.15   6.52
.17   6.36
.2    5.87

Ça concorde donc assez bien. Il y a un maximum entre .12 et .17 λ

Cependant, l'efficacité et le gain sont, à mon avis, deux variables indépendantes l'une de l'autre. Un faisceau mince ou une sphère comme patrons d'antenne ne sont que deux dispositions du champ EM et le sol absorbera la même quantité d'énergie pour une même hauteur, il me semble. Autrement dit, une antenne avec un très fort gain et une autre avec un gain proche de 0 peuvent avoir la même efficacité.

Le gain réfère à la directivité de l'antenne en espace libre alors que l'efficacité fait intervenir le sol et est indépendante du gain, n'est-ce pas? L'efficacité croît toujours vers le 100% avec la hauteur, alors que le gain atteint un max et décroît par la suite... J'ai donc de la difficulté à voir la dépendance entre ces deux notions qui sont bien différentes. À priori, je dirais que c'est une coïncidence, sans relation cependant entre les deux résultats.  ???

Et si on utilisait un réflecteur actif ( piloté) à 6 pieds de hauteur ?

Pourrais-tu préciser ce que serait le montage?
« Modifié: 13 Novembre 2007, 20:44:44 par Pierre VE2PID »