Problème Antenne G5RV junior

[VE2PID Pierre]

et mon coax est moin de 35`...

Salut Pierre,

Concernant ce ""35 pieds au moins de coax"" pour les G5RV, j'ai beau chercher, mais je ne vois aucune raison technique qui justifie cela.

Malheureusement, il arrive souvent qu'une fausse idée prend l'allure d'une vérité simplement parce qu'elle est répétée sur plusieurs sites. C'est un des (nouveaux) pièges créés par la toile.. Pour citer une phrase célèbre: Un mensonge mille fois répété devient la vérité.

À mon avis, n'importe quelle longueur de coax, plus petite ou plus grande que 35 pieds convient. D'ailleurs, le document original * de Varney (G5RV) mentionne que l'on complète à la sortie de la partie bifilaire avec une longueur quelconque de coax de 72 Ω pour atteindre le rig ...sufficient length of 72 ohm co-ax or twin-lead to reach the transmitter. Le 72 Ω vient simplement du fait que sa section de bifilaire était calculée et faite pour du 72 Ω.

Remarque qu'il est fort possible que tu retrouves l'usage du 20m en changeant la longueur de ton coax pour qu'elle soit d'au moins 35 pieds, mais ça voudrait simplement dire que le coaxial a transformé l'impédance pour qu'elle soit gérable sur cette bande... avec comme  conséquence que ça peut alors affecter négativement d'autres bandes qui fonctionnaient avant! Et si tu ajoutais un autre ¼-λ à ta nouvelle longueur, tu perdrais à nouveau l'usage du 20 m... etc. Çà montre bien que la longueur de la jonction finale en coaxial est arbitraire.

De plus, tu pourrais certainement obtenir le même effet avec des longueurs inférieures à 35'. .

Si je suis dans l'erreur et que vous avez une justification technique et rigoureuse pour le prouver, dites-le moi ;-)

Autre piège à 'se méfier de': En allongeant une ligne de TX, on voit toujours une diminution du ROS, mais pour une autre raison technique et c'est très trompeur... Le ROS mesuré au rig est toujours inférieur au ROS réel qui existe dans la ligne aux bornes de l'antenne; cet effet trompeur augmente avec la longueur de la ligne et avec la fréquence.

Bonne chance dans tes essais.

http://www.k6mhe.com/n7ws/G5RV.PDF

[VA2JOT Jacques]

Concernant ce ""35 pieds au moins de coax"" pour les G5RV, j'ai beau chercher, mais je ne vois aucune raison technique qui justifie cela.
Ca vient des fabricants de ces antennes. J'ai présumé que les raisons sont d'ordre "transformation" d'un charge à impédance gérable par un tuner automatique. Un des fabricants va même juqu'à mentionner entre 50 et 75 Ohms on all bands <sic>.

Chose certaine, si on ne se préoccupe pas de transformation d'impédance et on met une longueur aléatoire de coax, y'a un risque de se retrouver avec des impédances pratiquement impossible à gerer sur certaines bandes sauf avec des super syntos ou par des astuces comme des balun x:1.

Autre piège à 'se méfier de': En allongeant une ligne de TX, on voit toujours une diminution du ROS, mais pour une autre raison technique et c'est très trompeur.. Whoa minute! on est en HF ici, 10 pieds de plus? Give me a break! (en passant, je conteste ton TOUJOURS une diminution ).

C'est un choix entre le taponnage comme ajouter une longueur de coax pour voir si ça va aider, bizouner pour trouver le bon ratio de balun ou bien on fait ça comme les pros et on se procure un antenna analyser pour intervenir comme il le faut avec ce qu'il faut et au bon endroit.

[VE2PID Pierre]

Ca vient des fabricants de ces antennes.

À Jacques JOT

Et quels sont les fabricants de ces antennes que tu as 'visités' et qui disent qu'il faut au moins 35'?? J'aimerais bien lire ça STP (merci!)... Et, de toutes manières, 35' et plus c'est aussi dans le domaine du complètement aléatoire (n'est-ce pas?) avec pour te citer un risque de se retrouver avec des impédances pratiquement impossible à gerer sur certaines bandes..  Il n'y a pas de longueur idéale ou optimale qui faciliterait la tâche d'un synto simultanément et de manière uniforme sur toutes les bandes. C'est de la pure utopie.

Par contre, l'utilisation de lignes plus longues atténue le ROS permettant une adaptation plus facile.. avec cependant comme prix à payer des pertes dans le coax plus importantes.

So, (pour utiliser une de tes expressions favorites), retour à la case départ. 

je conteste ton TOUJOURS une diminution

C'est pourtant bien documenté dans tous les 'handbooks' d'antennes. Il y a TOUJOURS une diminution du ROS si on augmente la longueur d'une ligne de transmission quelconque. La preuve est la suivante: Le ROS se calcule en déterminant d'abord ρ qui est la racine carrée du quotient de la puissance réfléchie sur la puissance émise, ce calcul étant effectué aux bornes de la ligne de TX côté rig. Alors, le ROS se déduit en calculant le rapport (1+ρ)/(1-ρ). Ce calcul est d'ailleurs  automatiquement effectué par tous les comparateurs à l'intérieur des radios qui affichent le ROS.

Si on allonge progressivement une ligne de TX, tout en injectant la même puissance, les pertes réduiront la puissance réfléchie pendant que la puissance émise restera constante. Ce qui fera que la valeur de ρ diminuera et, plus elle diminue, plus de ROS diminue pour tendre vers 1:1... ... Capiche? C'est de l'algèbre élémentaire.

Conséquence: Quelqu'un qui mesure un beau ROS de 1:1 au bout de sa ligne de 50' ne peut pas déduire que son antenne est parfaitement adaptée à la ligne. La diminution de ROS provoquée par la ligne est trompeuse.

Par ce raisonnement, je voulais montrer qu'il y a diminution, et non de dire si cette diminution est "significative" ou non. Mais cette diminution est bien réelle comme on peut le constater numériquement.
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Un exemple numérique et en HF: Un OM utilise une antenne qui à 29 MHz a une impédance de 200 - j*100Ω, situation plausible pour une G5RV par exemple. Si sa ligne de transmission est de longueur 100' et est de type RG-58A, alors il mesurera un ROS de 2,3:1 au bout de la ligne côté radio... alors qu'à l'antenne, le ROS est en réalité de 5,1:1. Il a donc été induit en erreur! Et si sa ligne mesure 150', c'est encore réduit à 1,8:1... etc.

En conclusion, un marchand d'antennes G5RV  'mal intentionné' (ou mal renseigné..) aurait tout avantage à suggérer des portions de coaxial finales longues (mais pas trop tout de même) de sorte que son client déduise (à tort) que le ROS à l'antenne est excellent.... 

Pour ceux qui ne sont pas convaincu de ce phénomène, consultez n'importe quel ouvrage traitant de lignes de TX.
Il y a aussi un excellent article traitant de la question dans QST de Novembre 2010: SWR and Transmission Line Loss pages 63-64, par N0AX, gourou bien connu.

...

[VA2JOT Jacques]

G5RV JR is an excellent all-band (7.0 - 30MHz) 51 Ft. dipole. The 51 Ft. dipole with 17 Ft. feeder of 450 ohm transmission line achieves a resonance on all bands from 40 to 10 meters, with only one antenna without any loss in traps and coils. The impedance at the end of the 450 ohm feed line is approximately 50-60 ohms.
{snip/snip...} The G5RV JR must be fed with a coax cable at least 35 feet long in order the antenna to perform satisfactorily.
http://www.wb0w.com/g5rv/g5rv_antennas.htm

Si sa ligne de transmission est de longueur 100' et est de type RG-58A, alors il mesurera un ROS de 2,3:1 au bout de la ligne côté radio... alors qu'à l'antenne, le ROS est en réalité de 5,1:1. Il a donc été induit en erreur! Et si sa ligne mesure 150', c'est encore réduit à 1,8:1...
100' et 150', wéyons donc, moi j'ai fait mention de 10' sur 14Mhz. Faut pas charrier. Oui la perte par le coax va augmenter d'une fraction de dB pour 10' mais si cet ajout baisse de façon sigificative le TOS, ell e risque plutot de diminuer les pertes.

Si au point de jonction entre la ligne bifilaire et le coax l'impédance de la charge n'est pas égale à l'impédance charactéristique du coax, ce dernier va transformer cette impédance selon sa logueur sauf s'il mesure des multiples de 180 degrés en longueur (une demie longueur d'onde).

En passant, dans un post précédent t'as mis un renvoi sur le papier original de Varney au sujet de la G5RV. Au cas ou c'est pas évident pour tous, dans ces années là (1958) les amateurs avaient de vrais syntonisateurs. De nos jours, si l'amateur n'arrive pas à sytoniser avec son AT intégré, la majorité vont conclure que l'antenne est défectueuse.

Bye,

[VE2PDX Pierre]

Personnellement je n'ose pas trop rallonger le coax puisque toutes les autres bandes fonctionnent, je pense plutôt peut-etre jouer sur mon angle du v ou bien la mettre en horizontale... malheureusement je n'ai pas de testeur d'antenne mais je vais essayer de trouver quelque dans mon coin qui en possède un qui voudrait venir me donner un coup de main. Au prochain weekend ou soirée sans pluie je vais faire des tests.  Demain retour au travail à suivre... merci j'apprend beaucoup par vos commentaires.

Pierre

[VA2JOT Jacques]

Personnellement je n'ose pas trop rallonger le coax Même pas pour un essai? Je trouve ça pas mal moins compliqué que de bizounner après les points d'attache d'une antenne.

Je ne suis pas convaincu qu'en montant l'antenne en V au lieu d'à l'horizontale que cela aurait un effet extrème sur son impédance ou sa fréquence de résonnance. As-tu vérifié si le TOS était presque constant (elevé) d'un bout à l'autre de la bande du 20M?

[VE2PID Pierre]

The G5RV JR must be fed with a coax cable at least 35 feet long in order the antenna to perform satisfactorily.

Salut Jacques,

Merci pour le renseignement, mais j'avais oublié dans ma requête de préciser que je voulais avoir une justification (preuve) au 35'... pas seulement la mention du 35' au moins. Mais il n'y a pas de justification de ce choix...??

Je persiste donc à croire qu'il s'agit d'un moyen de réduire artificiellement le ROS afin de le rendre acceptable par un synto.

Par calcul, on peut cependant démontrer que cette réduction du ROS ne compense pas l'augmentation de perte créée par l'allongement de la ligne, i.e. plus la ligne est allongée, plus au bilan il y a de pertes.

Concernant la longueur à utiliser, en consultant Cebik , le maître des maîtres, il a fait des analyses poussées de la G5RV pour en arriver à la conclusion suivante: Utiliser la longueur la plus courte possible de coax terminal ...(We need) a length of feedline from the matching section to the ATU. For network tuners, we might as well use 75-Ohm or even 50-Ohm cable. However, since the line will be subject to considerable SWR and hence voltage and current excursions along its length, we should use the shortest possible length to minimize losses. As well, we should use the fattest, lowest loss line that we can obtain (RG-213 or better). *

Pour répéter ce que je disais plus haut, il est possible que l'ajout d'un bout de coax permette de travailler sur les bandes problématiques, mais le coût à payer le sera en pertes accrues dans le système antenne/ligne de TX. Avec en plus le risque que cet ajout dérange et rendent non fonctionnelles des bandes qui jusque là étaient gérables. Mais comme le ROS s'atténue avec la longueur, ce risque décroit .... pendant que les pertes croissent.

On peut bien sûr rétorquer, et avec raison, que c'est mieux que de pas pouvoir émettre du tout...

J'ai plusieurs antennes 'dérivées' de la G5RV. Je les alimente avec des longueurs arbitraires de lignes bifilaires directement jusqu'au synto. Parmi elles, des configurations me donnent du fil à retordre sur certaines fréquences. J'ai donc inséré un balun commutable 1:1 ou 4:1 à la fin de la ligne, juste à l'entrée du synto et au besoin je change via le commutateur du balun le rapport de transformation et ça règle le problème.. avec en plus un minimum de pertes d'insertion.

* Pour ceux qui voudraient se plonger à fond dans l'analyse de la G5RV standard par Cebik, elle est en ligne sur http://www.nonstopsystems.com/radio/G5RV-1.pdf . Noter que le montages sont à l'horizontale. Pour des V-inversés, dépendant des angles et des hauteurs, il faudrait reprendre tous les calculs.. qui donneraient des valeurs différentes d'impédances complexes, mais sans pour autant éliminer le principe de "la ligne la plus courte possible"...

[VA2JOT Jacques]

Merci pour le renseignement, mais j'avais oublié dans ma requête de préciser que je voulais avoir une justification (preuve) au 35'... pas seulement la mention du 35' au moins. Je ne me souviens pas avoir énoncé un dogme. Seulement d'avoir mentionné qu'un fabricant recommendait un minimum de 35'.

Je persiste donc à croire qu'il s'agit d'un moyen de réduire artificiellement le ROS afin de le rendre acceptable par un synto. Parfaitement d'accord avec toi sur ce point. Es-ce une grave manquement aux règles de l'art? Je ne le crois pas bien que je suis moi aussi de l'opinion qu'il existe de meilleures façons de faire mais faute de mieux..... si l'objectif est de présenter une charge "digestible" par le synto.

we should use the shortest possible length to minimize losses. le gros bon sens quoi.

Anyway, tu sais ce que je pense des G5RV. Ici j'ai remplacé 4 Bazookas par une  fan dipole. J'ai recyclé une DX-CC que j'ai amputée de ses bobines maléfiques. Un peu critique à bien syntoniser sur les 4 bandes lors de l'installation mais maintenant que c'est fait; j'adore.

73,

[VE2PID Pierre]

Es-ce une grave manquement aux règles de l'art?

En principe non. Bien sûr, avec une longueur suffisante de coaxial, on peut syntoniser et obtenir un ROS<3 aussi bien avec un sommier de matelas ou avec un fer à repasser, et même avec un épandeur à fumier (...s'il est encore là...;-)), mais ce n'est pas très producteur côté champ EM... Serait-ce de l'art? Pas sûr 

Anyway, tu sais ce que je pense des G5RV.

Attention.. tu vas 'titiller' les lecteurs dont les commentaires sont très souvent négatifs sur la plupart des sujets... 

Cependant, j'ai sans doute une meilleure opinion que toi sur la G5RV qui est un excellent choix comme multibandes pour environnement restreint.

Évidemment, un parc de dipôles résonnants (quand on a des acres d'espace) ... ou une fan dipole... ou toute antenne sans bobine est préférable. Mais, pour le rapport (rendement+simplicité de construction)/(prix), la G5RV est difficile à battre.

[VE2OK Jean]

Premier essai concluant avec le nouveau tuner automatique(AT-897 plus).  Après essai sur toutes les bandes HF avec la G5RV modifiée (51 pieds pour chaque branche) et avec 165 pieds de ladder line, le tuner a réussi à maintenir un bas niveau de ROS quelque soi la position du BALUN 4-1 ou 1-1. Même sur le 160 mètres. Reste à voir maintenant la puissance à l'antenne. Il me manque quelques instruments d'analyse. 

VE2OK - Jean

[VE2PID Pierre]

le tuner a réussi à maintenir un bas niveau de ROS quelque soi la position du BALUN 4-1 ou 1-1. Même sur le 160 mètres. Reste à voir maintenant la puissance à l'antenne.

Salut Jean,

Intéressant comme résultats! Un synto en L comme le AT-897+ livre plus de puissance que le Versa Tuner en T. J'avais affiché un tableau de puissance dans le fil de la multibande (je crois que tu t'es trompé de fil de discussion ;-).

Pour avoir des données plus précises, quand et si tu le peux, avec les valeurs d'impédance sous la forme complexe A±JB sur chaque bandes, valeurs obtenues avec un analyseur d'antenne, ça permettrait de finaliser le modèle que j'ai et par la suite déduire par calcul la puissance réelle émise.

Lors de notre QSO, ton signal était dans les très bons signaux entendus. Avec 680 km entre nous sur 40 m, c'est parfait compte tenu des conditions actuelles.

[VE2OK Jean]

@Pierre Non je ne me suis pas trompé de fil de discussion car je suivais la discussion et j'ai cru bon de donner le résultat de mes essais avec une G5RV modifiée et 165 pieds de ladder et aucun coax.

Concernant le QSO, j'étais un peu nerveux. Je n'ai pas tout saisi. Hier j'ai récidivé et le résultat a été bon. Je continue de pratiquer ma vitesse en morse. 

Je sais bien qu'il me manque un analyseur d'antenne. J'ai commencé à explorer. J'ai regardé les différences entre le MFJ 269 et le MFJ 259B. Je ne crois pas que la différence de prix en vaille la peine surtout qu'il n'y a pas ici de UHF. Je pourrai toujours en acheter un pour le UHF si nécessaire. J'ai regardé également un nouveau produit le  CAA-500 Commercial Grade SWR/Impedance Analyzer Range: 1.8 - 500MHz (including 222MHz band)  à 450$ mais il ne donne pas la réactance. Est-ce un bon analyseur si on n'a pas cette donnée? Voici ce qu'ils mentionnent:
Some have commented that the CAA-500 was not designed to measure reactance but rather it displays overall impedance.
Reactance is not required to make antenna adjustments.  A frequency sweep of the SWR will tell the user whether the antenna driven element being tested is too long or too short.
The CAA-500 provides the most usable information and is perfect for the typical amateur radio operator.

Concernant les deux derniers paragraphes, c'est évident que je ne suis pas dans le bon fil de discussion. Peut-être que le modérateur va me déménager à un meilleur endroit ou qu'il démarrera un nouveau sujet.

VE2OK - Jean

[VE2PID Pierre]

... l'analyseur d'antenne ...

J'avoue avoir une certaine réserve face à cet achat. C'est effectivement un instrument fort utile.. sauf que l'amateur moyen s'en sert peu, à moins d'être un expérimentateur de nouveaux désigns qu'il produit souvent et qu'il veut améliorer.

Mon MFJ-259-B 'dort' depuis 2 ou 3 ans dans un placard. . .

En fait, je le verrais plus comme un achat de club ou de groupe. Idéalement, qui peut alors être 'emprunté' par chacun au besoin.

Concernant l'affichage de la réactance, je pense que c'est essentiel, car ça permet de faire d'autres mesures comme par exemple les inductances, et aussi les caractéristiques des lignes de transmission.

Le MFJ-259B donne la réactance mais pas son signe. On déduit facilement ce signe par un balayage au voisinage de la fréquence étudiée.

Je ne sais pas ce que les autres en pensent, mais un instrument qui dort (pour me répéter) dans un placard n'est pas à mon avis un instrument essentiel. Dommage que tu sois si loin, je te prêterais volontier le mien pour t'éviter une dépense qui entre dans la catégorie 'luxe'.

[VA2JOT Jacques]

@ Pierre PID:
Mon MFJ-259-B 'dort' depuis 2 ou 3 ans dans un placard. . .
Le mien sert plusieurs fois par année. Il a mesuré l'impédance et la F de résonnance d'une verticale et ses 120 radiales ainsi que pour une 22EL sur le 430Mhz cet été. D'ici l'hiver, je compte bien faire des réarrangements majeurs dans mon système de filtres sélectifs (diplexeurs) dans la tour pour alimenter mes beams 6M, 2M et 430Mhz avec du Heliax 7/8.

En fait, je le verrais plus comme un achat de club ou de groupe. Idéalement, qui peut alors être 'emprunté' par chacun au besoin. A mon avis le 259 ou 269 sont trop fragiles pour survivre longtemps à ce type d'usage. Faudrait prêter l'opérateur avec 

provides the most usable information and is perfect for the typical amateur radio operator. Pûre bonimentrie de Marketing! Mesurer la vélocité de propagation d'un coax, sa longueur, verifier la valeur d'un condensateur ou d'une inductance, ajuster un T match, un hairpin match ou autre genre de "plombrie", trimmer une antenne ou ajuster des trappes, sont pour moi des activités normales d'un radioamateur qui a dépassé le stage de simple opérateur d'appareils domestiques "plug and play".

@Jean OK
Reste à voir maintenant la puissance à l'antenne. En attendant un Antenna Analyser, à la longue, les rapports de signaux deviennent de bons indices de la performance de l'antenne. En bout de ligne, c'est ça qui compte 

P.S.:: Je lisais au renvoi de Pierre vers l'article de Cebik concernant la G6RV une mention concernant les baluns courant 1:1 à core (coeur ferro-magnétique) Il les déconseille. Il préconise plutot au point de transition bifilaire / coax le recours à un Choke pour bloquer les courants en mode commun vers le shack.

Je me méfies des baluns encapsulés bas en gamme qui se vendent moins cher que la valeur des tores qu'il devrait y avoir pour "faire la job". En plus, y'a jamais moyen de savoir s'ils sont du type "transformateur" courant ou Transformateur à ligne de transmission. Faut les ouvrir.

73,

[VE2OK Jean]

Merci pour les commentaires. Évidemment que c'est un coût de marketing afin de vendre l'appareil car il est attrayant sur le plan du design. Peut-être dans une version futur, ils ajouteront la possibilité de mesurer la réactance. Demeurer à Gaspé a un coût et quelque fois, il est nécessaire d'acheter des choses qui ne sont pas obligatoires en ville.
Le BaLUN que j'ai est un MFJ-911H. Lorsque j'ai essayé de branché directement la ligne bifilaire dans le Versa tuner qui comportait un BALUN intégré, je n'ai pas réussi à faire la synthonisation. En branchant le Balun MFJ-911H, j'ai réussi à synthonisé sur les bandes de 20-40-80.

Bonne journée

VE2OK - Jean