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Antenne directive portable proche du sol : comparaison entre Jungle-Job et Moxon

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Les calculs et conclusions de cet article sont en fait faux. Il y a un biais dans la simulation sur la Jungle-Job. Le modèle pour cette antenne avait un décalage de 10m de son axe vertical (Z) que je n’avais pas vu. Les calculs étaient donc pour 13m et non 3m. Avec le modèle corrigé, la différence n’est plus que de 1dB en faveur de la Jungle-Job, qui reste intéressante pour la facilité de construction.

Moxon 14MHz à 3m du sol (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/08/Moxon14MHz_3m_sol_2 NULL.png)Jungle Job G4ZU 14MHz 3m sol (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/08/JungleJob14MHz_3m_sol_bon NULL.png)

Ci-dessous l’article original mais dont les conclusions sont fausses.

Je suis très content de ma Moxon-hybride sur 15 mètres (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2014/01/15/ma-moxon-hybride-15-12-10-6-metres-de-nouveau-operationnelle/) et cela se voit sur les statistiques puisque c’est aujourd’hui la bande sur laquelle je fais le plus de QSOs et contacte le plus de pays DXCC. Toutefois, j’aimerai aussi parfois profiter du gain qu’apporte une telle antenne directive sur les bandes comme le 20 mètres ou le 17 mètres. La première, bien qu’imposant des contraintes supérieures en terme de dimension, est certainement la plus intéressante car elle est très active durant les concours, surtout avec le creux du cycle solaire qui s’annonce.

Installer une telle antenne sur mon toit à demeure est exclu. Cela me demanderait de faire des travaux important pour garantir une fixation qui résiste au vent. Le gros avantage de la Moxon pour 15 mètres (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2014/01/15/ma-moxon-hybride-15-12-10-6-metres-de-nouveau-operationnelle/) est qu’elle est petite, légère, et ne souffre pas trop durant les tempêtes, mais c’est déjà à la limite des possibilités actuelles.

Diagramme de gain antenne Moxon pour 20m à 3m au dessus du sol (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/08/Moxon14MHz_3m_sol NULL.png)La solution serait donc de faire une antenne “portable” que j’installerai pour les concours et qui pourrait être montée et démontée en moins d’une heure. Le support idéal serait un escabeau de 3,50m que j’ai et qui est relativement stable. Peut-être avec deux haubans accrochés aux arbres pour le stabiliser latéralement. Soyons francs, le “besoin” réel n’est pas vraiment là, mais j’ai tout simplement envie de faire une nouvelle antenne! La bôme serait en bois, et le support du radiateur fait avec deux cannes à pêche en fibre de verre que je peux trouver facilement et que j’utilise pour mes verticales 20 mètres.

J’en suis donc à l’étape des études, et ma première question était sur quel design je devais partir. En particulier quand on est si proche du sol, les antennes directives tendent à perdre beaucoup de gain et le lobe principal à se redresser vers le ciel. J’ai donc modéliser dans MMANA (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2012/02/20/nouvelle-version-de-mmana-gal/) les deux antennes pour 20 mètres que j’envisage de réaliser et fait les calculs pour un sol à différentes hauteurs et en particulier à 3m du sol. Ce sont ces deux derniers résultats que vous pouvez voir ci-contre.

Diagramme de gain antenne Jungle-Job G4ZU pour 20m à 13m au dessus du sol (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2014/08/JungleJob14MHz_3m_sol NULL.png)La conclusion est sans ambiguïté, c’est la Jungle-Job (ou G4ZU) (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2009/12/11/jungle-job-ou-g4zu/) qui gagne haut la main! Le gain maximum est de 3dB supérieur avec cette dernière, alors que celui de la Moxon, comparable quand l’antenne est à 1λ au dessus du sol, s’est écroulé à 7,84dBi. De plus, si on regarde la forme du lobe principal, pour un “angle de tir” bas comme 10°, le gain est encore de 7,4dBi avec la Jungle-Job, alors qu’il est négatif à -2,3dBi avec la Moxon. Le maximum de gain étant à une élévation de 60° avec la Moxon, contre 22° avec la Jungle-Job, ce qui est beaucoup plus utile pour le DX!

C’est vrai que la Jungle-Job sera un peu plus grande, mais aussi plus facile à réaliser et à monter/démonter. C’est vers celle-ci que je vais donc m’orienter, mais n’espérez pas voir de réalisation avant plusieurs mois, car j’ai pas mal de travaux à faire à priorité, dont la remise en état de mes transceivers (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2014/08/03/la-poisse-mes-deux-transceivers-en-panne/)…

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Le Nord Vrai et le Nord Magnétique

Un commentaire

C’est un sujet qui revient régulièrement chez les radioamateurs : la différence entre le Nord Vrai et le Nord Magnétique. Ce n’est un secret pour personne, le Nord donné par une boussole n’est pas juste. Il est parfait en tant que mesure relative, mais pour pointer une antenne par exemple, la différence peut être significative.

Soyons honnête, si vous habitez en France ou comme moi au Viêt-Nam. La déclinaison (http://fr NULL.wikipedia NULL.org/wiki/Déclinaison_magnétique) est relativement faible (entre 5 et 10 degrés Est) et si votre antenne directive a un gain relativement faible, vous ne vous tromperez pas de beaucoup et ajusterez “à l’oreille”.

Le sujet est tout autre pour nos cousins Nord Américains chez qui la déclinaison peut atteindre -20 degrés sur certains territoires du grand nord et surtout peut varier très fortement d’une année sur l’autre (http://geomag NULL.nrcan NULL.gc NULL.ca/mag_fld/magdec-fra NULL.php). De plus, tant qu’à installer votre nouveau rotor d’antenne, autant le calibrer correctement. Sans surprise, c’est donc sur les sites de la NOAA et de l’agence des Ressources Naturelles du Canada qu’on trouve le plus d’outils. Tout d’abord ce calculateur de déclinaison qui vous donne la valeur à appliquer suivant vos latitudes et longitudes (http://geomag NULL.nrcan NULL.gc NULL.ca/calc/mdcal-fra NULL.php) (ici je prends 7 degrés Est). Ensuite ce site de la NOAA qui regroupe toutes les informations sur le géomagnétisme (http://ngdc NULL.noaa NULL.gov/geomag/geomag NULL.shtml) et son évolution dans le temps (paléomagnétisme).

Vous y trouverez entre autre une carte de l’inclinaison magnétique permettant de trouver l’équateur magnétique (http://www NULL.ngdc NULL.noaa NULL.gov/geomag/WMM/data/WMM2010/WMM2010_I_MERC NULL.pdf), différent de l’équateur géographique. Ce dernier passe au dessus de chez moi et a une influence sur la variabilité de la propagation ionosphérique. Lié à ceci, voici la carte de la scintillation ionosphérique qui montre la probabilité de perturbations de la ionosphère (http://www NULL.insidegnss NULL.com/node/1579) (très élevée chez moi avec plus de 100 jours par an) pouvant limiter la réception des signaux GPS et bien entendu gêner nos communications HF.

Animation USGS (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2013/03/Earth_Magnetic_Field_Declination_from_1590_to_1990 NULL.gif)Très impressionnante aussi, cette animation de l’USGS trouvée sur Wikipédia qui montre l’évolution de la déclinaison magnétique de 1590 à 1990.

Pour terminer, si vous voulez en savoir plus sur la scintillation ionosphérique, voici un article très instructif co-signé par l’Institut Géophysique de Hanoï (http://departements-dev NULL.telecom-bretagne NULL.eu/mo/publications/index NULL.php?idpublication=9738).

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Antenne Moxon 15m-10m – Partie 3

Un commentaire

Antenne directive Moxon installée sur le toit de la maison (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/03/100_3122 NULL.jpg)Finalement re-changement de programme et ce matin j’ai eu le temps de finir l’antenne. Comme j’ai du travailler un peu hier, j’avais pris du retard sur le montage et ce matin je n’ai pu aller sur le toit qu’à partir de 9 heures quand le soleil tape déjà bien fort. Installer l’antenne par 30° et avec du vent n’était pas de la tarte, mais pas si difficile que ça non plus. En tous cas l’antenne est légère et c’est un avantage.

Petite déception, je n’ai pas pu installer la verticale au dessus de la directive et je devrais donc faire une croix sur cette antenne le temps de trouver une autre solution. Avec le vent les efforts induits par les 5 mètres de la verticale ne sont pas négligeables et je ne veux pas tout retrouver à terre quand ça soufflera vraiment fort. Il me reste tout de même l’OCF-Dipole qui marche pas trop mal sur pas mal de bandes…

L’antenne marche parfaitement sur 15 mètres avec un ROS de 1.5 ce qui me va bien. Elle est toutefois trop longue car la résonance se fait pile sur 21 MHz et le ROS monte vite en bout de bande phonie. Rien que l’ATU du TS-590s ne puisse ajuster, mais à l’occasion ce sera à corriger. Sur 10 mètres le ROS est élevé (2.5) et même s’il est absorbé par la boîte d’accord du poste c’est une déception. Là encore l’élément est trop long car j’utilise du fil gaîné. Au sol c’était moins visible… SUR 50 MHz pas moyen de la faire marcher par contre, et je n’ai pas d’outil de mesure pour voir où j’en suis. Je pense qu’encore le fil est trop long et sur cette bande c’est plus critique. La boîte d’accord est aussi plus limitée en possibilité d’adaptation…

Diagramme de rayonnement de mon antenne directive Moxon sur 12 mètres (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/03/Moxon_24MHz NULL.png)Dernière bonne surpris, l’antenne semble fonctionner sur 12 mètres avec l’aide de la boîte d’accord du TS-590s, ce que ne laissaient pas présager les calculs. MMANA donne une estimation de ROS très élevé mais par contre le diagramme de rayonnement est plutôt bon avec un angle de départ très correct comme vous pouvez le voir ci-contre.

J’attends avec impatience d’avoir le temps de trafiquer avec cette antenne. Peut-être ce week-end pour le concours ARRL DX partie phonie… En attendant, pour vous, une petite photo de l’antenne fièrement perché à 15m du sol.

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Antenne Moxon 15m-10m – Partie 2

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Support PVC et fibre de verre pour Moxon 15-10-6m (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/02/100_3107 NULL.jpg)Je suis content car mon projet d’antenne avance bien. D’une part en simulation avec MMANA j’ai trouvé toutes les dimensions qui me donnent un fonctionnement satisfaisant sur 15 mètres, 10 mètres et 6 mètres. D’autre part le montage par lui même se déroule sans heurt et j’ai trouvé des solutions techniques à toutes les petites difficultés rencontrées. Ce soir j’ai pu tester au sol (à 2 mètres l’antenne posée contre un bananier) et elle offre bien une résonance (large bien sûr) centrée sur 21 MHz avec les éléments Moxon 15 mètres uniquement. Je devais tout terminer demain matin avec le montage final mais malheureusement je suis pris par le pro jusque samedi au moins… En attendant une petite photo…

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Antenne Moxon 15m-10m – Partie 1

Mon projet d’antenne actuel est de construire une antenne directive principalement pour les concours. Pour des raisons de discrétion, il faut que cette antenne soit d’une largeur inférieure à celle de la maison (soit 5 mètres). Cette limite me permet d’envisager l’installation d’une antenne de type Moxon sur la bande des 15 mètres. Un élément dipôle couplé taillé sur le 10 mètres lui donnera une bonne impédance sur cette bande aussi même si les caractéristiques seront moins avantageuses (rapport A/R plus faible et lobe principal plus étroit).

Boom PVC antenne Moxon 15m-10m (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/02/100_3096 NULL.jpg)Afin d’utiliser des matériaux facilement disponibles et que je peux travailler avec un outillage simple, j’ai décidé de construire le mat avec un tube PVC de ø90mm et la boom en tube PVC aussi. Le PVC a l’avantage du coût faible mais son poids est assez important et il fléchît beaucoup. Les supports des éléments rayonnants et du réflecteur seront donc faits avec des cannes à pêches en fibre de verre que j’ai eu à un bon prix. Ils viendront s’emmancher sur un morceau de tube PVC dépassant des tés aux extrémités de la boom.

Je viens de réaliser la boom de l’antenne et je commence à rassembler les éléments pour le mat. Pour la boom, j’ai utilisé du tube de PVC de ø27mm type plomberie. J’ai eu besoin des éléments suivants :

  • 4 sections de tube de 760mm de long
  • 9 sections de tube de 50mm de long
  • 1 section de tube de 60mm de long
  • 9 tés
  • 3 coudes
  • de la colle pour tuyaux PVC

Détail partie centrale boom antenne Moxon 15m-10m (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/02/100_3098 NULL.jpg)La partie centrale peut paraître un peu complexe mais elle permet de :

  • rendre la structure moins sensible au flêchissement et au vrillage,
  • réaliser un déport pour pouvoir monter la verticale “canne à pêche” au dessus,
  • avoir une structure équilibrée tout en utilisant des pièces de PVC “standards” collées au lieu d’éléments percés et vissés.

Comme vous le voyez encore pas mal de travail avec en particulier une couche de peinture car le PVC résiste mal aux UV. Je vais aussi tailler 4 sections de tube de 260mm de long pour emmancher les supports “canne à pêche” en fibre de verre. Je vous tiendrai au courant de l’avancement de ce projet d’ici quelques semaines avec de nouvelles photos…