GP ¼ d’onde 40 m en multi bande (Partie 3) - Caractéristiques techniques des ATU

Souhaitant piloter la gestion des fréquences depuis la station, j’ai effectué une analyse du matériel existant. Parmi les références connues, plusieurs solutions sont possibles, de l’ATU de mes transceivers à la version commerciale, sans oublier la réalisation personnelle, je n’ai que l’embarras du choix. Après avoir analysé les possibilités d’adaptation de mon antenne mono bande (40 m) sur d’autres fréquences, je me suis penché sur les caractéristiques techniques de ces boites d’accords automatiques.

Caractéristiques techniques des ATU :

Seul mes transceivers "Kenwood TS-450 SAT et Icom IC-7600" sont équipés d’un coupleur automatique. Selon les marques, les indications sont différentes mais elles offrent la possibilité d’accorder automatiquement, ou manuellement, l’antenne connectée. Pour ces deux appareils, l’enregistrement en mémoire permet de conserver l’accord.

Disponible en option sur le Kenwood TS-450 S, le tuner automatique (AT-450) fonctionne dès que l’antenne présente un ROS élevé (TS 450 Sat). Un circuit de protection réduit le ROS à partir d’un SWR de ± 2 : 1. L’AT-450, est capable d’adapter une charge de 20 à 150 Ω, ou un ROS de ± 2,5 : 1. Si l’antenne et la ligne présentent une valeur supérieure, le tuner risque de ne pas trouver la bonne adaptation. Toutefois, il est possible de manœuvrer ce tuner en mode manuel.

Pour ce qui concerne l’IC-7600, l’ATU est livré d’origine. La plage d’accord se situe entre 16, 7 à 150 Ω asymétrique (HF) et entre 20 à 125 Ω asymétrique (50 MHz). Pour un ROS meilleur que 3 : 1 en HF et 2,5 : 1 sur 50 MHz. La précision de l’accord est de 1,5 : 1 ou mieux et les pertes d’insertion sont inférieures à 0,1 dB. Un circuit de protection diminue le ROS en présence d’un SWR élevé. Il est possible d’utiliser une boîte d’accord externe d’origine Icom : IC-PW1EURO et l’AH-4. Elles sont gérées depuis la face avant du transceivers.

Si je tiens compte de ces indications, MMANA donne des impédances "théoriques" comprises entre ± 7 à 2 800 Ω du 80 au 6 m (Optimiser pour le 40 et le 6 m). Maintenant, si je regarde les impédances distribuées par le MFJ 259 et le ROS indiqué par mes transceivers, celle-ci sont dans les normes de mes ATU. Un essai en fréquence confirme l’adaptabilité du 80 au 6 mètres. Mais cet essai prend en compte les ± 20 mètres de câble coaxial^[1]. L’association câble + antenne facilite le réglage. Compte tenu que l’antenne présente sur certaines fréquences un ROS élevé (100 w), les pertes dans la ligne sont importantes (tableau 4 de l’article précédent (2)). Ce n’est pas vraiment ce que je recherche, mais cela permet de faire des QSO.

Autres solutions :

Ayant déjà expérimenté la version avec bobine d’adaptation des impédances et du ROS^[2] au pied d’une antenne verticale, je souhaitais avoir plus de confort. Il y a quelques années de cela, j’avais entrepris la réalisation d’une antenne verticale (de ± 15 m) qui devait être piloté par une boite commerciale (CG 3000^[3]). Ce système fut utilisé du 80 au 10 m, avec de bons résultats lors des concours depuis le radio club de l’A2RS (RC F8KGS)^[4]. Depuis, les boîtes ont évolué et sont disponibles sous différentes appellations…

Ne souhaitant pas accorder mon câble coaxial, mais uniquement l’antenne, mon choix se porte sur un modèle extérieur ^[5]: CG-Antenna, SGC Smartuner, mAT, MFJ, LDG, Acom, etc. fournissent de bon coupleur automatique (± 200 à 1500 watts). Pour ce qui me concerne, deux versions sortent du lot : les LDG RT 100 MK2 (125 w) et RT 600 (650 w) avec contrôleur à distance (RT 100 et RC 600). Bien qu’ayant 100 watts, j’opte pour la version 600 watts.

LDG RT600 :

Mon choix c’est donc porté sur la LDG RT600. Qui, avec la RT 100 MK2 (125 watts, pour des caractéristiques similaires), offre la possibilité d’accorder automatiquement une antenne de construction amateur ou commerciale. L’un des principaux avantages, est qu’elles peuvent être installés directement au pied de l’antenne sans être alimenté. La télécommande "Remote Control Unit" (RC 600), injecte depuis la station une tension dans le câble coaxial faisant réagir la RT-600 (Ajustage de l’accord).

Voilà pour les principales recommandations techniques et d’utilisation. Pour revenir à mon installation, la liaison coaxiale entre la RT600 et l’antenne étant très courte (± 1 m de KX4), réduisant les pertes (Voir le schéma). Dans mon cas, j’estime avoir une perte de :

Pour appuyer mon analyse précédente (voir GP ¼ d’onde 40 m (2)), je mesure l’impédance et le ROS entre l’antenne et la LDG RT600 au MFJ 259 (directement au pied de l’antenne) : donc au niveau des 1 mètres de KX4. Ce contrôle fait ressortir des mesures différentes de celle décrite dans l’article 2 :

Tableau 1 – Relevés du MFJ 259 pour 1 m de KX4.

Cette mesure, présente des caractéristiques différentes de celle fournie par le tableau 2 (1^er article). Ce relevé authentifie l’efficacité sur 40 m "ROS et Z » (en bleu). Tandis que le ROS est correct sur le 15 mètres (En vert) et 6 mètres (En rouge) : les valeurs sont différentes de mon 1^er article mais reste acceptable. Malgré une impédance allant de 10 Ω à l’infinie (∞), l’ensemble offre des possibilités d’adaptation sur l’ensemble des bandes (en fonction des ATU ou du couplage). Pour fonctionner sur ces fréquences, il faut adapter les impédances pour obtenir une valeur autour de 36/50 Ω^[6]. Voyons ce qu’offre la LDG RT600 (RT100 MK2).

Ces accessoires sont prévus pour des antennes asymétriques, est dispose de deux connecteurs châssis "SO 259" et une vis avec écrou à oreille pour la liaison à la terre (Gnd)^[7].

La RC 600, est un contrôleur à distance avec un by-pass (Bias-T) permettant d’injecter (Power) ou non la tension dans le câble coaxial (12 VDC – 1000 mA) : contournant ainsi l’accord pour utiliser l’antenne en mono bande (GP 40m + 6 m). Pour des réglages délicats, l’accord peut se faire manuellement (Tune sur la façade). Un voyant "Led" informe l’opérateur sur la manœuvre en cours (Marche/Arrêt).

Parmi les principales caractéristiques, nous trouvons une gamme de fréquence comprise entre 1,8 et 54 MHz^[8] pour une puissance de 600 watts (± 650 watts) SSB/CW et 250 watts sur 6 m et en PSK (FTx). L’impédance est comprise entre 4 et 800 Ω en HF, 16 à 150 Ω sur 6 m et 4 à 3200 Ω avec un balun 4 :1 optionnel. Pour plus d’information à ce sujet, se référer à la documentation officielle.

L’emplacement s’effectue directement au pied de l’antenne (Photo). Situation idéale pour accorder une antenne multi-bande. Dans l’attente de la réception, je prépare l’antenne pour recevoir ce coupleur. Une fois reçu, je l’installe sur son support. Je prends le temps de lire la documentation anglaise avant d’effectuer mes premiers QSO. Dès l’ore, je rentre dans un autre monde…

Conclusion :

En réalisant cette étude, je ne m’attendais pas à obtenir d’aussi bon résultat. Mais fort est de constater que mon antenne GP ¼ d’onde pour le 7 MHz, fonctionne très bien en multi bande. Le ROS est de 0 à 1,7 selon les bandes et impédances (2 à 3 sur 80 m^[9] CW). Sur 60, 30 m et 17 m, elle effectue correctement son travail (ROS = 0). L’antenne étant adaptée pour le 40 et 6 m, je n’utilise pas la RT600 sur 7 et 50 MHz (By-Pass sur Off). Sur 14 MHz, celle-ci s’accorde facilement sur la portion CW (ROS de 0 à ± 1,2) et demande un réajustement sur la portion USB (Z = ↑ ­) : accord qui s’effectue plus ou moins rapidement^[10]. Sur 15 m, le ROS est de ± 1,5 sur le haut de bande CW, puis redescend autour de 1,2 en SSB. Sur 28 MHz, le ROS est de ± 1,6 sur le début de bande CW et redescend (après un réajustement) entre 0 à 1,3 en CW/SSB, Idem pour le 29 MHz^[11]. Les performances générales sont très intéressantes : lire à ce sujet les articles présents sur mon site Internet (Rubrique concours) ; CQ WW CW 2020, OK-OM DX Contest 2020, celui sur les championnats de France CW 2021 et 2022 ou encore celui sur le CQ WW VHF 2021 (50 MHz). Lors de l’utilisation, la température de mes émetteurs-récepteurs reste normale. Aussi bien au quotidien qu’en concours ! La ventilation se déclenche normalement. Les reports en émission/réception sont corrects (en fonction des installations chez mes correspondants et de la propagation). S’agissant d’un compromis, cette solution est, pour ce qui me concerne, idéale pour limiter les pertes HF^[12].

Hervé de F6UGW