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La technique sur Radioamateur.ca => Discussions sur les antennes et accessoires relatifs => Discussion démarrée par: VE9MDB Matthieu le 02 Décembre 2008, 21:33:27
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Mets y des specs de gains ...
Salut Matthieu.. Je suis un peu intrigué par ta demande. Une antenne verticale simple comme celle annoncée a toujours un patron omnidirectionnel., donc pas de gain en espace libre (la référence utilisée pour le gain). La bobine de charge, comme sur les photos, ne change rien à cette situation.
Le gain est créé si on déforme le patron, et pour ce faire, il faut ajouter au moins un élément et à une distance convenable, comme dans une Yagi par exemple... ???
Bonjour Pierre,
En effet, très bonne remarque. Je comprends la logique sur le gain par déformation du patron de rayonnement.
Mais alors comment expliquer qu'une antenne omni peut avoir + ou - de gain ?
À titre d'exemple, j'utilise une copie de la X-500 de Diamond ... et ça a 8 dBi en VHF et 11.8 dBi en UHF ... alors comment expliquer ce gain si l'antenne est toujours omni-directionnelle ?
Sur la voiture, j'utilise une antenne copie de la SG-7900 de Diamond et celle-ci a un gain de 5 dBi en VHF et de 7.6 dBi en UHF ...
C'est pourquoi je demandais le gain .. car je vois très bien la différence entre ma grande antenne mobile et celle des autres amateurs de la région ... la portée est beaucoup plus grande sur la mienne.
Matt
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En effet, très bonne remarque. Je comprends la logique sur le gain par déformation du patron de rayonnement.
La définition du gain d'une antenne est le ratio entre la valeur maximum de radiation observée dans le champ éloigné sur la puissance moyenne sur la sphère de radiation.. et ceci doit être calculé en espace libre. Par conséquent, une isotropique (patron sphérique en espace libre) donne un ratio 1 donc un gain de 0 dB soit la plus petite valeur possible. Quant à la verticale quart-d'onde en espace libre, comme son patron n'est pas sphérique, mais en forme de beigne, le ratio est d'environ 1,5 donc le gain devient 10*log(1,5)≈1,76 dBi.
Mais alors comment expliquer qu'une antenne omni peut avoir + ou - de gain ?
Les valeurs de gains que tu cites proviennent de la publicité des fabricants eux-mêmes. Ceux-ci trichent car ils ajoutent un effet de sol qui augmente le gain par effet miroir; et le sol qu'ils choisissent est évidemment celui qui fait leur affaire. Les utilisateurs imaginent ensuite que leur antenne est plus performante!
Pour contrer cette 'tromperie', l'ARRL depuis au moins deux ans refuse d'inclure dans les publicités des valeurs de gains si elles ne sont pas en espace libre et appuyées par un fichier NEC. Si tu as par exemple le numéro de décembre 2008 de QST, la pub de Comet (des antennes simples comme les tiennes) ne contient aucune valeur de gain... c'est tout dire...
Même chose d'ailleurs pour la page de hy-gain (page 10) où aucun gain n'est annoncé pour les Yagis ou log-périodiques. On lit For gain and F/B ratio-see www.hy-gain.com et l'honneur de l'ARRL est sauf!
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D'accord pour cette explication ... mais comment expliquer la différence notable entre une antenne loader de coil 5/8 et une antenne simple si les 2 ont le même gain théoriquement ...?
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une antenne loader de coil 5/8
La bobine de charge (coil) ne sert qu'à ajuster la réactance inductive 'pour faire croire' au rig que l'impédance est proche du 50 Ω. Elle 'allonge' mais de manière virtuelle une antenne courte. Comme on le dit souvent, le beau ROS pour la mauvaise raison...
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Concernant la 5/8, ce n'est pas une antenne résonnante (réactance non nulle capacitive). Une bobine à la base compense en ajoutant de l'induction. Comme toute les antennes omnidirectionnelles, elle n'a pas de gain.
Mais, c'est une autre caractéristique qui la rend populaire, soit l'intensité du champ EM qu'elle crée. Une antenne verticale, n'ayant pas de gain, avec plan de sol donne une intensité maximale de champ électromagnique pour une longueur (hauteur) d'environ 5/8-λ.
Un graphique de la FCC illustre ce phénomène: Voir http://edocket.access.gpo.gov/cfr_2007/octqtr/pdf/47cfr73.190.pdf et aller à la page 71; 5/8-λ équivaut à 0,625-λ sur l'axe des X et on voit bien le maximum de champ aux environs de cette valeur. Comme on peut le lire, la valeur absolue em mV/m est conditionnelle au nombre de radiales mentionné. Mais le max relatif reste près du 5/8 pour des montages plus modestes.
Je pense que tu voulais parler du champ électromagnétique, qui n'est pas la même chose que le gain.
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Comme toute les antennes omnidirectionnelles, elle n'a pas de gain. Objection votre seigneurie!
Si en verticale, omnidirectionnel signifie tout azimut (360 degrés) une SRL 210c4 de Sinclair (4 dipoles repliées et montées collinéaire avec 1/2 Lambda d'espace entre -elles) possède 8,5dBd de gain omnidirectionel. Les quatres éléments font en sorte que ia lobe omni qui en résulte est beaucoup plus prononcée vers l'horizon que s'il n'y avait qu'une seule dipole verticale. De là provient le gain. La lobe est plus "étirée" vers l'horizon mais plus étroite en élévation et en inclinaison.
S'il n'y avait pas de gain, les commerciaux et les amateurs proprios de station de base n'investiraient pas près de $ 1,000 pour une antenne juste parceque c'est impressionnant à regarder.
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J'en suis bouche bée.... et dire que ça fait des années que je croyais que toutes les antennes mobiles n'étaient pas pareil en terme de gain .. alors que pendant tout ce temps c'était simplement leur champ électromagnétique qui était différent entres elles !
Je suis certain que je ne suis pas le seul dans ce bateau ...
Mais ... même si mon antenne mobile ne possède pas plus de gain qu'une quart d'onde ... jamais je ne la changerai ! Elle travaille bien trop bien ( et elle mesure 5 pieds ).
Matt
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Si en verticale, omnidirectionnel signifie tout azimut (360 degrés)
Salut Jacques,
La définition d'une antenne omnidirectionnelle:
Omnidirectional Antenna - An antenna with a radiation pattern that, when viewed from above, is equally strong in all directions.
Voir le glossaire http://www.bbwexchange.com/glossary/
Quant à la Sinclair dont tu parles, c'est un montage à la verticale de dipôles repliés, pas mal plus complexe qu'une verticale; c'est une autre histoire. Les verticales auxquelles je fais références (et celle annoncée sur les puces) sont les verticales monopoles des Handbooks de l'ARRL définie dans le glossaire de l'ARRL par:
Vertical antenna -- A common amateur antenna, often made of metal tubing. The radiating element is vertical. There are usually four or more radial elements parallel to or on the ground. http://www.arrl.org/qst/glossary.html
ll faut donc distinguer les "montages à la verticale"... des verticales simples (le sujet du fil).
Ce genre de verticale en espace libre a un gain voisin de 1,77 dBi. Il faudrait que ces spécifications d'antennes mentionnent si un plan de sol est utilisé ou non. Par exemple, sur un plan de sol parfait (infinité de radiales) la même verticale quart-d'onde a un gain de 5,15 dBi (ou 3 dBd). Mais comme un plan de sol parfait est une utopie, c'est impossible à obtenir. La réalité se situe donc entre 1 et 5,15 dbi.
de Matthieu je croyais que toutes les antennes mobiles n'étaient pas pareil en terme de gain
Ce que je comprend, c'est que les verticales pour mobiles simples (tige uniforme avec ou sans bobine de charge) irradient le plus intensément si leur longueur est voisine de 5/8-λ. Ceci a été validé par la FCC (graphique document plus haut.. use for simple omnidirectional vertical antenna with ground system of at least 120 radials of 1/4 wavelength). Si le plan de sol est moins efficaces, avec moins de radiales, il existe des tables pour corriger les valeur du champ EM de ce graphique. Cependant la position du max reste à 0,625-λ. Le gain quant à lui est le même pour un plan de sol similaire (repeat.. antenne simple).
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OK Pierre, simple fait simple alors enlèves ta bobine sur la 5/8. Sinon je rallonge l'antenne et remonte la bobinette et voici ce que ça donne:
Dans le cas de verticales mobile "contemporaines", avec 1/4 (bobine) 5/8 (bobine) 1/2, ça donne quand même du gain. 7dBi pour être exact. On en rencontre souvent dans la bande UHF commerciale (470+Mhz).
Pour ce qui est du sol et de son effet, dans le cas d'applications mobiles, il n'est pas exagéré d'inclure une toiture d'automobile comme plan de sol. Dans des rapports de résultats d'essais sur sites ouverts (Open area test site) on voit clairement sur le patron de radiatiion, ou sont l'avant/l'arrière par rapport aux cotés. Y'a autour de 1,5dB de gain en moins sur les cotés.
Je me souviens même avoir pris connaissance d'un rapport de Motorola sur l'effet des différents modèles de feux giratoires d'autos-patrouilles sur le patron de radiation d'antennes sur la toiture.
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ça donne quand même du gain. 7dBi pour être exact
7 dBi.. selon le fabricant ou selon une source indépendante et digne de confiance?
Comet annonce quelques antennes à gain appréciable. Par exemple, le modèle GP-6NC http://www.cometantenna.com/pdfs/GP-6NC.pdf.
Les gains et le patron en espace libre sont mentionnés et illustrés dans le fichier. Pour avoir un patron de ce type, il faut obligatoirement quelque part un dispositif de déphasage ou autre modificateur de radiation. Et le patron indique certainement un gain. Le simple monopôle quant à lui ne peut pas déformer à ce point le patron et il ne donne que le 'beigne' classique.
Cependant... QST ne publie aucune valeur de gain ni les patrons pour les antennes Comet... Je ne met pas en doute qu'il y ait un gain, mais j'ai certaines réserves au sujet de ce modèle en ce qui a trait au valeurs annoncées de 6,5 et 9 dBi.
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Si tu as des infos sur le modèle donnant le 7 dBi, j'aimerais les lire.
Rappel: Recently, QST has accepted performance information in antenna advertisements if it included validation through appropriate computer simulation and modeling. (QST, Juillet 2005)
En romain... Caveat emptor
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selon le fabricant ou selon une source indépendante et digne de confiance? C'étaient des résutats de mesures effectuées sur un open area test site reconnu par le FCC et Industrie Canada pour les homologuations aux normes de divers organismes et réglementateurs.
Ils s'étaient donné la peine de monter une auto patrouille sur le plateau tournant pour effectuer les mesures. Pour ma part, ce n'était pas autant le gain des antennes qui faisait l'objet de mon intérêt mais plutot l'influence des girophares (distorsion du patron par proximité) sur les deux patrons d'antennes en vue de la rédaction d'un guide à l'intention des techniciens radio pour le choix optimal d'emplacement pour des antennes devant opérer en diversité.
N'oublies pas que dans le vrai monde, y'a une vraie toiture en métal dessous les antennes mobiles. En UHF, cela peut représenter plus qu'une longueur d'onde. Ca influence le patron ainsi que l'angle de départ. Quand en plus y'a des obstacle de métal comme des girophares, le beigne a plutot l'air d'avoir passé sous un train.
Dans une étude de couverture, il n'y a pas seulement les paramètres de la station de base qu'il faut prendre en considération, les caractéristiques de la station mobile sont aussi importants. C'est l'autre moitié de l'équation. Souvent les appels d'offre stipulent un garantie de couverture à 95% pour un territoire donné. C'est certain que les chiffres utilisés pour le gain des antennes mobiles ne sont pas sortis d'un chapeau de magicien.
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monter une auto patrouille sur le plateau tournant pour effectuer les mesures.
On pourrait donc déduire que ce gain de 7 dBi contient l'effet de sol (par le toit du véhicule), et que ce n'est pas en espace libre (?).
Et alors, le gain en espace libre se situerait aux environs de 4 dBi ...C'est loin du gain espace libre de 9 dBi "annoncé" de la Comet GP-6NC mentionné plus haut.. ;)
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On pourrait donc déduire que ce gain de 7 dBi contient l'effet de sol (par le toit du véhicule), et que ce n'est pas en espace libre (?). Indéniable mon cher Watson.
Pour la GP-6NC, à 10' de longueur, il ne s'agit certainement pas d'une "simple" verticale. Je suspecte la présence d'une empilade (Totem Pole) composée de plusieures dipoles. Il faudrait en démonter une pour voir exactement qu'es-ce qu'il y a en dedans du tube.
Une empilade de 1/4 | 1/2 | 1/2 | 1/4 sur le 2M donnerait autour de 120 pouces (10 pieds). Pûre spéculation ici mais il doit y avoir de quoi du genre en dedans de toute cette longueur. Il s'agit de trouver quoi. Ensuite, on verra qu'ès-ce que cela peut donner comme gain.
I'm from Missouri, show me ;-)
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Bonjour Messieurs.
Un petit éclaircissement concernant les antennes colinéaires verticales.
Il est effectivement possible d'obtenir beaucoup de gain en utilisant des antennes phasées et montées boût-à-boût avec
un circuit déphaseur de 180 degrés entre chacune.
C'est le cas des antennes "Comet" encapsulées dans un tube de matériau isolant.
On peut alors en mettre 2, 4 ou 8 boût-à-boût.
Si on utilise seulement un quart-d'onde avec le plan réflecteur de la voiture ou 3 ou 4 radiales placées horizontalement au point de raccord, alors le gain est comparable à un dipôle demi-onde placé verticalement soit 2.14 dBi.
L'ajout d'un deuxième demi-onde connecté au boût du premier quart-d'onde mais utilisant une section de ligne quart d'onde
court-circuité à son extrémité procure le déphasage de 180 degrés désiré. Le gain grimpe alors à environ 5.14 dBi soit 2 fois
la puissance d'une seule antenne ( +3dB ).
L'énergie est transférée électriquement surtout d'une antenne à l'autre, car le boût d'un dipôle est à très haute tension et
très faible courant, alors que son centre est à courant maximum et tension minimum.
On alimente donc chacun des nouveaux dipôles en excitant un des boûts du dipôle.
La puissance transmise par chacun des dipôles en supposant un montage à 2 dipôles, est alors de 1/2 de la puissance totale émise.
Cependant, le champ à grande distance sera la somme du champ de chacune des deux antennes.
Or, le champ est produit par le courant dans l'antenne. Celui-ci étant maintenant divisé par racine carrée de 2 dans chacun des dipôles.
Comme P= R x I x I, le courant diminuera par racine de 2 si P = P/2.
Le champ résultant à grande distance sera la somme de ces deux champs soit 2 / (racine de 2 ) et la puissance équivalente reçue à ce point sera donc l'équivalent d'une source émettrice deux fois plus puissante ( + 3dB ).
Cependant, cet effet de 'gain' ou de renforcement, se produira seulement dans une zone spécifique dans laquelle le champ des deux dipôles
sera en phase. C'est pourquoi, lorsqu'on augmente le gain, on diminue inversément la largeur du faisceau transmis.
Si on passe à 4 demi-ondes, on obtient encore le double en puissance soit 8.14 dBi...
Pour gagner encore 3 dB, il faudra donc passer à 8 éléments, etc
Le gain est simplement obtenu en rétrécissant dans le plan vertical, le patron 'beigne' d'un seul élément.
On obtient donc à la limite un mince faisceau circulaire autour de l'axe des antennes, donc Omnidirectionnel verticalement, qui
irradie tout le tour au niveau de l'horizon ( pas en haut, pas en bas ).
Pour ce qui est du gain minimun en dB, si le gain décimal est 1, alors il s'agit de 0 dB et non 1 dB. 10 log P2 /P1 log (1) = 0
73, Rémy
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Pour ce qui est du gain minimun en dB, si le gain décimal est 1, alors il s'agit de 0 dB et non 1 dB. 10 log P2 /P1 log (1) = 0
Bonjour Rémy et re-bienvenu ...
Effectivement. J'ai corrigé le second message dans ce fil pour être en accord avec la définition de 'gain'. Le bout corrigé:
Une isotropique (patron sphérique en espace libre) donne un ratio 1 donc un gain de 0 dB soit la plus petite valeur possible. Quant à la verticale quart-d'onde en espace libre, comme son patron n'est pas sphérique, mais en forme de beigne, le ratio est d'environ 1,5 donc le gain devient 10*log(1,5)≈1,76 dBi.
Note: Le 1,76 est la valeur calculée par NEC donc il faut nécessairement avoir un ratio de 1,5.
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Oui bonjour Pierre.
J'essaierai d'être plus présent sur les différents forums radioamateur, surtout durant les fêtes et le début de l'HIVER.
73 .
Rémy
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L'ajout d'un deuxième demi-onde connecté au boût du premier quart-d'onde mais utilisant une section de ligne quart d'onde
court-circuité à son extrémité
Bonjour Rémy
Si tu es 'équipé' pour faire un croquis montrant la quart-d'onde, les lignes de déphasage incluant le court-circuit, les connexions et 2 demi-ondes, pourrais-tu l'afficher sur le site (ou me le faire parvenir pour affichage)? Ça faciliterait, je pense, la compréhension de ta description.
Et par la suite, j'aimerais bien 'travailler' ça en modélisation...
Bonne fin de semaine.
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la quart-d'onde, les lignes de déphasage incluant le court-circuit, les connexions et 2 demi-ondes
= ma Super J-pole "deluxe" fabrication maison Pierre
(http://www.rfgain.ca/exportalex01/Sortie3VHFParcBellerive03.jpg)
73, Alex
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Salut Jacques
Pour la GP-6NC, à 10' de longueur, il ne s'agit certainement pas d'une "simple" verticale. Je suspecte la présence d'une empilade (Totem Pole) composée de plusieures dipoles. Il faudrait en démonter une pour voir exactement qu'es-ce qu'il y a en dedans du tube.
Si tu veux voir l'intérieur d'une Comet GP-6 vas à:
http://www.rfgain.ca/forum/index.php?topic=843.msg4183#msg4183
73, Alex
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Bonjour Alex,
C'est pas évident pour moi que les "trombonnes" sont des 1/4 d'ondes court-circuitées. Je dirais plutot que cela ressemble à des transpositions coaxiales d'une demie longueur d'onde électrique. Remarques que je suis conscient que cela accomplit le même chose.
P.S.: En admirant la section en horizontale sur le mobile de Bobby, je me suis demandé ce qu'il était advenu des fameuses Ringo-Ranger? On n'en voit plus.....
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Bonjour Messieurs.
Pierre, la photo de l'antenne d'Alex est une bonne illustration de ce type d'antenne.
On voit particulièrement vers le haut de l'antenne, un tronçon de ligne ouverte 1/4 d'onde,
court-circuitée à son extrémité.
Cette ligne 1/4 d'onde court-circuit réfléchie donc une très haute impédance à son entrée.
Comme elle est connectée sur des points à haute impédance ( bouts de dipôles), elle sert surtout de
transformateur-inverseur de tension et se connecte ensuite au bout du dipôle suivant...ainsi de suite.
On se doit d'avoir un nombre d'antennes pair. Cette section de ligne en court-circuit est normalement enroulée
en cercle autour de l'axe de l'antenne pour diminuer l'encombrement.
On peut aussi noter que cette section de ligne présente aussi une haute impédance à tous
les multiple impair de lambda/4. Comme il en est de même pour la résonance des dipôles, il est donc concevable
de bâtir des antennes 144 MHz et 432 MHz dans le même enceinte.
Ces antennes ayant un nombre de dipôles 3 fois plus grand en UHF, le gain sera donc plus élevé par un facteur 3 approximativement
donc 4.77 dB additionnel par rapport à son gain VHF. On néglige évidemment les pertes.
Il existe aussi des versions fabriquées avec des coax (voir Handbook).
73,
Rémy
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Bonjour
Voici la modélisation (NEC) du montage et de la distribution des courants en phase et amplitude relative d'une ¼-λ, avec radiales, suivie d'une ½-λ, les deux étant reliées par une ligne de déphasage de 180°. Les calculs sont pour la fréquence de résonnance.
Le déphasage est bien visible. Le montage est à 0,03-λ au-dessus d'un sol moyen. On obtient effectivement une augmentation de gain d'environ 3 dBi versus le modèle simple ¼-λ.
Mais il se produit un autre phénomène moins intéressant (non illustré sur le dessin). Le fait d'ajouter la ½-λ augmente l'angle de radiation d'environ 15°. Et si j'ajoute une autre ½-λ, l'angle de radiation augmente d'un autre 5°.
Les spécifications d'antenne en dBi et en espace libre ne tiennent malheureusement pas compte de ces modifications..
(http://pages.videotron.com/ve2pid/Vertstcomet.jpg)
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Bonjour Pierre.
C'est très intéressant.
Cependant, ces antennes co-linéaires à fort gain s'emploient généralement en haut d'une tour.
Je crois que l'effet auquel tu fais allusion devrait s'estomper si on installe l'antenne en haut d'une tour
de 15 m par exemple.
Si tu peux ajouter une autre section ou 2 ça devrait être très représentatif des Diamond et compagnie.
73, Rémy
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Mais il se produit un autre phénomène moins intéressant (non illustré sur le dessin). Le fait d'ajouter la ½-λ augmente l'angle de radiation d'environ 15°. Et si j'ajoute une autre ½-λ, l'angle de radiation augmente d'un autre 5°
Pierre, je te dis une chose d'incontestable pour l'avoir expérimentée de façon sérieuse et contrôlée, maintes fois, pendant des années et ça continue encore, de près et de loin, dans une région non-montagneuse, de mobile à mobile, de mobile à station fixe, de station fixe à station fixe avec antenne en haut de la tour:
Une 5/8-λ donne et reçoit des signaux plus forts qu'une 1/4-λ
Une Super J-pole donne et reçoit des signaux plus forts qu'une 5/8-λ
Une Comet GP-6 donne et reçoit des signaux plus forts qu'une Super J-pole
J'ai donc mes réserves sur tes résultats de simulation. S'ils ne correspondent pas à la réalité sur terre, à quoi bon?
J'en déduis que même si l'angle de radiation MAXIMUM (il faut le spécifier) augmente, que la radiation au même angle que l'antenne de comparaison moins performante est malgré tout supérieure.
73, Alex
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Cette section de ligne en court-circuit est normalement enroulée en cercle autour de l'axe de l'antenne pour diminuer l'encombrement.
Rémy, ça donne l'impression d'un encombrement plus petit car la forme circulaire est plaisante à l'œil.
En réalité le volume occupé est plus grand.
On le découvre rapidement lorsqu'on range l'antenne dans le coffre de l'auto ou dans un étui.
73, Alex
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Mais il se produit un autre phénomène moins intéressant (non illustré sur le dessin). Le fait d'ajouter la ½-λ augmente l'angle de radiation d'environ 15°. Et si j'ajoute une autre ½-λ, l'angle de radiation augmente d'un autre 5°
Pierre, je te dis une chose d'incontestable pour l'avoir expérimentée de façon sérieuse et contrôlée, maintes fois, pendant des années et ça continue encore, de près et de loin, dans une région non-montagneuse, de mobile à mobile, de mobile à station fixe, de station fixe à station fixe avec antenne en haut de la tour:
Une 5/8-λ donne et reçoit des signaux plus forts qu'une 1/4-λ
Une Super J-pole donne et reçoit des signaux plus forts qu'une 5/8-λ
Une Comet GP-6 donne et reçoit des signaux plus forts qu'une Super J-pole
J'ai donc mes réserves sur tes résultats de simulation. S'ils ne correspondent pas à la réalité sur terre, à quoi bon?
J'en déduis que même si l'angle de radiation MAXIMUM (il faut le spécifier) augmente, que la radiation au même angle que l'antenne de comparaison moins performante est malgré tout supérieure.
73, Alex
Je peux confirmer les constats d'Alex. En déploiment de systèmes de données mobiles pour la Sécurité Publique, dans les centres urbains ou les bases étaient proches et hautes sur l'horizon par rapport aux mobiles, l'antenne classique de 1/4 donnait de bien meilleurs résultats que les antennes mobiles (collinéaires) à gain. Par contre, en rase campagne ou les bases étaient beaucoup plus éloignées et plus basses sur l'horizon, les antennes à gain étaient essentielles pour donner la performance désirée.
Ce constat provenait d'accululation de statistiques de performance de réseau basées sur le taux de corruption de blocs de données et de la profondeur de l'effort de traitement pour "effacer" les bits corrompus (FEC processing effort). Avec le géopositionnement intégré à chaque transmission on avait un affichage en temps réel de la l'emplacement du mobile par rapport à sa base et de l'ensemble de la qualité de la couverture radio.
Tout porte à croire que les modèles de patrons des antennes qui pour les 1/4 ont un angle plus élévé et pour les totem pole ont la lobe plus basse et plus prononcée (gain) étaient exacts.
En passant, le logiciel de gestion de réseau était un excellent outil de peaufinage de nos modèles de prédiction de couverture tout en permettant de détecter dans l'immédiat, un début de dégradation de la performance d'un des éléments du réseau.
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Bonjour
Pour répondre à Alex et Jacques: Les paramètres qui influencent la force du signal sont l'intensité du champ ressenti dans le champ éloigné ainsi que l'angle de radiation. Le gain seul ne nous renseigne pas nécessairement sur l'iintensité du signal reçu.
Il se peut que l'augmentation d'intensité du signal avec les antennes de plus en plus complexes citées compense et même dépasse l'effet négatif de l'augmentation de l'angle de radiation. il y aurait donc concordance entre les modèles et les montages que vous avez expérimentés.
Autre difficulté: La modifications des lobes est directement fonction de la hauteur électrique d'une antenne, et il faut préciser les hauteurs de références autant que possible lorsque l'on mentionne des résultats (comparer des pommes aves des pommes ;) ).
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Bonjour Messieurs.
En effet, l'antenne 5/8 possède un gain d'environ 3 dB sur une quart d'onde à très faible incidence, ce qui est
le cas lorsqu'on est loin d'un répéteur par exemple. Toutefois, de très près, une antenne 1/4 d'onde peut
s'avérer plus efficace si l'antenne du répéteur est vue avec une angle important par rapport à l'horizontale.
La raison est que son faisceau principal sur l'horizon est plus mince et plus intense que celui d'un quart d'onde.
Il apparaît toutefois un autre lobe beaucoup plus haut mais bien plus faible.
Notons qu'on a besoin d'un plan réflecteur au moins 1/4 d'onde pour fournir la contrepartie ( image ) de l'antenne.
L'extérieur du coax 50 Ohms y est raccordé pour fournir le contrepoids.
Le seul point négatif est l'impédance d'attaque de l'antenne à 1/8 de longueur d'onde plus loin que le bout de l'antenne demi-onde.
En effet, on peut imaginer qu'on a une antenne de 1/8 de longueur d'onde en série avec une demi-onde complète.
Le bout de 1/8 annule l'émission du premier bout (1/8 ) de la demi-onde, mais à un endroit possédant un faible courant
et une forte tension donc peu d'émission à cet endroit. L'antenne a donc une haute impédance au point d'attaque et on l'adaptera
avec un transformateur situé à la base avec un rapport de nombre de tours approprié pour l'adaptation 50 Ohms.
Pierre tu peux vérifier par simulation cette impédance et voir en même temps le patron et l'écrasement du lobe
sur l'horizon en le comparant à celui d'une quart d'onde.
73, Rémy
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Pierre tu peux vérifier par simulation cette impédance et voir en même temps le patron et l'écrasement du lobe
sur l'horizon en le comparant à celui d'une quart d'onde.
Bonjour Rémy,
Les résultats que tu mentionnes sont obtenus avec un plan de sol parfait (perfect ground), ce qui correspondrait à une infinité de radiales, plan qui donnerait une 'image' parfaite de ces verticales.
Mais, dans la réalité, on a des sols imparfaits et un nombre limité de radiales. Alors les valeurs de gains sont bien différentes et les différences entre les deux montages minimes. Je crois que les fabricants utilisent parfois le même 'subterfuge', ou mentionnent les valeurs en espace libre, ce qui est un leurre pour les non-initiés..
Pour être plus proche de cette réalité, j'ai simulé les deux montages: Une 1/4-λ et une 5/8-λ avec 4 radiales 1/4-λ, le plan des radiales étant à environ 7,5 λ d'un sol moyen (0,005,13). En fil de cuivre #12.
Résultat.... elles ont toutes les deux un lobe optimal à 2° avec un gain de 6,27 dBi pour la 5/8 et de 6,29 dBi pour la 1/4-λ. Dans ce lobe, le champ électrique à 1 km pour une injection de 1kW est pratiquement le même (356,3 et 357,4 mV/m en faveur de la 1/4 )...
Ce qui est très différent de ce que donnerait un plan hypothétique parfait....
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Pour l'impédance à 1/4-λ de hauteur sur la verticale 5/8, elle est de 1542 + J 2060 Ω alors qu'à la base, elle est de 103.8 - J 339.9 Ω.
Il est difficile de déterminer lequel des deux montages est le plus approprié dans les circonstances. Un léger changement dans le plan de sol (nombre de radiales), dans la nature de ce plan de sol ou dans la hauteur électrique pourrait inverser les résultats..
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Bonjour Pierre.
Si on suppose que l'antenne 5/8 est installée au milieu du toit d'une automobile, ne pouvons-nous
pas supposer que le plan des radiales est quasi-parfait et obtenir alors le 3 dB de gain additionnel ?
L'autre point positif d'une 5/8 est son dégagement additionnel au-dessus du toit et des obstacles environnants.
On trouve plusieurs références sur ce gain additionnel dans les ARRL ANTENNAS BOOK et aussi un VHF MANUAL
dans la section qui traite des répétitrices.
Il y a aussi un schéma de construction avec le transfo d'adaptation à la base de l'antenne.
Comme Jacques et Alex, je peux confirmer que l'utilisation d'une antenne 5/8 améliore le signal d'une répétitrice
lointaine en mobile.
73,
Rémy
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du toit d'une automobile, ne pouvons-nous
pas supposer que le plan des radiales est quasi-parfait et obtenir alors le 3 dB de gain additionnel ?
Salut Rémy,
C'est sûrement le cas. En simulation, plus le nombre de radiales augmente, plus l'intensité du champ émis augmente. Le lobe principal quant à lui reste bas sur l'horizon, même s'il y a formations d'autre lobes plus haut.
Ça explique pourquoi la 5/8 montée sur un toit de voiture donne un meilleur signal que la 1/4, comme les OMs l'ont constaté. Le toit donne un très bon plan de sol dont l'effet s'ajoute à la tendance 'naturelle' de la 5/8 à produire un champ EM plus intense que la 1/4-λ.
Il faut aussi distinguer un montage sur le toit métallique d'un véhicule et un montage au sommet d'une tour avec 3 ou 4 radiales. Le 'plan de sol' du premier cas est très efficace versus celui du second cas.
Les valeurs que j'ai mentionnées plus haut comparent une 1/4 et une 5/8 qui auraient seulement 4 radiales et qui seraient à 7,5 λ du sol. Dans ce cas, les performances sont à toutes fins pratiques identiques.
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Bonjour Pierre.
Oui ça semble bien la bonne explication Pierre.
Merci pour tes essais.
Rémy