Prototype de parabole géodésique de 1m80
Objectifs visés:
- parabole pour le trafic portable contest présentant un gain intéressant en restant dans des proportions "maniables" : un diamètre de 2m environ doit faire l'affaire et espérer un gain de 23dBi min (réaliste) (soit l'équivalent d'un peu plus de deux yagis 55 éléments F9FT)
- être QRV sur deux bandes (23 et 13 cm) avec la même antenne.
- la parabole doit être facilement montable et démontable en prenant le moins de place possible une fois démontée
- réalisation facile, économique et légère : design géodésique!
Design
Le maillage principal est celui donné par JA6XKQ multiplié par le facteur d'échelle permettant d'obtenir un diamètre de 1m80. Le f/d est de 0.35. Ce diamètre a été choisi afin que la réalisation puisse utiliser des lattes de 2m de longueur, valeur standard dans les magasins de bricolage grand public. On trouve parfois des lattes vendues avec une longueur de 2m50. Dans ce cas il aurait été possible d'agrandir le diamètre à 2m.
La structure principale "JA6XKQ" n'était pas suffisante car elle n'était pas suffisamment rigide et la taille des triangles trop importante vers le centre. Il a donc été nécessaire de remailler plus finement en subdivisant les grands triangles initiaux du centre en 4 triangles plus petits.
Le bénéfice de ce sous maillage supplémentaire est apparut évident : une bien meilleure rigidité du réflecteur et une précision de surface accrue au centre. Ce sous maillage a été calculé avec la méthode exposée dans la rubrique calcul géodésique.
En noir le maillage "JA6XKQ" et en mauve le sous maillage rajouté.
La taille des triangles de la périphérie reste acceptable. Ils auraient eux aussi pu être subdivisés mais dans ce cas le montage de la structure deviendrait trop complexe. Cela aurait par contre été justifié pour une utilisation en fixe.
Enfin une structure de renfort a été rajoutée avec les 6 chutes de lattes qui restaient ( la nature fait bien les choses !) pour résoudre le problème de la fixation au mat et de l'application correcte du couple du rotor sur le réflecteur lors du rotation de la parabole. Cette structure contribue aussi à améliorer la rigidité du réflecteur.
Téléchargez les cotes de perçage des lattes.
Une photo du premier proto
Portable et démontable..
Il faut bien reconnaître que le design géodésique par nature n'est pas la panacée en terme de montage/démontage. Toutes ces lattes entrecroisées...
Finalement avec un peu de pratique le montage prend environ un quart d'heure sur site. Il est indéniable que rien ne peut égaler la compacité de la parabole pour le transport. En effet le grillage est alors enroulé et les lattes sont rangées à l'intérieur.
Voici une photo de la parabole géodésique utilisée en contest (National THF 2006 F6KUP/P)
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La source
La source que j'utilise est une source de type diagonale ("diagolan feed horn") de design N7ART utilisée seulement en polarisation rectiligne, et ceci pour plusieurs raisons:
- grande facilité de réalisation : découpe et assemblage de plaques époxy simple face
- très bonnes performances : diagramme de rayonnement parfaitement symétrique
La longueur est de 30cm et la largeur de l'ouverture (carrée) est de 14cm. Cette largeur d'ouverture est bien adaptée pour le f/d de 0.35 de la parabole. Voici en détail les calculs:
- atténuation espace libre sur les bords pour f/d = 0.35 : 3.5dB
- angle d'ouverture vue de la source à f/d = 0.35 : 140 degrés
il faut donc une source avec un diagramme de rayonnement présentant un lobe à
-10+3.5 = -6.5 dB sur 140 degrés
-> soit un lobe de 140 * racine_carre(10/6.5) = 173 degrés à -10 dB
-> la formule de Love donne pour la source diagonale un angle d'ouverture à
-10dB de 101*lambda/ouverture. Dans notre cas cela fait donc une ouverture de
13.5 cm.
La longueur a été choisie pour une demi longueur d'onde guidée approximativement.
Le point focal de la parabole est disposé à environ 1.5cm derrière l'ouverture de la source.
 Vue de l'intérieur de la source. Le dipôle est dans le fond. |
 Vue du connecteur derrière la source. |
En respectant parfaitement les dimensions de N7ART le réglage est simple et donne de très bons résultats. Le SWR mesuré est de 1.1 ce qui est très bon. Afin de mesurer l'effet de la réflexion sur le grillage de la parabole sur le SWR, j'ai utilisé une plaque métallique de 1m*1m disposée devant la source. Le SWR remonte alors à 1.2 maximum ce qui reste tout à fait acceptable.
A prévoir pour un peu plus tard une source bi-bande 23/13 cm (mais il faut avant construire le transverter 13cm ! )
Estimation du gain à 1296 MHz
| Parabole parfaite 1m80 | 28 dBi |
| Efficacité 50% (illumination) | -3 dB |
| Erreur de surface | -1 dB |
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Total : |
24 dBi |
(pour comparaison F9FT 55el : 21dBi)
La dernière mise à jour de cette page date du vendredi 16 septembre 2016