Antennes à monter soi-même - Solutions créatives pour les radioamateurs

Des antennes filaires faciles à réaliser sans trop d'outils

Ne nous faisons pas d'illusions : Les antennes directionnelles à plusieurs éléments et les radiateurs verticaux, si possible avec des trappes, des antennes magnétiques et autres nécessitent des connaissances et une expérience avancées dans le travail du métal, ainsi qu'un parc d'outils et d'appareils important. Mis à part une groundplane classique, un simple radiateur vertical ou une HB9CV pour les VHF, il n'est pas possible de faire grand chose avec une boîte à outils à peu près bien remplie. Tout le contraire du DIY d'antennes filaires.

Des solutions individuelles sans grands efforts

Pour construire soi-même des antennes filaires, il faut se demander ce que l'on veut obtenir. Vaut-il la peine de créer soi-même un produit disponible dans le commerce ? Une antenne filaire équivalente construite par soi-même est certes tout à fait réalisable de cette manière, mais elle ne sera guère moins chère qu'un produit fabriqué dans le commerce si l'on est très exigeant sur la qualité de fabrication. Le motif premier de l'autoconstruction est souvent plutôt la construction de formes d'antennes non disponibles dans le commerce. Même si une solution individuelle est un peu plus chère, elle peut parfois être le seul moyen de devenir QRV. En outre, l'espace limité d'un petit terrain incite à construire soi-même une antenne filaire individuelle. L'auto-construction d'antennes filaires n'exige pas beaucoup d'outils ni de compétences manuelles.

Matériaux, techniques et conseils pour des constructions durables

Les instructions suivantes s'appliquent généralement à l'auto-construction de toutes les antennes filaires. Les fils d'antenne disponibles dans le commerce pour les radioamateurs sont composés de fils de cuivre en bronze ou d'acier/inox avec une isolation en PVC transparent. Le toron de cuivre bronze a une résistance à la traction plus faible que le toron d'acier, mais il est beaucoup plus flexible et se laisse facilement souder. Sa résistance à la traction suffit amplement à nos besoins. Le fil d'acier est conçu pour résister à la traction de longues antennes filaires et se compose d'un petit nombre de brins plus épais, ce qui rend le matériau assez récalcitrant. En outre, il existe des fils d'antenne de haute qualité avec une âme en acier et une tresse en cuivre argenté, ainsi qu'une isolation extrêmement résistante aux intempéries et aux UV avec des propriétés similaires au téflon. Pour les premiers essais d'antennes filaires relativement courtes pour les bandes supérieures, un simple fil de commutation d'une section de 1,5 mm² convient également dans un premier temps.

Les boucles de traction sur les isolateurs centraux et terminaux sont incluses dans la longueur totale de l'antenne lorsque le fil d'antenne est isolé. Le fil d'antenne dénudé forme un court-circuit à cet endroit, de sorte que seule la longueur simple de la boucle de décharge de traction est prise en compte dans la longueur totale. Pour fixer le fil d'antenne sur les boucles de décharge de traction et sur les isolateurs d'extrémité, il est préférable d'utiliser des serre-cables en acier inoxydable. Les écrous doivent toujours être serrés à la main dans un premier temps, puis le dernier coup doit être donné avec une clé plate. Le fil d'acier doit toujours être coupé à l'aide d'une pince à bec, mais jamais avec une pince coupante. Cette dernière se « carie » rapidement.

Les connexions soudées sur les antennes filaires étaient autrefois mal vues et cette opinion a perduré longtemps. Dans les boîtiers de raccordement absolument résistants aux intempéries, les bornes à vis et à serrage ont leur place. Mais imaginez que vous insériez une extrémité dénudée du fil d'antenne CU isolé en PVC disponible dans le commerce dans la tige d'une cosse de câble et que vous vous contentiez de l'écraser ou de la sertir. La décharge de traction par la tige de la fiche peut suffire, mais que se passe-t-il derrière, au point de contact avec le toron CU, sans parler d'un toron en acier galvanisé ? La corrosion et la résistance de contact qui s'ensuit sont inévitables. Le conseil de ne pas souder les fils d'antenne remonte à l'époque de la radiodiffusion, lorsque tout le monde avait une antenne en L en bronze rigide au-dessus de la rue ou du jardin pour sa radio à ondes moyennes. Une dérivation directement soudée ne tenait pas longtemps et se cassait toujours à l'endroit de la soudure, en raison du mouvement constant de l'antenne. C'est pourquoi il fallait toujours torsader à cet endroit. Si le point de raccordement est fixé de manière à ne pas être soumis à une traction, le brasage suivi d'un scellement avec de la laque zapon ou un spray plastique est la meilleure solution électrique. Cette méthode a fait ses preuves. Les points de soudure ainsi traités ont toujours le même aspect qu'au premier jour après quelques années d'exposition à l'extérieur. Toujours souder les cosses à enficher ou à pincer avant de les enficher ou de les visser. Inversement, le point de soudure ne sera pas assez chaud en raison de la dissipation de la chaleur. L'extrémité du fil d'antenne sur la cosse de câble doit être soulagée de la traction et fixée de manière immobile. Pour finir, sceller le point de soudure avec un vernis zapon ou un spray plastique. Toujours l'appliquer au pinceau ou masquer la cosse de câble elle-même ! Sinon, le vernis s'infiltre entre les surfaces de contact avec un effet isolant ! Les gaines thermorétractables sont également bien adaptées à cet endroit pour protéger des intempéries. Le ruban isolant n'est pas recommandé, les colliers de serrage noirs résistants aux UV sont une meilleure alternative.

Le dipôle monobande

Calcul de la longueur d'un dipôle monobande

Les mesures de longueur indiquées dans la littérature reposent sur des calculs ou sont les résultats de montages expérimentaux dont les influences environnementales ne sont pas reproductibles. Les valeurs de longueur calculées au préalable doivent être considérées comme des valeurs indicatives provisoires. Voici deux formules de travail pour calculer les longueurs d'onde des demi-ondes et des quarts d'onde qui ne sont pas encore raccourcies pour le moment :

• Longueur demi-onde (m): $\frac{{\mathrm{\lambda }}^{}}{2}=\frac{{150}^{}}{\mathrm{f\; (MHz)}}$
• Quart d'onde (m): $\frac{{\mathrm{\lambda }}^{}}{4}=\frac{{75}^{}}{\mathrm{f\; (MHz)}}$

Comment réussir une correspondance parfaite

Dans l'idéal, le but de l'ajustement final est d'obtenir le minimum du rapport d'ondes stationnaires soit au milieu de la bande, par exemple à la limite entre les plages CW et SSB, soit au milieu du segment de bande préféré dans lequel on est principalement QRV. Il ne faut pas s'attendre à ce qu'une antenne dipôle construite par soi-même (ou même achetée toute prête) fonctionne du premier coup. La plupart du temps, il faut procéder à un réglage précis. Selon la hauteur de montage et d'autres influences environnementales, il faut compter avec un facteur de raccourcissement de 0,98 à 0,95, donc la longueur théoriquement nécessaire du dipôle doit être réduite. Suspendez le dipôle non raccourci pour l'instant et commencez à le mesurer avec un appareil de mesure de ROS, ou mieux et plus simplement avec un analyseur de ROS. Vous pouvez maintenant raccourcir le dipôle aux deux extrémités par petites étapes égales et contrôler le processus d'ajustement par l'évolution du rapport d'ondes stationnaires jusqu'à ce que vous obteniez le meilleur VOS dans le segment de bande souhaité.

Valeurs indicatives pour l'équilibrage des antennes dipôles

Dipôle en échelle à grenouille : le radiateur polyvalent toutes bandes

Bien entendu, chaque dipôle de n'importe quelle longueur a sa propre résonance, mais dans le cas du dipôle dit « en échelle à grenouille », celle-ci ne se situe pas nécessairement à l'intérieur d'une des bandes radioamateur. C'est pourquoi on peut qualifier ces dipôles d'émetteurs non résonnants. Toutefois, cela ne fonctionne plus lorsque l'alimentation est assurée par un câble coaxial. Dans ce cas, le dipôle doit être alimenté par une ligne bifilaire symétrique accordée. Le dipôle et la ligne bifilaire forment un système global qui est accordé à l'extrémité inférieure de la ligne bifilaire par un coupleur d'antenne symétrique pour la résonance et l'adaptation à 50 Ω. Avec cette disposition, on obtient une antenne dipôle qui peut être accordée sur une large gamme de fréquences sur plusieurs bandes radioamateurs.

Un émetteur vertical en fil d'antenne avec un minimum d'efforts

Les antennes Endfed : Des solutions polyvalentes à large bande - une construction simple, un grand effet

Les antennes Endfed actuelles, avec leur adaptation à large bande via un transformateur UNUN 1:49, sont quasiment la renaissance de l'ancienne antenne Fuchs bien connue, mais qui fonctionnait à l'époque avec un circuit oscillant parallèle sélectif. Le point commun réside dans le couplage à haute impédance à l'extrémité du radiateur demi-onde (ou un multiple de celui-ci). L'avantage de la version modernisée est l'adaptation à large bande pour plusieurs bandes, ce qui évite une commutation et un accord à distance. C'est surtout l'avantage mécanique de l'alimentation à l'extrémité de l'antenne qui a rendu les antennes Endfed si populaires. Par rapport aux dipôles ou aux antennes Windom, le câble coaxial d'alimentation peut ainsi être posé plus facilement et plus discrètement dans la maison dans de nombreux cas.

Boîtiers de protection résistants aux intempéries et durables

Voici maintenant quelques conseils pour construire soi-même et placer dans un boîtier de protection des transmetteurs BALUN avec les rapports de transmission les plus demandés actuellement 1:1, 1:4, 1:6 et des transmetteurs UNUN 1:9 et 1:49. Ce n'est pas tant le bobinage des transmetteurs toroïdaux qui pose problème dans le DIY. Le plus grand défi est de répondre aux exigences d'un boîtier de protection fait maison : léger, pas trop grand ni trop encombrant, résistant à la rupture, aux intempéries, aux éclaboussures, à l'eau, aux UV ? Avec une boîte de dérivation vissée sous un isolateur final pour la décharge de traction et recouverte de « je ne sais quoi » pour l'étanchéité, c'est impossible à « gérer ». Même les coffrets d'installation de meilleure qualité en métal léger, avec un joint d'étanchéité dans le couvercle, sans une ouverture d'aération avec un bord d'égouttement sur la face inférieure, finissent tôt ou tard par se détériorer. En effet, « complètement fermé n'est généralement pas encore étanche ». Si l'eau de pluie ne s'infiltre pas immédiatement de l'extérieur, voici ce qui se passe au moins : Pendant la journée, au soleil, l'air dans la boîte se réchauffe, se dilate et s'échappe vers l'extérieur. Il se crée une dépression qui, la nuit, lors du refroidissement, provoque une aspiration de l'air ambiant désormais humide. L'humidité se condense dans le caisson et s'accumule avec le temps, car elle ne peut pas s'échapper aussi facilement à l'état liquide. C'est pourquoi il vaut mieux, dans le cadre du bricolage, construire un boîtier entièrement ouvert vers le bas plutôt que de s'efforcer d'obtenir un tel boîtier étanche. Montez le tore de ferrite ou simplement le raccordement direct du câble coaxial au fond d'un récipient en forme de gobelet. N'oubliez pas de soulager la tension du câble coaxial au moyen d'une boucle fixée par un serre-câble sur le bord du boîtier. Lorsque toutes les connexions sont soudées, vaporisez l'intérieur de ce pot de connexion ou de protection BALUN avec un spray plastique. Après le montage, il suffit de s'assurer que ce pot est toujours monté avec l'ouverture vers le bas ou qu'il reste accroché. Cette solution au problème est simple, peu coûteuse et efficace !

Des projets simples pour les débutants avec un grand effet

Vous ne devez pas nécessairement être un grand bricoleur. Si vous n'avez pas les proverbiales « deux mains gauches », vous pouvez vous aussi réaliser les versions de base des antennes filaires en bricolant vous-même. Essayez simplement, commencez par une antenne filaire de construction légère pour la radio portable en vacances ou pour le prochain fieldday. Si vous y avez « pris goût » et que vous avez découvert comment obtenir beaucoup avec relativement peu d'efforts, alors continuez ! Ici, vous pouvez encore construire vous-même une antenne individuelle qui, le cas échéant, ne peut pas être achetée toute prête et qui, dans le meilleur des cas, peut rivaliser avec un produit commercial en termes de qualité de fabrication.

Votre boîte de bricolage est vide ? Tout pour votre prochain projet d'antenne !

Et si le contenu de votre boîte de bricolage ne contient pas tout le matériel nécessaire : Ce qui vous manque encore, vous le trouverez dans les catégories de notre vaste assortiment. Vous y trouverez bien entendu tout le matériel et les accessoires nécessaires, même si vous êtes un semi-professionnel avancé, et ce jusqu'à des projets aussi ambitieux que l'autoconstruction d'une antenne directionnelle multi-éléments.

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Toutes les photos : Alfred Klüß, DF2BC

24 septembre, Alfred Klüß, DF2BC