GP ¼ d’onde 40 m (Partie 2) - Utilisation en multi bande

Une antenne taillée en ¼ d’onde pour la bande des 40 mètres (±10,56 m[1]), peut très bien fonctionnée sur d’autres bandes. Elle offrira un rendement moyen sur les fréquences inférieures, tandis que sur les bandes hautes, il sera meilleur (sans doute). La construction de cette aérien, a fait l’objet d’un article "Antenne GP ¼ d’onde pour le 40 m" (visible sur ce site). Partant du principe que l’antenne est réalisée, il ne reste plus qu’à examiner son utilisation sur d’autres fréquences…

Simulation :

Afin de vérifier les correspondances du 80 au 6 mètres, j’ouvre le fichier MMANA de la GP 40 m (*.maa). Tout en gardant les mêmes dimensions, je paramètre le logiciel avec la même configuration (Sur le sol, terre parfaite et polarisation verticale), puis je lance la simulation. Dès lors, celui-ci me présente des résultats en rapport avec les bandes utilisaient (tableau 1) :

Le tableau authentifie l’efficacité sur 40 m "ROS, Gain et Z » (en bleu). Tandis qu’il est correct sur 15 et 6 mètres (En rouge), et offre une possibilité d’adaptation sur les autres bandes (en fonction des ATU). En raison d’une impédance élevée, j’ai un doute sur 14 et 28 MHz. Et des incertitudes sur le 80 m, le ROS est très élevé, mais l’impédance y est faible… Pour fonctionner sur ces fréquences, il faut annuler la réactance ± JxΩ, pour l’adapter, et ramener l’impédance autour de 36/50Ω[2]. Note : Le gain annoncé est prometteur…

1^er contrôle au MFJ 259 : (± 20 mètres de KX4)

Pour ce deuxième essai, je relie les ± 20 mètres de KX4 à l’antenne : l’extrémité étant connecté au MFJ259. J’effectue une mesure et je relève les valeurs suivantes (Tableau 2). Cet essai, montre des valeurs plus proches de la réalité :

Le MFJ 259, confirme les valeurs de MMANA sur 40 m (en bleu) et fait ressortir un comportement différent sur 6 m, alors qu’il est acceptable sur 15 m. Les relevés sur 30 et 12 mètres sont cohérents. Tandis que sur 80, 60, 20, 10 et 10 bis, les impédances sont variables (10 à 100Ω), avec un ROS à l’infini. Je suis surpris de voir fonctionner cette antenne sur le 50 MHz (sans boîte d’accord, ni coupleur automatique et de radian).

2^eme contrôle : essai réel en fréquence.

Pour cet essai, j’effectue des mesures du ROS sur mon transceiver (Dans les mêmes conditions qu’avec le MFJ). Je test l’antenne sous une puissance de 5 et 100 watts[3] (Tableau 3) :

Mis à part le 80 m, cette appréciation fait ressortir avec 5 watts (Voir jusque ± 50 watts) un fonctionnement satisfaisant du 60 au 6 m. Alors que celui-ci présente des valeurs élevées avec ± 100 watts. Étant optimisé pour le 40 m, elle présente une meilleure adaptation sur 7 MHz (5 et 100 watts "en bleu"). Cet essai consolide aussi mes premières impressions sur 50 MHz[4]. Affichant une valeur infinie sur le MFJ, le 20 m semble réagir différemment en émission (5 et 100 w). Alors que sur 80, 60 et 17 m celui-ci reste à l’infini. Il est difficile de certifier les impédances du MFJ et les rapports de MMANA, mais cela se présente bien.

Influence du ROS sur la puissance :

Si je relie l’un de mes émetteurs-récepteurs (Z= 50 Ω) à une antenne présentant une impédance variable, mis à part sur les fréquences de résonances, je ne pourrai jamais obtenir de bonnes performances en pleine puissance. À cela, s’ajoute les pertes dans le câble coaxial qui peuvent être importantes. Entrainant un retour de puissance vers le générateur (Trx). Pour établir cette correspondance, je prends comme référence les informations du tableau 3. Puis j’effectue une relation de l’influence du ROS sur la puissance (Tableau 4).

J’utilise entre le transceiver et l’antenne du câble KX4 (EU) (RG-213 "US"). Pour donner un ordre d’idée, les caractéristiques du KX4 (Classique) sont :

Pour ce qui me concerne avec ± 20 m de KX4, j’estime avoir une perte de (Je ne prends pas en compte le 2 m et le 70 cm) :

Si je tiens compte des informations du tableau 4, et des valeurs du tableau 3, j’obtiens les indications du tableau 5 :

Cette estimation met en évidence les pertes de puissance en fonction de la fréquence. Elles sont de 100 % sur 80, 60 et 17 m et admissible, tout en gardant une certaine efficacité, sur 30, 20, 15, 12 et 10 m. Tandis que sur 40 et 6 m, elles sont négligeables : sur ces bandes et à ces puissances, il n’y a pas de différence de réception chez le correspondant (100 watts). En l’état actuel des choses, l’antenne n’est pas performante sur l’ensemble des bandes radioamateurs. L’utilisation d’une boîte d’accord, coupleur ou bobine d’adaptation au pied de l’antenne facilitera son utilisation en multi bande.

Conclusion :

En effectuant cette analyse, j’ai voulu démontrer les possibilités d’adaptations d’une antenne mono bande sur d’autres fréquences. Bien que rayonnant sur 40 m, celle-ci peut très bien fonctionner sur 15 et 6 m. Et offre la possibilité d’être exploité sur d’autres fréquences (suivant la puissance). L’utilisation d’un système d’accord manuel ou automatique favorisera son utilisation[5]. Les gains annoncés par la simulation sont intéressants, mais reste à être confirmés en réalité. Tandis que l’élévation de 0 à 62,3° favorisera les liaisons (DX).

Hervé de F6UGW.