Réalisation inspirée par les travaux de F6BCU, parus successivement dans Radio Ref de Janvier 1990, puis de Novembre 1998,

Expérimenter une antenne directive

1) Une W8JK de 10m d'envergure :

Elle est constituée de 4 cannes à pêche de 5 mètres, de 2 rails « placo » en U de 2,50 m, d'un morceau de sommier, de tubes de cuivre, de colliers de plomberie, de deux manches à balai, de renforts en plexiglas.

Pour éviter l'emploi d'un rotor d'antenne, l'ensemble est orienté depuis le sol par une cordelette nylon, l'antenne tourne sur un palier de tambour de lave-linge.

L'antenne est alimentée par une échelle à grenouille : deux fils souples de 1,5 mm² espacés de 5 cm avec des morceaux de tube PVC IRL16 d'électricien.

2) Un pylône de 8 mètres fabriqué avec des chevrons :

Idée venue du "A Frame mast" décrit dans le Handbook américain, il est réalisé par assemblage de quatre chevrons de 4m. L'ensemble a été opérationnel pendant 9 mois en 2002 : il m'a permis de faire de nombreux DX hors continent avec 10/20W en modes numériques. J'ai dû démonter l'ensemble pour désamorcer un conflit latent avec le voisinage....Les non initiés ne voyaient pas l'intérêt de faire tourner des cannes à pêche à 8m du sol, à plusieurs km d'un point d'eau......

 

Réalisation

1) Une W8JK de 10m d'envergure :

Dimensions de l'antenne : je les ai déterminées en faisant la synthèse des articles de F6BCU et des recommandations de l'antenna book édition Aout 2000. Les dimensions ne sont pas critiques, puisque cette antenne est accordée par un coupleur. Il faut juste veiller à ce que la longueur des éléments soit au moins un 1/4 d'onde de la fréquence la plus basse souhaitée (ici 40m), que l'espacement soit optimisé à 1/8 d'onde pour la bande sur laquelle on souhaite travailler le plus (ici 2,20 m est un compromis), et que l'écartement entre brins de l'échelle à grenouille d'alimentation soit de 5cm (impédance théorique de 500 ohm) si on souhaite monter en fréquence.

• Espacement entre les éléments : 2,20m, longueur du boom : 2,40m
• longueur des éléments rayonnants : 8m
• Echelle à grenouille fil de 1,5 mm² espacé de 5 cm, ce qui donne une impédance de 500 ohm.

Montage du boom : deux railsen U de cloisons en platre (en 50 mm) boulonnés face à face enferment un tube carré récupéré sur un cadre de sommier...(pour augmenter la rigidité). Deux morceaux de manche à balais en bois ( un manche coupé en deux suffira ) sont incérés, perpendiculairement aux extrémités, pour recevoir les cannes à pêche.

Les éléments rayonnants : sont réalisés en enfilant le fil de 1,5 mm² dans les cannes à pêche déployées. Pour avoir un brin rayonnant de 4m, il faut prévoir une canne à pêche de 5m dont vous retirez le dernier morceau (le scion). Le dernier élément n'est pas creux, il est donc impossible d'enfiler le fil à l'intérieur. La encore, pour optimiser l'antenne, il est impératif d'équilibrer la longueur électrique des brins rayonnants. Je vous conseille de préparer les quatre fils, avant l'assemblage final, de la manière suivante : couper 4 longueurs de 5,50m au millimètre près, faites un repère au stylo bille à 4m (toujours au mm près). Vous pourrez ensuite enfiler et coller les 4m de brin dans chaque canne déployée.

Assemblage final : il faut enfiler les cannes sur les manches à balais, puis visser les cannes en laissant 5cm entre le bout de la canne (donc la sortie du fil) et la masse métallique du boom. Une antenne de ce type possède des éléments qui doivent-être isolés de toute masse métallique. Vous pouvez ensuite souder les quatre fils provenant des brins rayonnants sur le départ de l'échelle à grenouille. Ne pas oublier de croiser un côté pour créer le déphasage, et veillez à ce que la longueur de chaque fil soit identique. Le plus simple est de vérifier la longueur qu'il reste, plutôt que de mesurer la longueur que l'on enfile.

L'échelle à grenouille de descente est réalisée en cuivre rigide : récupération de tube capilaire sur un réfrigérateur à la casse. Le tube capilaire est le tube de cuivre très fin que l'on trouve entre le condenseur (le gros radiateur noir derrière le frigo) et l'évaporateur (le serpentin de refroidissement dans le frigo). Il fait environ 2 mm de diamètre et est plus rigide qu'un fil électrique.Attention à la couche d'ozone : le fluide du circuit frigorifique doit avoir été récupéré par un technicien agréé avant de couper le capillaire. Il y a surement plus simple, mais j'ai profité des outils et des compétences de mes élèves de la section froid et climatisation du lycée St Joseph Lorraine..Le capilaire est maintenu en place par des écarteurs fabriqués dans des chutes de makrolon.

Comme cette antenne doit effectuer des rotations sur 180°, il faut prévoir un morceau d'échelle à grenouille souple. Si vous voulez faire simple, vous mettez un bout de twin lead semi-rigide du commerce ; si vous êtes joueur, vous pouvez la fabriquer de la manière suivante : procurez-vous des feuilles de matériau plastique souple, genre film plastique de rétroprojecteur. Coupez les en bandes légèrement plus larges que l'espacement désiré entre vos fils. Faites des trous sur les bords (une trouilloteuse pour feuilles de classeurs est pratique) et passez vos fils dans les trous. Il faut prévoir environ 80 cm de ligne d'alimentation souple pour réaliser une rotation de 180°.

Croquis d'ensemble :

2) Un pylône de 8 mètres fabriqué avec des chevrons :

Il est constitué de trois chevrons traités de 5X7cm en 4m de long, achetés dans une grande surface de bricolage. J'en ai scié un par la moitié, pour obtenir deux tronçons de 2m. Puis j'ai assemblé le tout avec des vis VBA 5x 70 selon le croquis ci-après. Le résultat donne un poteau de 10X7cm de 8m de haut. Pour plus de sécurité, je vous recommande deux nappes de trois haubans, à 4m et 7,50m.

Il est quand même souhaitable d'avoir un vrai rotor, même un simple motoréducteur en bas de pylone ; un vrai pylone, même du type vidéo léger ; des éléments en aluminium emboités, et une ligne d'alimentation 4 fils confectionnée avec 2 lignes 300 ohms souples assemblées côte à côte. La complexité des lignes d'alimentation type échelles à grenouille est un inconvénient pour la rotation. D'ou le fait que les antennes yagi soient les plus utilisées.

Quitte à utiliser des cannes à pêche, pourquoi ne pas monter une cubical quad ? Je vais me remettre au travail....

F6DED, Septembre 2003