Quart d’onde verticale “canne à pêche” sur 20m

En complément de ma delta-loop (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/xv4tuj-station-radioamateur-en-ok20ua/antenne-filaire-delta-loop-sur-40m-avec-balun-41/), je viens d’installer une Ground Plane 1/4λ sur 20 mètres (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2010/08/03/antenne-quart-donde-canne-a-peche/). Ceci est une mise à jour de l’article presque un après la première installation lors d’une modification de l’antenne pour améliorer son fonctionnement sur 12 mètres et 10 mètres.

Antenne quart d'onde verticale canne à pêche bande 20m (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2010/08/100_2497 NULL.jpg)L’antenne est constituée d’un fil radiateur de 5,35m de long fixé le long d’une canne à pêche de 5,40m. La base de la canne est fixée sur le mur via deux cavaliers inox qui se vissent sur des supports en bois fixés dans le mur, ce qui fait que seul 5m sont utilisables pour le radiateur. Le fil étant trop long, il est bobiné sous forme de méandres (5 spires espacées de 1cm dans un sens et 5 spires identiques dans l’autre) à environ 2/3 de la hauteur. Les 8 radians de 5 mètres sont posés soit sur la petite terrasse technique du toit soit sur le toit lui-même. Le “plan de sol” est donc tout sauf plan puisque certains radians remontent parfois 30cm plus haut que la base de l’antenne et d’autres descendent sur 1 mètre à angle droit. Dernièrement j’ai fait une petite modification et j’ai coupé en deux 2 des radians, ce qui me fait donc 6 radians de 5m et 4 de 2,50m. L’accord a été modifié sans que je puisse dire franchement si c’est mieux ou pire. En théorie je devrais gagner un peu en efficacité, et dans tous les cas l’antenne marche très bien avec 150 pays contactés sur l’année 2011.

Après bientôt un an avec cette antenne je dois admettre qu’elle me donne toutes satisfactions. Coût ridicule, discrétion, bonne résistance au vent et surtout performances plus que correctes. Un QSO comparatif avec VK6LC m’avait montré que sur 20m je gagne 4 points S vers l’Australie!!! Je savais déja que la delta loop était mauvaise dans cette direction mais pas à ce point! A noter, l’Afrique du Sud ne passe pas mieux sur la verticale que sur la delta-loop, mais je m’en doutais un peu.

Sur 17 mètres et 15 mètres l’antenne s’accorde très bien avec ma boîte d’accord FC-707 et les performances en DX sont aussi bonnes voire même meilleures que sur 20m. Seules les bandes des 12m et 10m me posaient encore problème (accord inefficace sur 12m, pas d’accord sur 10m CW) même si j’y avais réalisé quelques DX.

J’ai donc ajouté un brin radiateur de 3m de long, fixé de manière diamétralement opposée au brin existant sur le support “canne à pêche” pour transformer ma Ground Plane en “fusil-à-deux-coups”. Le but est de diminuer l’impédance sur ces bandes pour limiter les pertes dans la ligne de transmission et faciliter l’accord.

Pourquoi 3 mètres? Le seul câble 1,5mm2 qu’il me restait était rongé par les souris à cette longueur là, pas d’autre choix. Le calcul théorique donne environ 3,10m pour 24,9MHz, mais mon câble est gainé. Par ailleurs, l’ARRL Handbook dit qu’en pratique sur des antennes multi-éléments, les éléments les plus courts ont tendance à se “rallonger”… Bon, comme je compte utiliser la boîte d’accord, la résonance n’est pas critique.

Après cette modification, quelques mesures à l’analyseur d’antenne me confirme que j’ai toujours une résonance centrée sur 14MHz, un peu trop large à mon goût (700KHz au moins), au moins ce n’est pas pire qu’avant sur la bande “cible”. Par contre pas de résonance sur 24-25 MHz mais sur 19MHz (pointue)! Le câble 75Ω de la descente doit interférer dans le système d’antenne.

En émission, le ROS est toujours aussi bon sur 20m, voire un iota meilleur (dur de juger). L’accord avec la FC-707 a un peu bougé mais est toujours aussi facile sur 17m et 15m. La bonne nouvelle c’est que maintenant l’accord est possible de manière efficace sur 12m et sur toute la bande du 10m. Objectif atteint, mais il est un peu trop “flou” sur ces bandes là, signe que les pertes de désadaptation dans la ligne ou liée au matériau du balun doivent être élevées encore…

Quelques remarques que je me suis faites au fil du temps:

  • Mon balun de courant 1:1 (http://f5zv NULL.pagesperso-orange NULL.fr/RADIO/RM/RM07/RM07j/RM07j04 NULL.html) avec 2 fois 7 spires sur un tore T200-2 est tout sauf ce qu’il faut, mais j’avais fait avec les moyens du bord… Enfin, le principal c’est que ça marche. VK6LC m’a offert un kit TBF-1000 (http://www NULL.vk4adc NULL.com/UserFiles/File/balun/TBF1000Balun NULL.PDF) mais je le conserve pour un nouveau projet d’antenne.
  • La longueur de ligne de 1/2λ sur 20m semblerait favoriser les retours HF (http://f5ad NULL.free NULL.fr/ANT-QSP_F5AD_Balun-sur-verticales NULL.htm) car elle déséquilibre l’antenne sur cette bande. On ne peut pas tout avoir!
  • A ma grande surprise, j’arrive à adapter l’antenne sur d’autres bandes sans changer de radians et de manière plutôt souple. En émission les résultats sont concluants indiquant que les pertes y compris dans le balun sont raisonnables. Quel rôle joue ma charpente métallique dans cette souplesse ? La ligne 1/2λ de coax 75Ω sur 20m n’est plus “transparente” sur 17m et 15m, quelle rôle joue-t-elle ? De même, sur ces fréquences les désadaptations doivent-être importantes sur la ligne, quelles sont les pertes ?
  • L’antenne est à 15m du sol environ, bon sol sableux et humide du delta. En principe sur 20 mètres cette hauteur est loin d’être optimale créant des lobes parasites tirant un peu haut (ce qui explique les bons résultat en local). Il faudrait ajouter 5 mètres de mat pour avoir un angle de tir plus optimal, c’est beaucoup. Sur les fréquences plus hautes cela à l’air mieux…
  • Aujourd’hui 6 radians de 5 mètres et quatre de 2,50 mètres en constituent le plan de sol. J’ai commencé avec 1 radian, puis 3 et j’ai ajouté les autres peu à peu en étudiant le comportement de l’antenne. Je pense que 8 de 5m est vraiment un minimum. La différence est flagrante en terme de fonctionnement (impédance, bande passante…) et de performances.

Voici quelques diagrammes de rayonnement pour l’antenne originale (sans le brin additionnel de 3m) fait avec un modèle de l’antenne sous MMana. C’est à prendre pour ce que c’est car la maison n’est pas modélisée et doit jouer énormément, mais c’est toujours intéressant à avoir en tête.

 

4 comments for “Quart d’onde verticale “canne à pêche” sur 20m

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  3. Daniel PARISOT
    30 avril 2013 at 22:20

    Bravo pour votre station !
    Vous démontrez que l’Om véritable est parfaitement capable de disposer d’une station efficace avec peu de moyen.
    Au grand plaisir de croiser les antennes, avec mes meilleures amitiés, Daniel de F5IDA – 05000 GAP.
    Sur quelle QRG et QTR peut-on vous trouver ?

    • yan
      1 mai 2013 at 09:12

      Merci Daniel,

      Ce qui compte le plus pour le DX c’est le temps disponible!
      Avec une bonne verticale ou un dipôle installés correctement pour réduire les pertes (coax pas trop long, pas trop près du sol pour le dipôle, au moins 8 radians pour la verticale) on peut vite contacter pas mal de pays.
      Par contre, une petite directive comme la Moxon que j’ai pour le 15 mètre apporte indéniablement de l’aide pour réussir les liaisons “plus régulièrement” surtout si on est un peu loin.
      Le principal c’est de s’amuser, ensuite on fait avec ses moyens!

      En ce moment je suis peu actif car occupé par le pro et les enfants, mais en suivant mon compte Twitter vous serez au courant de mes opérations.

      Amicalement,
      Yannick.