I-PRO Traveller : antenne compacte pour les connexions mondiales

Astuces de résonance : bobines et capacités pour les antennes compactes

Pour obtenir la résonance, des bobines de charge sont introduites. Notez cependant qu'elles ne compensent pas la longueur manquante, mais que leurs inductances sont conçues pour annuler la réactance capacitive inhérente à une antenne raccourcie, ne laissant que la partie résistive de l'entrée.

Malheureusement, les bobines de chargement présentent elles-mêmes des inconvénients. Elles présentent des pertes car la résistance HF de la bobine est supérieure à sa résistance en courant continu en raison de l'effet de peau où les courants HF ne circulent que le long de la surface extérieure du fil et ne pénètrent pas complètement le conducteur.

En outre, ils ont leur propre capacité distribuée, ce qui contrebalance leur effet inductif et provoque l'auto-résonance de l'inducteur à une certaine fréquence.

Pour réduire ces effets, il est courant d'ajouter une capacité à l'antenne sous la forme de « chapeaux de capacité » aux extrémités du dipôle. Cela permet de réduire la quantité d'inductance nécessaire pour atteindre la résonance et de déplacer la partie de l'antenne qui émet le plus de courant plus loin du centre, ce qui améliore les performances. Dans cette antenne, ces « chapeaux de capacité » sont les tubes dépliables aux extrémités des sections supérieure et inférieure de l'antenne.

La fréquence de résonance de l'antenne dépendant quelque peu de son emplacement, de la conductivité du sol et de la présence d'autres objets métalliques à proximité, les tubes dépliables à faible capacité sont utilisés pour modifier la capacité terminale de l'antenne et ainsi obtenir une résonance sur la bande sélectionnée. En repliant les bras vers le haut, la capacité est réduite, ce qui augmente la fréquence de résonance. Inversement, en repliant les bras vers l'extérieur et vers le bas, la capacité est augmentée, ce qui abaisse la fréquence de résonance.

Mise en place et réglage d'une antenne polyvalente

La section centrale de l'antenne est constituée d'un certain nombre de bobines de charge connectées électriquement en série, avec des prises jack utilisées pour sélectionner la configuration de bande requise. Pour la connexion à l'émetteur-récepteur, il y a un balun interne permettant la connexion d'un câble coaxial au moyen d'une fiche PL-259 au court fil de connexion terminé par un SO-239.

Pour éviter la captation sur la longueur du câble coaxial, il est important de s'assurer qu'il s'éloigne de l'antenne à un angle d'environ 45°, ce qui est facilité par un bras s'étendant à partir de la section centrale sur laquelle le câble coaxial est clipsé.

L'installation est simple. La base de l'antenne est dépliée et posée sur le sol, et à l'aide du niveau à bulle fourni, les angles des quatre pieds sont ajustés pour que l'antenne soit verticale. Le niveau à bulle est retiré et rangé dans l'un des pieds, puis la section centrale est munie du chapeau de capacité supérieur, les bras étant dépliés. La section inférieure est fixée et glissée dans le tube de la base, et la section centrale complète avec le chapeau de capacité supérieure inséré. Le câble de connexion est branché dans les prises jack correspondant à la bande utilisée, et les bras du chapeau de capacité inférieure sont repliés à l'angle donnant le TOS le plus faible. Tout cela semble plus complexe qu'il n'y paraît, mais après quelques répétitions, cela devient une seconde nature.

Si vous utilisez un Icom IC-7300, ou IC-705, il y a un réglage intégré de balayage du TOS dans ces transceivers qui peut être utilisé pour obtenir la meilleure correspondance. Sinon, en utilisant un pont de TOS en ligne et quelques watts de l'émetteur-récepteur, la meilleure correspondance peut être trouvée assez facilement. Cela vaut la peine de passer un peu de temps à faire ces réglages pour chaque bande et à enregistrer l'angle de dépliage afin de pouvoir le sélectionner à nouveau facilement.

Analyse scientifique et portée mondiale

Voilà pour la construction et l'installation, mais comment fonctionne-t-il ? La plupart des utilisateurs énumèreront à ce stade les stations contactées, mais cela ne tient pas compte de la propagation et des conditions de la bande.

Je préfère une approche plus scientifique en utilisant un émetteur WSPRLite sur une période de 24 heures pour enregistrer les endroits où mes signaux ont été reçus et leur force relative. Cet émetteur a une puissance de sortie de seulement 200mW, mais il peut néanmoins être reçu dans le monde entier lorsque les conditions sont raisonnables.

Le premier test consistait à comparer l'I-Pro avec une antenne connue, en l'occurrence ma Hexbeam. Cela implique l'utilisation de deux émetteurs WSPRLite synchronisés. Malheureusement, je n'ai pu effectuer ce test que sur 20m, car la fréquence la plus élevée de mon émetteur WSPRLite 'Classic' est de 20m, alors que mon autre émetteur, un WSPRLite 'Flexi', peut couvrir jusqu'à 6m. Néanmoins, ce test a été effectué sur une période de 24 heures avec les résultats suivants.

La distance maximale possible est de 20 000 km, mais elle correspondrait au point antipodal par rapport à Chypre. Ce point se trouve au milieu de l'océan Pacifique et il n'y a aucune terre à proximité. Cette distance ne pourra donc jamais être atteinte, mais il faut noter que la « portée » de l'I-Pro Traveller est à peine inférieure à celle de l'Hexbeam.

Des résultats impressionnants lors du test de performance de 24 heures

La série suivante de tests montre la performance de l'antenne I-Pro sur les bandes 20/17/15/12/10m. Dans tous les cas, les tests ont été effectués pendant une période de 24 heures. L'antenne a été laissée sur la berge dans le champ derrière ma maison avec une vue claire de l'horizon tout autour, et sans obstructions. Mon QTH est approximativement 587m au-dessus du niveau moyen de la mer.

Optimisation et contrôle de la pratique

• Les boutons de fixation des supports dépliables de la base nécessitaient un couple de serrage important pour fixer les pieds. J'ai découvert qu'en remplaçant les petites rondelles par des rondelles plus grandes de 25 mm, on augmentait considérablement la zone de serrage et on réduisait la force nécessaire.
• Au cours de la semaine de test, il y a eu une tempête de pluie, ainsi qu'une forte baisse de température, de sorte que les points de résonance de l'antenne ont été modifiés de manière significative. Ayant maintenant déployé l'antenne à plusieurs endroits différents, un analyseur d'antenne est presque obligatoire pour assurer une installation optimale.
• Le montage et le démontage ne sont en aucun cas une opération rapide. Dans mon cas, j'ai constaté qu'il fallait compter environ 30 minutes pour le montage et le démontage.
• L'installation et le démontage dans des conditions autres que l'air calme peuvent être un défi, compte tenu de la hauteur de 3 m de l'ensemble. De même, en cas de vent, le kit de haubanage universel est indispensable.
• Les pièces de blocage des haubans du kit d'haubanage universel se sont desserrées après un court laps de temps et ont nécessité une attention constante. Ces pièces de friction doivent être repensées car elles ne sont pas particulièrement sûres.
• J'ai trouvé que les boutons à ressort qui verrouillent les parties supérieure et inférieure en place étaient difficiles à actionner, surtout dans le froid. En utilisant mon tour, j'ai fabriqué un petit outil en plastique avec une extrémité en 3 mm avec un léger creux qui a grandement aidé à presser les boutons pour faciliter l'assemblage et le retrait.

Conclusion : antenne compacte, performances élevées

Dans l'ensemble, cette antenne a bien fonctionné, surtout si l'on considère sa petite taille par rapport aux longueurs d'onde émises.

En plus des données d'images disponibles sur le site web de DXExplorer, il existe également des données statistiques sous la forme d'un tableau pour chaque test, qui peuvent être utilisées pour une analyse plus détaillée. Adrian Ryan, 5B4AIY se fera un plaisir de les mettre à votre disposition.

Adrian Ryan, 5B4AIY 07/Décembre/2024