Yagi 'flèche courte' pour le 6 mètres

[VE2PID Pierre]

Pierre, pour ce qui est des éléments de cette antenne, est-ce qu'ils sont tous reliés à la flèche ? et la ligne de déphasage est-ce que l'on peut prendre du #14 isolé pour la faire au lieu d'un coax ? Je vois sur d'autre site qu'il n'y a qu'une seule ligne de déphasage alors que Pierre, tu proposes deux lignes ? quelle est la différence ?

L'antenne Yagi flèche courte que j'ai décrite n'est pas une HB9CV, mais c'est un tout nouveau concept qui lui ressemble. En fait, c'est une HB9CV à laquelle on a ajouté un directeur pour lui donner encore plus de gain. Je ne l'ai pas vu encore ailleurs sur le web. Il y a 2 pilotes. On alimente le pilote central et une seule ligne de déphasage croisée de 250 Ohms part de ce pilote pour aller alimenter le second pilote à l'arrière. Un directeur à l'avant complète le montage. Il y a donc 3 éléments contrairement à la HB9CV qui n'en a que 2. Aucun condensateur etc n'est requis.

Pour la ligne de déphasage, n'importe quel calibre de fil, dénudé de préférence, fait l'affaire. Il faut juste calculer l'espacement entre les deux qui va donner le 250 Ohms. Je peux fournir les données en connaissant le calibre (AWG) du fil...

La HB9CV et cette antenne utilisent le même principe, mais il faut changer l'angle de déphasage à cause du directeur supplémentaire.

PS: J'analyse les différentes possibilités de montage. hihi!

À chacun ses préférences... mais avec les contraintes de longueur de flèche que tu as données, les miennes iraient vers la Yagi flèche courte pour le 6 mètres et une OWA 6 éléments pour le 2 mètres montée plus haut sur un mât à une distance d'au moins la moitié de la flèche de la 2 m ...

[VA2BQ Martin]

Pierre,

Tu mentionnes qu'il est préférable de prendre un conducteur dénudé pour la ligne de déphasage. Je présume que c'est pour éviter l'effet capacitif ? D'un autre coté, avec les conditions météo, le principe d'isoler aurait permis de limiter la réaction de l'antenne sous l'effet de la pluie ou la neige qui pourait court-circuiter la ligne ?

La distance ente les conducteurs de la ligne et la flèche (je présume) semble être un facteur important et critique pour atteindre le 250 ohms...et c'est là que ca risque d'être plus difficile à monter dans la pratique. Et aussi variable en fonction des conditions météo (pluie/neige)??

Je vais poster les détails après midi pour mon alu. On pourra calculer et comparer les deux solutions (OWA et flèche courte). Il est évident que pour la longueur que je veux avoir, la flèche courte sur 6M serait plus approprié et le gain de même que le F/B sont très intéressant!

[VE2PID Pierre]

un conducteur dénudé pour la ligne de déphasage. Je présume que c'est pour éviter l'effet capacitif

Non Martin, c'est plus simple que ça.. tout simplement parce que les formules pour le calcul des impédances des lignes ouvertes ne tiennent pas compte des isolants, probablement parce que c'est négligeable comme effet.  Un fil avec isolant ordinaire pourrait convenir (mais avec des variations de dixièmes de dBi hi).

La formule habituelle est  Zo=276*log₁₀(2S/d), où Zo est l'impédance désirée, S est l'espacement nécessaire entre les deux fils (centre-à-centre) et d est le diamètre du fil utilisé, S et d devant évidemment être exprimés dans les mêmes unités. Un site comme http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm donne les diamètres et il suffit de résoudre l'équation pour déduire S.

Zo est normalement de 250 Ω, mais si on cherche à optimiser soit le gain avant ou le F/B, une valeur légèrement différente pourrait être choisie. Tout ça dépend du diamètre de tubes que tu choisiras.

Est-ce que tu privilégie le gain avant ou le F/B? Ça modifie un peu les dimensions. De même que la hauteur finale et la fréquence que tu préfères. Plus tu donnes de détail, plus l'optimisation est possible.

[VA2BQ Martin]

Bonjour Pierre,

alors voilà les infos.

J'ai des tubes (tuyaux) d'alu de 1/2" de diamètre extérieur. La parois fait 1/16" d'épais. Ca semble très solide pour une antenne 6M. J'ai 4 tubes de 120 pouces de longueur. La flèche sera consituée d'une tube d'alu carré de 15/16'' de coté exterieur.

Je crois que je vais faire un compromis entre F/B et le gain...si tu peux arranger quelques choses à mi-chemin.

Pour la ligne de déphasage. Je vais simplement prendre du fil électrique monobrin 14AWG avec une gaine.

Quelques questions encore :
1) Lorsque les deux lignes de déphasage se croisent, tu disais que ca devait être à mi-distance entre les deux éléments ? Autrement, les deux lignes doivent être à une distance X de la flèche de même que de l'un de l'autre ??

2) Les deux éléments (milieu et arrière) sur lesquels arrivent les lignes de déphasage, est-ce qu'ils doivent être isolé de la flèche ? Si je consulte ton schéma initial, je crois que oui ?? Peux-tu me confirmer ? Et l'élément avant (directeur) est sur la flèche directement ?

Il serait intéressant de voir la comparaison des dimensions et des performances d'une antenne 6M de type OWA et flèche courte avec les données d'alu listées plus haut.

D'autres questions viendront surement!

Merci

Martin

[VE2PID Pierre]

Je crois que je vais faire un compromis entre F/B et le gain...si tu peux arranger quelques choses à mi-chemin.

Salut Martin..Ok... Je déduis que pour le 6 mètres, tu optes pour la Yagi flèche courte. Comme en plus tu veux fabriquer la ligne de déphasage, ça donne plus de latitude contrairement à la suggestion faite avant de prendre 2 longueurs de coax 125 Ω.

Il sera alors possible de construire une ligne dont l'impédance pourrait être différente de 250 Ω. Par exemple, il est possible que le meilleur gain s'obtienne avec une 247 Ω et le meilleur F/B avec une 253 Ω. Je vais donc prendre comme diamètre 1/2 pouces et comme fréquence cible 51 MHz, et ensuite déduire le Zo qui donne le meilleur gain avant et aussi le Zo qui donne le meilleur F/B. Tu décideras finalement du meilleur choix d'impédance Zo de la ligne et/ou d'une autre fréquence à privilégier.

Pour le croisement, il suffit qu'elle se croisent, au milieu c'est plus facile mécaniquement, mais ce n'est pas électriquement critique. Un croisement ailleurs peut convenir. Mais ce qui sera critique sera de maintenir la distance constante entre les deux fils. Le mieux sera de confectionner des 'spacers' en trouant des petites plaques de plastique avec le bon espacement entre les trous et en les espaçant d'environ 3 pouces.

Les deux éléments (milieu et arrière) sur lesquels arrivent les lignes de déphasage sont des pilotes et doivent donc être isolés de la flèche en prenant par exemple la méthode de Jacques. Le directeur quand à lui peut être formé d'un seul tube attaché à la flèche.

[VA2BQ Martin]

Salut Pierre,

J'ai oublié de spécifier la fréquence. tu peux baisser cela à 50.2 question d'être le plus près possible du 1:1 sur le début du 50 car je compte pas monter plus haut que 50.4 ou .5...en fait où se tient le DX en SSB et CW.

Merci,

[VE2PID Pierre]

Pour la fréquence de 50,2 MHz, les dimensions pour du tube d'aluminium 6061-T6 de 1/2 pouces:

Pilote arrière: 114,32 pouces
Pilote central: 107,71 pouces à 14,28 pouces du pilote arrière
Directeur: 104,77 pouces à 36,48 pouces du pilote arrière

Donc flèche d'environ 37-38 pouces requise

Il y a obligatoirement un espace (gap) entre les deux branches de chaque pilote. Le faire aussi petit que possible. Il faut que le montage ait les mesures précédentes hors-tout une fois le pilote monté. Par exemple les deux branches du pilote arrière + le gap doit donner 114,32 pouces.

Il est toujours préférable de couper un peu plus long, de mesurer l'impédance à chaque étape avec un analyseur, puis de couper graduellement jusqu'aux mesures mentionnées.

Ligne de 250 Ω requise pour optimiser le gain. Pour du fil #14, l'espacement requis est de 0,258 pouces de centre à centre. Ne pas oublier le croisement.

Caractéristiques de l'antenne en espace libre pour 50,2 MHz:

Impédance = 48.06 + J 0.67 Ω donc ROS de 1,043:1 dans une ligne de 50 Ω.
Le ROS reste sous 3:1 de 50 à 52 MHz mais ensuite il grimpe rapidement. C'est normal à cause du choix de la fréquence de résonnance.
Gain et F/B à 50,2 MHz: 6,81 dBi et 18,67 dB.

Caractéristiques de l'antenne montée à 30 pieds au-dessus d'un sol moyen pour 50,2 MHz:

Impédance = 48.38 - J 0.7498 ohms donc ROS de 1,037:1 dans une ligne de 50 Ω
Le ROS reste sous 3:1 de 50 à 52 MHz mais ensuite il grimpe rapidement. C'est normal à cause du choix de la fréquence de résonnance
L'antenne produit le lobe le plus bas à 9°.  À 50,2 MHz, le gain est alors de 12,39 dBi et  F/B de 17,76 dB.
Autres valeurs: à 50 MHz Impédance = 48.01 + J 2.431 ohms ROS =  1.066:1 et à 50,5 MHz Impedance = 47.13 - J 6.052 ohms ROS =  1.148:1

Excellent compte tenu de la longueur de flèche. Avec de telles valeurs, c'est difficile de faire mieux. Je n'ai donc pas cherché à gagner quelques fractions de dB qui seraient indétectables de toutes façons.

Comparer avec une OWA est impossible car il faut au moins 6 éléments pour obtenir l'effet, et la flèche doit être de 13 pieds avec un gain de 10 dBi. Cependant, on peut comparer avec une Yagi  3 éléments à alimentation directe comme celle de W6SAI:

Espace libre W6SAI                     7,03 dBi F/B 13.56 dB flèche de ± 78 pouces dépendant des diamètres utilisés.
Espace libre HB9CV 3 el améliorée 6,81 dBi F/B  18,67 dB flèche de ± 37,5 pouces .

Bonne construction et éventuellement bon DX .

[VA2BQ Martin]

Bonjour Pierre,

Merci pour les calculs, effectivement, pas besoin de travailler pour aller chercher quelques dixièmes de dB supplémentaire. Ca me convient parfaitement.

Pour ce qui est du croisement de la ligne de déphasage, je présume que je dois conserver la distance de .258 pouces lors du croisement ? Autre question, quel est mon "gap" possible pour la distance qui séparre les deux ligne de déphasage. Il faudrait que je me procure un vernier...car actuellement, je suis plutot au galon à mesurer et pour aller chercher le .008 ca risque d'être difficile. hihi!

merci pour l'info, je vais débuter cela la semaine prochaine et poster des photos.

Il me reste à voir pour du lexan ou encore du plexiglass pour installer les éléments alimentés et la ligne.

Martin

[VA2BQ Martin]

Pierre,

Une petite idée qui m'est venue. Je me questionnais sur un détail, est-ce que l'on pourrait utiliser une ligne 300 ohms, telle qu'une "ladder line" pour la ligne de déphasage en changeant les longueurs des éléments ou autre chose afin de compenser ? Ca serait encore plus simple.

Sur ce site ils en vendent à un coût très bas et elle a un diamètre de 18AWG
http://www.mapleleafcom.com/wire1.htm

[VE2PID Pierre]

je présume que je dois conserver la distance de .258 pouces lors du croisement

Oui cette distance doit être maintenue autant que possible sur toute la ligne de déphasage. Avec des 'spacers' en plastique, c'est facile à bricoler. Quant au 'gap' , sa largeur n'est pas critique, sauf qu'un petit espacement aide à maintenir les fils de la ligne de déphasage à la distance requise.

est-ce que l'on pourrait utiliser une ligne 300 ohms pour la ligne

Ce n'est pas une bonne idée.. à cause du facteur de vélocité d'environ 0,8 de ce type de ligne. La ligne de déphasage serait alors environ 25% trop longue (longueur électrique) en plus d'avoir une impédance de 20% au-dessus de la valeur optimale (250 Ω ), ce qui réduirait de beaucoup l'efficacité des pilotes... Ça bousillerait les angles de déphasages.

[VA2BQ Martin]

Une autre question, hihi, tu vas me trouver tanant!

C'est correct pour la distance entre les deux lignes de déphasage mais qu'en est-il par rapport à la flèche ? Est-ce que je dois respecter une distance précise entre les lignes de déphasages et la flèche ? ou si cela n'a aucune importance ?

[VE2PID Pierre]

La distance entre la flèche et la ligne n'est pas critique. Mais il est préférable de maintenir la ligne la plus horizontale possible afin d'éviiter la production d'effets parasites.

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