Auteur Sujet: 5 Slopers 40 mètres  (Lu 6788 fois)

Hors ligne VE2PID Pierre

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5 Slopers 40 mètres
« le: 24 Juillet 2013, 12:17:26 »
.. Un beau projet est en gestation à la fois sur les "terres"de VA2JOT et sur le PC (NEC) de VE2PID.

5 dipôles commutables optimisés pour 7,125 MHz et donnant une couverture tous azimuths... Gain de 4,1 dBi, mais surtout F/B de 18 dB et angle d'attaque de seulement 20°. Ça présente cependant quelques défis logistiques et mathématiques à surmonter....

Schéma préliminaire en bas de ce message.
À "suire"  ;)
« Modifié: 25 Juillet 2013, 13:27:49 par VE2PID Pierre »

Hors ligne VA2AM Rejean

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Re : 5 Sloppers 40 mètres
« Réponse #1 le: 24 Juillet 2013, 21:24:42 »
Cette antenna est reproduite depuis plus de 20-25 ans dans ARRL Antenna handbook avec tous les détails de construction pour 40m. Les délais proviennent des coax qui agissent comme réflecteurs en alongeant les dipoles (circuit ouvert).
Gain est 4 db et fB 18-20db et similaire avec une yagi 2 éléments dépendant de sa hauteur >.5y.
Le côté de la dipole qui est relié au shield du coax en changeant son angle vers l'intérieur ou l'extérieur va changer l'angle de départ.
ON4UN Low-Band Dx aussi explique ces effets.
Bon projet...

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #2 le: 24 Juillet 2013, 21:40:40 »
Cette antenna est reproduite depuis plus de 20-25 ans dans ARRL Antenna handbook

C'est exact Réjean et nous en avions déjà discuté ici. Voir http://forum.radioamateur.ca/index.php?topic=528.msg3079#msg3079

Mais comme pour tous les projets de Handbooks, c'est toujours approximatif et général, sans tenir compte des sols et des fréquences particulières. Nous cherchons donc à l'améliorer avec les nouvelles routines NEC et à le modifier compte tenu des paramètres choisis par l'utilisateur.

Autrement dit, c'est plus qu'un copier/coller. Nous partons des données des Handbooks que nous entrons dans des nouveaux programmes d'optimisation qui n'existaient pas lors des articles publiés il y a 20-25 ans.... pour obtenir si possible un rendement meilleur que ceux-ci.

Voilà . . .
« Modifié: 25 Juillet 2013, 08:51:14 par VE2PID Pierre »

Hors ligne VA2JOT Jacques

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #3 le: 25 Juillet 2013, 06:45:02 »
Cette antenna est reproduite depuis plus de 20-25 ans dans ARRL Antenna handbook Espérons qu'elle ne perpétue pas les mêmes "légendes" que la rhombique pendant dieu sait combient d'années avec ses chiffres de gain vraiment surréalistes. Je suis porté à croire que les modèles de NEC se rapprochent plus de la vérité que les vieilleries qui trainent dans les Handbooks pendant presque un demi siècle ;-)

Si j'exclut l'optimisation de la hauteur de mes dipoles NVIS, c'est la troisième antenne "complexe" que Pierre me modélise et que je réalise, c.a.d. une 6EL 6M et une 10EL 2M et les résultats obtenus me portent à aller de l'avant avec ce projet de 5 sloper qui me "fatiguait" depuis quelques années  ;)

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #4 le: 25 Juillet 2013, 10:30:53 »
Gain est 4 db et fB 18-20db ... Espérons qu'elle ne perpétue pas les mêmes "légendes" que la rhombique pendant dieu sait combient d'années ...

Après avoir laissé tourner NEC afin d'obtenir une solution optimale, ça semble correct, mais avec un petit bémol.

À noter que dans ces "routines" d'optimisation, il faut choisir quel(s) paramètre(s) doi(ven)t être privilégié(s).. ROS ? Gain? F/B, efficacité... ? Dans le cas des '5 slopers', on constate, par exemple, qu'avantager (minimiser) le ROS  désavantage le F/B. En optant pour le ROS et le F/B, NEC donne à la fin un F/B de 20 dB et un ROS de 3:1, ... ou un F/B de 18 dB et un ROS de 1.1:1.

Reste à l'utilisateur à faire un choix entre ces diverses possibilités.
--
PS: L'extrémité des dipôles est à 72 pieds de hauteur.
Caractéristiques du sol: Conductivité de 0,005 S/m et constante diélectrique de 13.
« Modifié: 25 Juillet 2013, 10:52:09 par VE2PID Pierre »

Hors ligne VA2AM Rejean

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #5 le: 25 Juillet 2013, 21:31:54 »
Jacques le gain est environs de 4.3 db de plus qu'un seul élément, aussi avec la hauteur du support l'angle de départ est environ de 25-28 degrés qui optimise l'Europe et le moyen-orient sur 40m. L'optimum est de 5 éléments comme planifié.
Changer l'angle de la section du bas vers l'intérieur va réduire l'angle de départ par contre va réduire de beaucoup FB. Aussi avec 25 degrés elle se qualifie durant la zone grise spécialement les 3 mois d'hiver avec l'Asie et l'Australie. Angle plus bas donne un meilleur signal par contre l'ouverture est réduite 5-6 minutes sur une fenêtre de 20-30 minutes sur un point fixe avec 25 degrés.

Ici j'ai beaucoup de contact avec cette propagation sur 20-30-40 mètres. 30m très peu de dx de l'Asie !

Donc beau projet à compléter et le coût versus le résultat est intéressant.
Réjean

Hors ligne VA2JOT Jacques

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #6 le: 26 Juillet 2013, 06:15:36 »
On est encore aux premières étapes de la réalisation du projet. Ca fait quelques jours que je défriche et abats des arbres autour le la future assise du pylone.

Pour l'antenne elle-même, il est donc encore temps de "jouer" avec les variables de la géométrie de l'antenne. Pierre concentre ses efforts à optimiser les deux "plus" de ce modèle d'antenne: le F/B et le bas angle de radiation. Pour le reste (gain en TX et RX) c'est moins critique car y'a toujours moyen d'y compenser électroniquement ;-) 

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #7 le: 26 Juillet 2013, 07:51:03 »
Changer l'angle de la section du bas vers l'intérieur va réduire l'angle de départ par contre va réduire de beaucoup FB.

C'est effectivement ce que nous avons constaté. Il y a deux jours, Jacques me faisait parvenir une information tirée du classique "Low Band DXing" de Devoldere, à l'effet qu'un pliage vers le pylône des sections inférieures abaissait l'angle d'attaque. L'article de Devoldere parlait d'une version 4 dipôles en sloper.

J'ai donc modifié le modèle et optimisé pour 7,125 MHz afin de vérifier cette information. Et effectivement, l'angle est passé de 20 à 17 degrés. Mais comme le mentionne Réjean, il y a un prix majeur à payer, soit la formation d'un lobe arrière important qui réduit le F/B de 18 dB à 8 dB !! Je mets en bas de ce message l'image du montage et le patron 3D vu de l'arrière qui montre ce lobe arrière indésirable.

Il va de soi que nous avons immédiatement rejeté cette option ...  ;)

Hors ligne VE2UGO Hugo

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #8 le: 26 Juillet 2013, 17:33:09 »
Salut Pierre,

As-tu fait la comparaison, dans sa situation, d'utiliser un ''half sloper'' au lieu d'un ''full sloper'' afin d'en extraire leurs avantages et désavantages respectives?
« Modifié: 26 Juillet 2013, 17:34:54 par VE2UGO Hugo »

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #9 le: 26 Juillet 2013, 19:34:19 »
As-tu fait la comparaison, dans sa situation, d'utiliser un ''half sloper''

Non, je n'ai pas fait de modélisation d'antenne de ce type... faudrait avoir l'opinion du principal intéressé...

Un paramètre à ne pas négliger est l'intensité du champs EM émis, et cette intensité dépend des longueurs. Comme JOT a tout l'espace voulu pour installer des dipôles demi-λ, je crois que la solution actuellement envisagée et modélisée reste la meilleure et la moins complexe.. Ne pas oublier que l'on doit commuter 5 dipôles, alors si en plus il faut compenser les impédances avec des circuit d'accord, ça n'augure rien de bon...

Hors ligne VE2UGO Hugo

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #10 le: 26 Juillet 2013, 20:10:29 »
Information intéressante de Cebik sur les ''full sloper''

http://w4rnl.net46.net/sloper.html

Extrait de la conclusion:
Citer
(...)The performance of a sloper results from the totality of the property variables, including the sloper position, the diameters of the materials, the lengths of the elements (sloper and tower), the base height of the sloper above ground, the ground quality, the quality of support tower grounding, and the loading effects of an indefinitely large variety of beams that might be on top of the tower. This list does not include other nearby objects that may also affect especially the vertical component of the sloper's radiation and potential interactions.(...)

Hors ligne VE2UGO Hugo

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #11 le: 26 Juillet 2013, 20:28:20 »
C'est sur que l'accord d'impédance est plus complexe avec le half sloper que le full...

Par contre, il serait intéressant de comparer l'avantage qu'une plus grande partie de l'antenne est plus haute qu'en full sloper....

Hors ligne VE2PID Pierre

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #12 le: 26 Juillet 2013, 21:46:04 »
Information intéressante de Cebik sur les ''full sloper''

Intéressante, j'en conviens, mais un peu (beaucoup) hors du contexte.

Notre montage n'est pas fait d'un seul dipôle, mais bien de 5 slopers. Chacun interagit avec les 4 autres, ce qui change de manière importante les constats faits par Cebik (SK). J'ignore s'il s'est penché sur ce type d'antenne pas mal plus complexe . . .


Hors ligne VE2UGO Hugo

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #13 le: 26 Juillet 2013, 22:42:16 »
Avec tout mon respect, pour la compréhension de tous, je pense que de bien ou mieux comprendre qu'est-ce qu'un sloper, que ceci favorisera également la compréhension de votre projet de concevoir 5 sloping dipole suspendu sur un support et connecté a un selecteur d'antenne pour en choisir la directivité.

Il ne s'agissait que d'un complément d'information!

Entre temps, bonne simulation!

Hors ligne VA2JOT Jacques

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Re : 5 Slopers 40 mètres
« Réponse #14 le: 28 Juillet 2013, 08:23:54 »
5 sloping dipole suspendu sur un support et connecté a un selecteur d'antenne pour en choisir la directivité Ca aide à comprendre en examinant le graphique inclut par Pierre avec les premiers résultats de sa modélisation  ;)

L'avantage de ce design est qu'il permet d'obtenir un bas-angle de radiation qui, pour un rendement similaire en polarisation horizontale nécessiterait un pylone costaud d'au mois 100' de hauteur. Le gain est comparable à une Yagi 2EL bien que le rapport F/B de la 5-Sloper est et de loin supérieur tandis que le temps de rotation de l'antenne est instantanné peu importe l'Azimut.