Antenna Rotors

Rotor d'antenne
Pour qui ? Pour faire quoi ? Lequel ?

"Un rotor d'antenne a-t-il un sens dans mon installation radio ? Si oui, quel est le rotor d'antenne le plus approprié ? A quels détails dois-je faire attention ?Si vous vous posez ces questions, nous avons les réponses ici."

Le rotor d'antenne

Un rotor d'antenne, pour faire quoi ? Pour améliorer la réception !

Les systèmes de rotation d'antenne ouvrent de nouvelles possibilités : un rotor permet de tourner une antenne directionnelle dans la direction exacte d'où provient le signal présentant le meilleur rapport signal/bruit. Ainsi, le signal souhaité (signal utile) est plus fort et plus compréhensible. Votre liaison radio devient plus fiable et plus sûre. Un rotor d'antenne est la condition préalable à l'utilisation d'une antenne directionnelle, car c'est le seul moyen d'orienter une antenne directionnelle dans une direction précise.

Pourquoi une antenne directionnelle?

Une antenne directionnelle permet d'atteindre des stations éloignées, car les antennes directionnelles sont plus performantes que les antennes omnidirectionnelles : elles ont une plus grande "portée" du fait de la concentration de l'énergie dans le lobe avant. De cela en découle une meilleure force de signal aussi bien en émission qu'en réception, ce qui peut permettre de s'imposer par rapport aux autres signaux. Elle assure ainsi une meilleure intelligibilité, dans le cas de signaux faibles.

À qui s'adresse un rotor d'antenne ?

Les rotors d'antenne conviennent aux radioamateurs et aux écouteurs/SWL qui souhaitent installer une antenne directionnelle sur un toit ou dans un jardin. Tout ce dont ils ont besoin c'est la possibilité d'installer un système d'antenne sur un bâtiment ou un terrain (maison individuelle, entreprise, ferme, cabane dans un jardi

Bien sûr, il également possible d'utiliser un système d'antenne portable : une version destinée aux mobiles est particulièrement intéressante pour les radioamateurs qui souhaitent installer une antenne et émettre dans un coin de nature avec des amis pendant une courte période.

Si vous habitez dans un appartement à l'étage et que vous n'avez pas l'autorisation d'installer une antenne, vous ne devez pas pour autant renoncer à la radio : Vous pouvez installer une antenne à un autre endroit et utiliser des interfaces pour émettre depuis chez vous (trafic en "Remote").

Quels sont les systèmes de rotors d'antennes disponibles ?

En principe, il existe deux types de systèmes de rotor :

Le système de rotation en azimut

Avec le système de rotor azimutal, vous pouvez seulement tourner votre antenne parallèlement à l'horizon sur 360°, mais vous ne pourrez pas l'orienter en élévation, c'est à dire que vous ne pourrez pas l'orienter vers le ciel.

Le système de rotation en site (ou élévation) et azimut

Ce système de rotor utilise deux moteurs : l'un permet une rotation de 360° pour orienter dans l'azimut souhaité, tandis que l'autre moteur permettra d'incliner l'antenne en élévation vers le ciel. Vous avez besoin d'un tel rotor d'antenne pour le trafic radio via les satellites ou la Lune (trafic de type "EME": Earth-Moon-Earth") car le signal viendra d'au-dessus de vous.

Comment un rotor d'antenne peut-il être monté ?

Vous avez deux options : vous pouvez faire fonctionner le rotor d'antenne avec ou sans palier supérieur. Avec un palier supérieur, vous pourrez installer des systèmes d'antenne beaucoup plus grandsen toute sécurité, mais la construction sera plus complexe et elle nécessitera des supports (mâts/pylônes) plus robustes.

1. tube vertical | 2. rotor avec jeu de pinces supérieures | 3. plate-forme de rotor | 4. ensemble de pinces inférieures | 5. palier supérieur | 6. tube rotatif | 7. conduit de toit (tuile de plomb)

Sans palier supérieur

Ici, le rotor est placé sur un tube vertical fixe, qui est monté sur un mur ou dans la charpente du toit. Au sommet du rotor se trouve un tube rotatif (également appelé "flèche") qui porte les antennes. Lorsqu'il y a du vent, les antennes (selon la surface des antennes) offrent une résistance au vent. Cela crée une force (ou "moment de flexion") qui agit latéralement sur le rotor. Cette force est d'autant plus forte que le tube rotatif est long (effet de levier).

Sans palier supérieur, le rotor doit pouvoir absorber ce moment de flexion (= force du vent x force du levier), tout seul sans que cela puisse l'endommager.

Avec palier supérieur

Le rotor de l'antenne est utilisé avec un autre palier. Ce dernier est monté au-dessus du rotor et donc, c'est pour cette raison que nous l'appelons palier supérieur. Le tube rotatif ("la flèche" supportant les antennes) passe par au travers du palier supérieur, puis il est fixé sur le rotor qui se trouve plus bas. Cette construction stabilise considérablement le système, ce qui permet de supporter des contraintes bien plus importantes que pourraient engendrer le souffle du vent. Le facteur décisif est la distance entre le palier supérieur et le rotor : plus cette distance est grande, plus l'ensemble antenne-flèche-rotor peut être soumise à une force importante sans être endommagé.

Cependant, un palier supérieur nécessitera la mise en place d'une construction plus importante. Des accessoires supplémentaires seront forcément nécessaires: un tube vertical, un pylône avec une cage à rotor, ou une plate-forme pour le palier supérieur, des nappes de haubans supplémentaires, etc...

Acheter un rotor d'antenne oui, mais lequel ? A quoi faut-il faire attention ?

Si vous souhaitez utiliser un rotor d'antenne, vous devez vous assurer qu'il est adapté aux conditions techniques auxquelles vous ferez face telles que la force du vent qui peut subvenir sur le lieu de l'installation, la taille, le poids et la charge au vent de l'antenne, afin que votre système d'antenne soit assuré de rester en place de manière sécurisé.

Les principaux critères de sélection d'un rotor sont la capacité de charge verticale et le moment de torsion et de flexion. Ces valeurs limitent les hauteur et taille maximales du système d'antennes ainsi que le nombre d'antennes.

La capacité de charge verticale :
quelle masse d'antenne le rotor peut-il supporter ?

Quelle est la masse maximale des antennes ainsi que du tube rotatif mais aussi de tous les câbles ? La capacité de charge verticale indique la masse maximale du système d'antennes au-dessus du rotor.

Cette valeur est indépendante du fait que le système soit monté avec ou sans palier supérieur. Elle est mesurée en kg (kilogrammes).

Le moment de flexion :
quelle charge au vent le rotor d'antenne peut-il supporter ?

Le moment de flexion définit la force latérale maximale qui peut agir sur le rotor entre les extrémités supérieure et inférieure du rotor. Le moment est donné en Nm (newton-mètre) et se compose de la surface au vent, c'est-à-dire la surface sur laquelle le vent peut appuyer, de la force maximale du vent à prévoir et de la longueur du tube rotatif.

Cette valeur dépend fortement du fait que le système soit installé avec ou sans palier supérieur.

Le couple:
quelle force le rotor peut-il faire tourner ?

Le couple est la force maximale engendré par le rotor pour faire tourner mais aussi pour freiner un système d'antenne. Un système d'antenne grand et lourd représente une forte masse et donc une grande inertie de rotation également. Si l'antenne est trop grande et trop lourde pour le rotor, le moteur ou les engrenages du rotor peuvent être endommagés. Vous trouverez des informations à ce sujet dans les caractéristiques techniques du rotor.

Lorsque la direction souhaitée est atteinte, l'ensemble de la masse doit être freiné à nouveau ; la force requise ici est le couple de freinage. Pour s'immobiliser pendant le processus de freinage, le couple = couple de freinage. Le couple est exprimé en Nm (newton-mètre).

Le couple de freinage:
que faire si le vent tente d'entrainer la rotation de l'antenne ?

Le couple de freinage n'est pas seulement la force qu'il faut pour arrêter un mouvement de rotation. - C'est aussi la force qui maintient l'antenne en position lorsque le vent entraine la rotation. Cela peut être le cas si les antennes situées à gauche et à droite du tube rotatif sont de tailles inégales. La force nécessaire pour maintenir l'antenne alignée contre les forces du vent peut être bien plus importante que la force qui ralentit la rotation de l'antenne contrôlée par le rotor.

Que faut-il prendre en compte dans ce cas de figure ?
L'entraînement du rotor freine-t-il également la rotation indésirable à partir de l'arrêt ? Cela dépend du système d'entraînement utilisé par le rotor : Les réducteurs avec un entraînement à vis sans fin servent également de frein, mais les réducteurs avec des engrenages nécessitent toujours un frein mécanique supplémentaire.

Les autres critères de sélection pour l'achat d'un rotor d'antenne.
Le rotor ou l'unité de commande offrent-ils un démarrage et un arrêt progressif ?
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SDonc une accélération et une décélération lentes de la vitesse de rotation ? C'est important, car si un système d'antenne lourd est ralenti ou accéléré par à-coups, des forces énormes se produisent, de sorte que des dommages peuvent survenir.

Quel est le moyen électrique qui permet d'afficher l'orientation de l'antenne ("la recopie de position") ? Potentiomètre ? Générateur d'impulsions ? Boussole ?
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L'indication de l'azimut ou de l'angle d'élévation peut être affichée de différentes manières, ce qui peut présenter différents avantages et inconvénients en fonction des besoins de l'utilisateur.

Quelles sont les propriétés mécaniques à prendre en compte, telles que le diamètre maximal du tuyau, la plage de rotation (360°, 450°...) la vitesse de rotation, etc.
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1. le diamètre du tuyau : le diamètre détermine la stabilité/solidité de l'installation en fonction de la taille et/ou du nombre des antennes : les tuyaux fins seront plus légers mais ils supporteront moins de charge.

2. la plage de rotation : la plage de rotation doit être d'au moins 360°, bien évidemment. Une plus grande plage de rotation est plus confortable, car vous ne serez pas toujours obligé de refaire le tour complet pour aller écouter un signal plus ou moins à droite ou à gauche du cadran.

3. la vitesse de rotation : une rotation complète peut prendre entre 45 secondes et 2 minutes, selon le modèle de rotor. Si une station rare ne peut être atteinte que pendant une courte période, une rotation rapide est bien sûr un avantage. N'oubliez pas : plus on tourne vite, plus l'impulsion est violente au freinage....

Est-il possible de contrôler le rotor à distance via un ordinateur situé dans une station "remote" ?
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Les stations contrôlées à distance (ou "remote") ont pris une importance croissante ces dernières années. Les radioamateurs qui ne peuvent pas installer un système d'antenne à la maison souhaitent également utiliser la radio. Dans ce cas de figure, ils chercheront à exploiter une installation radio avec des amis, à partir d'un radioclub loin de chez eux par exemple. C'est un excellent moyen d'émettre sans avoir à faire face aux nombreuses sources d'interférences électriques des grandes cités urbaines. Pour ce faire, l'ensemble de la station doit être contrôlable via Internet : le transceiver devra être contrôlable à distance, le signal audio reçu ainsi que le signal d'émission devront être transmis par le réseau. Le rotor devra également être commandé à distance. Il existe de nombreux programmes qui facilitent et permettent cette opération. La condition technique préalable est une interface de contrôle qui permet la commande à distance.

L'unité de commande d'un rotor d'antenne (le pupitre)

Pourquoi un pupitre de commande est-il si important pour le fonctionnement d'un rotor d'antenne ?

Un rotor d'antenne ne peut pas être utilisé sans un pupitre de commande. Des modèles de base sont généralement fournis d'origine avec le rotor. Les exigences minimales pour une unité de commande sont les suivantes : une alimentation électrique, des capteurs, un affichage de la direction, ainsi que des éléments de commande pour contrôler la ou les rotations.

En option, il peut exister des possibilités de connexion pour permettre le contrôle à distance du pupitre. Pour un montage ultérieur, il existe des pupitres qui permettront la prise en main à distance beaucoup plus confortable. Par exemple, la possibilité d'enregistrer des directions ou des présélections : ici, le pupitre de commande prend en charge l'ensemble de la rotation, c'est-à-dire le démarrage, la rotation et le freinage en douceur vers l'azimut souhaité. Nous décrivons les détails ci-dessous.

Assurez-vous que le rotor et l'unité de commande correspondent ensemble !

Comment faire fonctionner le pupitre d'un rotor d'antenne ?

Il existe trois façons d'actionner le rotor ou le pupitre de commande de celui-ci :

  • manuelle
  • semi-automatique
  • automatique
1. Les pupitres de commande manuels

Les pupitres de commande manuels représentent la version la plus simple d'une unité de commande : lorsque l'on souhaite orienter l'antenne dans une direction, il faut appuyer sur le bouton de rotation à gauche ou à droite et le maintenir enfoncé jusqu'à ce que la direction souhaitée soit atteinte. Pendant le processus de rotation, vous devez garder un œil sur l'écran et vérifier jusqu'où l'antenne a déjà été tournée.

Cela peut prendre deux minutes. Si vous avez dépassé la direction souhaitée, vous devez faire demi-tour en rappuyant sur l'autre bouton de rotation.

2. Les pupitres de commande semi-automatiques

Les pupitres de commande semi-automatiques offrent la possibilité de présélectionner une direction. Puis, il suffit d'appuyer sur le bouton de démarrage pour que l'antenne se déplace automatiquement vers la position présélectionnée.

Vous n'avez pas besoin de regarder constamment l'écran, mais pouvez à nouveau vous consacrer à votre trafic radio.

3. Les pupitres de commande automatiques

Les pupitres de commande automatiques ou connectés à l'ordinateur sont particulièrement pratiques :

Vous pouvez sélectionner une direction mémorisée ou l'ordinateur sélectionne automatiquement la meilleure direction en fonction de l'indicatif ou du QTH locator saisi : vous pouvez entrer le Japon et l'antenne tournera automatiquement dans la direction cardinale mémorisée pour ce pays.

Pour effectuer des contacts via des satellites qui défilent à basse altitude et qui se déplaçant très rapidement dans le ciel, une poursuite entièrement automatique est indispensable. Dans ce cas de figure, c'est un logiciel sur l'ordinateur qui va calculer la trajectoire de vol du satellite souhaité et va lancer automatiquement la poursuite du satellite avec les antennes.

Puis-je commander mon rotor d'antenne à distance via Internet ?

Oui, cela est possible sans aucun problème.

Les unités de commande de qualité supérieure disposent des connexions correspondantes. Avec des modèles plus simples ou plus anciens, vous devrez connecter les câbles de contrôle à distance vous-mêmes.

Les accessoires pour rotors d'antennes

De quoi faut-il tenir compte lors du choix du câble de commande pour un rotor ?
La section du câble

Chaque fabricant de rotor spécifie un nombre différent de conducteurs dans le câble e commande : Yaesu utilise cinq ou six conducteurs, Hy-Gain six ou huit, d'autres fabricants utilisent même jusqu'à 10 conducteurs.

Il est important de tenir compte de la longueur totale du câble de commande qui sera requis entre le rotor et le pupitre, afin de pouvoir ensuite définir la section des conducteurs. Plus le câble sera long, plus la section des conducteurs devra être importante ! Vous pourrez aisément employer un câble de commande de 50 m de longueur ou plus, mais les conducteurs devront avoir une section minimale d'environ 0,5 mm², voire 0,75 mm² , ce qui serait même préférable au delà de 50m..

La résistance aux rayons du soleil (UV)

Vous devrez protéger le câble de commande du rotor de la lumière du soleil ! Notez que tous les câbles multibrins ne sont pas forcément prévus pour résister aux rayons UV.

Les connecteurs

Généralement, les connecteurs correspondants au rotor et au pupitre sont fournis d'origine dans l'emballage.

Quels sont les accessoires utiles pour les rotors d'antenne et les pupitres de commande ?

Les accessoires nécessaires dépendront du système d'antenne que vous souhaitez mettre en place :

  • Pour un rotor avec palier supérieur, vous avez besoin du palier supérieur en lui-même, ainsi que d'une ou deux plateformes de rotor pour le montage.
  • Pour les sols qui pourraient être quelque peu irréguliers, il existe des plaques de compensation qui amortissent en même temps le bruit du moteur grâce aux paliers en caoutchouc.
  • La plupart des rotors sont fournis avec une seule paire de mors (à placer au-dessus pour le tube de flèche), ce qui est suffisant pour le montage sur une plate-forme, dans une cage à rotor ou au sol. Cependant, si le rotor doit être monté sur un tube vertical, il sera absolument nécessaire de faire l'acquisition d'une autre paire de mors qui sera placée sous le rotor.
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