Attaque d'antenne en double alternance
Par D. Sanducre
Article publié dans la revue Radio REF 04-1970
Il est étonnant de constater que les radioamateurs si souvent à la pointe de la technique dans de nombreux domaines n'ont pas encore songé, du moins à notre connaissance, à utiliser l'attaque en double alternance de leurs antennes.
Ce système d'une grande simplicité fut mis au point aux Etats-Unis par l'américain C.D. Farth, en 1947, et permet, grâce à un système de déphasage au niveau de l'antenne, de doubler le gain et la directivité de tout le système rayonnant.
Principe :
SI cette technique a été découverte à la suite de calculs menés sur les équations de Maxwell, l'américain Farth, lui, l'a prouvé par analogie avec les systèmes de redressement en simple et double alternance, nous allons montrer succinctement son raisonnement tel qu'Il le publia en son temps.
Sur la figure 2A nous avons un montage redresseur simple alternance, le calcul montre que la valeur moyenne de la tension obtenue après la diode est égale à
V0 = V racine de deux sur deux pi;
V étant la tension au secondaire du transformateur.
Le même transformateur utilisé avec un redressement double alternance fournit en B une tension
V'0 = V racine de deux sur pi soit deux fois V0.
Le gain est de deux.
Prenons maintenant une ligne lambda; un signal appliqué à une extrémité se trouve déphasé de 3600 à l'autre extrémité (figure 1A).
Si on inverse les sorties de la ligne (figure 1B), les tensions sont déphasées de 180°, comme dans le système de redressement en double alternance; l'application simultanée de ces deux tensions déphasées au niveau de l'antenne double la valeur moyenne du champ rayonné; il y a donc un gain apparent de deux.
Réalisation pratique:
L'antenne utilisée est sans importance, on suppose qu'elle est adaptée au coaxial ou à la ligne qui l'alimente (figure 3).
La ligne de déphasage est constituée d'une longueur de coaxial égale à k lambda, k étant le facteur de vélocité du câble (0,66), elle prend le signal avec une certaine phase au niveau du coaxial et le ré applique une demi période plus tard au même niveau, mais déphasé de 180°; les tensions s'ajoutent.
L'adjonction de cette ligne ne doit pas modifier l'impédance de l'antenne, le ROS à la base du coaxial est inchangé; de plus, plusieurs lignes taillées pour différentes bandes peuvent être mises en parallèle sans rétroaction d'une bande sur l'autre.
Conclusion:
Si l'on ajoute qu'au gain obtenu ce déphasage élargit de 33 % la bande passante de l'aérien auquel il est connecté, on comprend la large utilisation qui en est faite des deux côtés de l'Atlantique chez les stations professionnelles, d'autant plus que ce gain est aussi valable à la réception.
Notons enfin le rôle de symétriseur qui permet l'attaque par coaxial d'une antenne symétrique.
D. Sanducre
(Je vous conseille d'attendre le printemps pour expérimenter ce montage).
james:eh oui qui cherche trouve...quelle belle invention que le net...
on peut tous les jours dormir un peu moins con que la veille...
la bidouille decrite ici ca marche les cops....
**************************************************************************************************************
Une fois l'antenne règlée il faut tailler correctement le câble coaxial en multiple de demi-onde (comme expliqué plus avant) et fabriquer un "choc balun".
Un coaxial ne rayonne pas normalement car les courants qu'il transporte sont de sens opposés et les champs s'annulent. C'est l'aérien qui rayonne, mais en connectant le coaxial à l'antenne on le plonge dans la zone de rayonnement intense (dite "zone de Fresnel") ce qui entraine inévitablement qu'un courant coule le long du câble coaxial ce qui a pour conséquence de modifier très sérieusement le diagramme de rayonnement de l'antenne.
Pour éviter cela, on fabrique très facilement avec notre coaxial (qui a été correctement taillé initiallement) une self de choc accordée (une bobine quoi!) qui va opposer une impédance extrèmement élevée à ce courant induit et on la positionne au plus près de la prise de l'antenne.
Pour réaliser très simplement le choc balun j'utilise pour ma part une bouteille plastique de Vichy St Yorre (car elle correspond très exactement au diamètre de 8,5 cm) et j'en coupe un cylindre d'une dizaine de cm, ce tube me servira de tuteur pour enrouler 7 spires jointives de coaxial 11mm à proximité (3 cm) de la PL de l'antenne.
Une fois les 7 spires bien maintenues avec du ruban adhésif j'enroule trois couches de ruban Téflon (car c'est un excellent isolant HF) puis je recouvre l'ensemble d'un Chatterton résistant aux intempéries, je rebranche le câble à l'antenne et c'est prêt à fonctionner.
Récapitulons: un choc balun accordé sur 27,500Mhz sera constitué:
de 7 spires jointives sur un diamètre de 8,5 cm pour du coaxial de 11mm
et de 7 spires jointives sur un diamètre de 6 cm pour du coaxial de 6mm.
Attention, il faut respecter strictement ces valeurs car sinon ça ne fonctionnera pas correctement.
Il faut utiliser un choc balun sur toutes vos antennes (omni et directive).
lesantennespourlesnuls.pagesperso-orange.fr/index.htm
