Construire une antenne dipôle HF Ham Radio

Les antennes dipôles comprennent :
Bases de l’antenne dipôle Courant &Voltage Dipôle demi-onde Dipôle plié Dipôle court Doublet Longueur du dipôle Aliments du dipôle Diagramme de rayonnement Construire un dipôle HF pour radioamateurs Dipôle en V inversé Dipôle éventail multibande HF Dipôle piège multibande Antenne G5RV Conception de dipôle FM

Les dipôles sont l’une des antennes les plus simples à construire ou à construire et à ériger pour les bandes radioamateurs HF, et en plus de cela, elles peuvent être très efficaces. Les dipôles sont largement utilisés sur des bandes comme 80 mètres, 40 mètres, 20 mètres, 15 mètres et 10 mètres où ils peuvent fournir d’excellents niveaux de performance.

Une antenne dipôle peut être une antenne très efficace, fournissant un bon niveau de performance surtout si elle est érigée aussi haut que raisonnablement possible et loin des obstructions, etc.

Construire un dipôle pour la bande HF amateur ne doit pas être coûteux. Souvent, les éléments nécessaires peuvent être récupérés à partir d’antennes précédentes, ou achetés pour un coût relativement faible. Fil, alimentation, isolateurs et fixations sont tout ce qui est nécessaire.

Construire l’antenne et l’ériger peut fournir un grand aperçu des antennes ou des antennes et de leur fonctionnement, et de cette façon, la performance de la station peut être améliorée encore plus.

Antenne dipôle HF de base

La façon la plus directe d’installer un dipôle est comme une antenne horizontale, bien que ce ne soit en aucun cas la seule façon. Aussi, un dipôle est le plus souvent trouvé comme un dipôle d’une demi-longueur d’onde, bien que ce ne soit pas la seule longueur qui peut être utilisée.

Alimentation du dipôle à un point de courant élevé, comme dans le cas de l’alimentation centrale d’un dipôle demi-onde signifie qu’il est alimenté à un pint de courant maximum sur l’antenne. Cela donne une faible impédance d’alimentation et cela correspond bien à une alimentation de 50 Ω. Il est également possible d’avoir des longueurs plus importantes – les antennes dont la longueur est un multiple impair de demi-longueur d’onde offrent également une faible impédance. Cela signifie qu’un dipôle de 40 mètres peut également être utilisé comme un dipôle de trois demi-longueurs d’onde sur 15 mètres.

Le dipôle demi-onde de base lui-même est assez simple, consistant en un élément rayonnant d’une demi-longueur d’onde et alimenté au centre.

Le schéma ci-dessus donne le format de base pour l’antenne, mais en réalité l’antenne devra être érigée entre deux supports.

Le schéma ci-dessus montre une installation typique pour une antenne dipôle de bande amateur. Souvent, les supports peuvent être un point approprié sur une maison et un autre support dans le jardin. Sur la maison, il peut être possible de fixer le dipôle à la cheminée, ou à un autre point élevé. Ensuite, un autre support peut être un poteau ou même un arbre. Il peut même y avoir un autre bâtiment approprié.

Il est possible d’ériger l’antenne dans de nombreux endroits, en utilisant les supports qui sont disponibles ou qui peuvent être érigés. Un peu de réflexion et d’ingéniosité fourniront un certain nombre d’options différentes.

Si l’on utilise un arbre comme support, il faut se rappeler que l’arbre bougera sous l’effet du vent. Si le fil de l’antenne devient trop serré alors que le vent déplace l’arbre d’avant en arrière, cela pourrait casser le fil. Cela doit être pris en compte, et il existe plusieurs méthodes pour surmonter cela.

La longueur du dipôle

Typiquement, les dipôles alimentés par coaxial sont d’une demi-longueur d’onde comme décrit ci-dessus pour donner l’impédance d’alimentation requise.

Pour que le dipôle soit d’une demi-longueur d’onde électrique, il doit avoir une certaine longueur. Ce n’est pas exactement la même que celle d’une demi-longueur d’onde électrique dans l’espace libre, car des facteurs comme l’effet d’extrémité – un effet causé par le fait que le fil ne va pas à l’infini,, l’épaisseur du fil et une foule d’autres facteurs affectent la longueur de l’antenne.

Il est possible de calculer la longueur approximative de l’antenne en utilisant la formule ci-dessous :

Un tableau des longueurs pour les bandes radioamateurs HF est présenté ci-dessous :

En raison du fait qu’il existe de nombreuses variations dans le calcul de la longueur de l’antenne, et que celles-ci incluent même la proximité d’autres objets et les conditions locales, etc, il est toujours préférable de couper l’antenne légèrement plus longue que prévu, et de la tailler ensuite pour fournir la performance optimale.

Il se peut également que le dipôle doive être optimisé pour fonctionner sur une section particulière de la bande. La longueur sera légèrement différente pour les meilleures performances en haut d’une bande par rapport au bas de la bande. Cela dépend souvent du fait que l’on envisage un fonctionnement en morse ou en BLU.

Heureusement avec l’ajout sur un tuner d’antenne dans la cabane radio, il est possible de réduire le TOS vu par l’émetteur à 1:1 n’importe où dans la bande. Si aucun tuner d’antenne n’était utilisé, alors le niveau de TOS pourrait s’élever à un niveau où la protection de sortie de l’émetteur-récepteur pourrait commencer à réduire le niveau de puissance à une extrémité de la bande ou l’autre.

Liste d’achat

Quelques articles sont nécessaires pour fabriquer un dipôle HF pour les bandes amateurs. Ceux-ci sont normalement assez faciles à obtenir, normalement pour un coût relativement faible.

• Fil d’antenne : Évidemment, l’une des exigences clés pour l’antenne est le fil lui-même. Alors que le fil de cuivre isolé normal peut être utilisé, le cuivre s’étire très facilement, et il sera constaté qu’avec le temps, l’antenne s’allonge en raison de la tension qu’elle subit.
  Souvent, le fil de cuivre tréfilé dur est utilisé et il s’étire beaucoup moins. Le cuivre est moins flexible, mais ce n’est pas un problème pour une installation d’antenne car le fil n’a pas besoin de fléchir beaucoup.

• Isolants : C’est une bonne pratique de placer des isolateurs à chaque extrémité de l’antenne. Les extrémités de l’antenne étant les points où la tension est maximale, les potentiels atteints peuvent être très importants, surtout si des émetteurs de forte puissance sont utilisés. Le fil peut être attaché fermement aux isolateurs et les isolateurs à leur tour peuvent être attachés à une corde en nylon.
  Il est judicieux d’incorporer une poulie à l’extrémité de l’antenne. De cette façon, l’antenne peut être abaissée et relevée si des modifications doivent être apportées, ou si un entretien est nécessaire.
  Si un arbre est utilisé comme point d’ancrage à distance, un certain moyen de soulagement de la tension est nécessaire pour tenir compte de tout mouvement si un arbre est utilisé comme l’un des points d’ancrage. Ceci peut être accompli en utilisant une poulie et en attachant ensuite un poids à la partie inférieure. Le poids applique la contrainte au fil d’antenne pour le maintenir en place, mais le poids est capable de monter et descendre pour tenir compte du mouvement de l’arbre.

• Centre du dipôle & balun : Le centre du dipôle nécessite que le feeder coaxial ou à fils ouverts y soit connecté. Bien qu’il puisse être tentant de simplement connecter le feeder et de le laisser prendre la tension, ce n’est pas particulièrement satisfaisant lorsqu’il y a une longue chute pour le feeder – un centre de dipôle devrait être utilisé. Il faut alors utiliser un centre dipôle qui supportera la tension du fil, évitant ainsi d’endommager le feeder au fil du temps. Souvent, il est possible d’utiliser un isolateur d’antenne ordinaire à cette fin.
  

  

  Souvent, un balun est placé au point d’alimentation du dipôle – ceux-ci sont souvent fabriqués pour agir également comme des centres de dipôle et sont capables de fournir une décharge de tension et un moyen de connecter les deux jambes rayonnantes de l’antenne à l’alimentation coaxiale . Le balun est un transformateur utilisé pour connecter un système équilibré à un système déséquilibré, ou vice versa – le mot balun vient de Balanced to unbalanced. Il est nécessaire parce qu’un dipôle est une antenne équilibrée, c’est-à-dire qu’aucune des deux connexions n’est reliée à la terre, et que l’alimentation coaxiale est déséquilibrée, la tresse extérieure de l’alimentation étant reliée à la terre. Bien que l’antenne fonctionne sans balun, l’utilisation d’un balun empêchera le signal d’être rayonné ou capté par la tresse du feeder. Cela peut aider à prévenir les interférences causées aux téléviseurs ou autres équipements radio situés à proximité. L’utilisation d’un balun garantit également que le schéma de rayonnement normal en forme de huit est préservé, ce qui constitue un avantage lorsque la directivité est importante.
  Les baluns peuvent être fabriqués ou achetés. Dans le cas de l’alimentation d’un dipôle avec un coaxial de 50 ohms, ils seraient normalement un transformateur 1:1, c’est-à-dire un transformateur ayant le même nombre de tours sur le primaire et le secondaire.

• Alimentation : Le feeder de l’antenne est également important. Le câble coaxial est le choix évident car il est facile à utiliser et il est très tolérant à la présence de proximité et ceci est très important quand on fait passer un câble dans une maison. L’impédance normale utilisée est de 50Ω – c’est la norme utilisée pour la plupart des équipements radioamateurs.
  Il est également possible d’utiliser une alimentation à fil ouvert et si cela est utilisé, alors il n’est pas nécessaire d’utiliser un balun.

Aspects pratiques de la construction d’un dipôle HF

Lors de la construction d’un dipôle HF pour les applications radioamateurs, ou pour toute application, il y a quelques précautions qu’il est sage de suivre.

• La longueur active de l’antenne ne comprend pas le fil bouclé en arrière pour la fixation : Pour fixer mécaniquement le fil d’antenne à un isolateur ou à un autre point d’extrémité, la meilleure façon est souvent de prendre le fil à travers l’isolateur et d’enrouler puis de souder le fil autour de lui-même.
  

  

  Lorsque vous mesurez la longueur électrique ou active de l’antenne, la section qui est bouclée en arrière n’est pas incluse dans la longueur électrique, et le fil doit donc être coupé plus long pour accueillir cette quantité. Ceci s’ajoute au supplément nécessaire pour que l’antenne puisse être taillée à la bonne longueur.

• Aussi haut que possible : Comme pour toute antenne, il est préférable d’installer l’antenne HF ham band de manière à ce qu’elle soit aussi haute que possible. Cela permettra de s’assurer qu’elle peut fournir les meilleures performances. Il est surprenant de constater l’amélioration que l’élévation d’une antenne donne – comme elle commence à dégager les objets environnants qui demandent le signal, elle recevra et rayonnera beaucoup mieux.
• Garder à l’écart des autres objets : Dans la mesure du possible, l’antenne dipôle HF ham band doit être maintenue à l’écart des objets qui pourraient masquer les signaux reçus et émis. Dans un environnement domestique, ce n’est pas toujours possible, mais un peu de planification et de prévoyance peut permettre de tirer le meilleur parti de toute installation.
• Scellez le coaxial : Si un câble coaxial doit être utilisé, il est essentiel que l’extrémité supérieure soit scellée. Sinon, l’humidité peut pénétrer dans le câble et la perte augmentera considérablement. Le câble coaxial n’est pas bon marché, et même une petite quantité de pénétration d’eau peut dégrader ses performances. Même lorsque le câble a séché, le fait que l’eau s’y soit infiltrée provoquera l’oxydation de l’écran de tresse, etc. et cela augmentera la perte assez considérablement.

L’antenne dipôle est une excellente option pour de nombreuses applications radioamateurs, en particulier sur les bandes HF comme 80 mètres, 40 mètres, 20 mètres, 15 mètres et 10 mètres. Si elle est érigée aussi haut que possible et en clair, alors elle peut fournir d’excellentes performances pour un coût remarquablement faible.

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