Comment tailler votre antenne à bonne longueur facilement 

Le réglage d'une antenne, ou comment passer du laborieux au facile ?

J'ai régulièrement des questions sur la mise au point des aériens. Faut-il que j'ajuste la taille de mon antenne centimètre par centimètre pour arriver au bon réglage ? J'ai utilisé votre tableau de calcul pour tailler mon antenne mais, j'ai du retour, elle résonne sur une fréquence inférieure, est-ce normal ? ...

C'est la raison pour laquelle j'ai décide de faire ce petit tutoriel qui je l'espère vous rendra service ?

Que ce soit pour fabriquer une antenne ou pour régler une antenne du commerce, force est de constater qu'il y a souvent des différences entre la théorie et le terrain.

Pourquoi cela arrive-t-il ? Et pour le coup, comment ne pas passer des heures à ajuster la taille de son aérien ? Nous allons ici nous efforcer d'aborder ce problème sous son aspect pratique et non théorique, puisque de nombreux facteurs rentrent en compte et que pour tous les aborder dans le détail, c'est un livre qu'il faudrait écrire et non un article comme celui-ci.

La résistivité des matériaux

La résistivité d'un matériau, généralement symbolisée par la lettre grecque rho (ρ), représente sa capacité à s'opposer à la circulation du courant électrique. Elle correspond à la résistance d'un tronçon de matériau d'un mètre de longueur et d'un mètre carré de section. Elle est exprimée en ohms mètre (ou ohms-mètres), avec le symbole Ω m ou (Ω.m). Sans aller plus loin dans le détail, car ce n'est pas le but de ce tutoriel, sachez tout de même que cette valeur évolue avec les variations de température.

L'effet de peau

Autre notion qui rentre en compte, celle de l'effet de peau. Mais c'est quoi donc ce truc ?
L’effet de peau ou effet pelliculaire (ou plus rarement effet Kelvin) est un phénomène électromagnétique qui fait que, à fréquence élevée, le courant a tendance à ne circuler qu'en surface des conducteurs. Cet effet peut être pris en compte pour alléger le poids des lignes de transmission à haute fréquence en utilisant des conducteurs tubulaires, ou même des tuyaux, sans perte de courant. Il est utilisé dans le blindage électromagnétique des fils coaxiaux en les entourant d'un mince étui métallique qui garde les courants induits par les hautes fréquences ambiantes sur l'extérieur du câble.

Mais alors que faire ?

Ces deux notions vous permettent de comprendre que si vous réalisez une antenne en fil de cuivre de 2,5² ou en tube aluminium de 2cm de section, la taille de l'aérien obtenu, pour qu'il résonne sur une fréquence donnée, ne sera pas la même dans les deux cas.
Il y a encore bien d'autres facteurs qui rentrent en compte, comme le fameux coefficient K ( par lequel on multiplie la demi-longueur d'onde - généralement 0,95, mais pas que...), la proximité du sol, l'environnement, etc ...

Vous l'avez compris, concevoir une antenne et la régler aux petits oignons est un peu plus compliqué qu'il n'y paraît.

Quand vous réalisez une antenne en prenant les plans d'un autre, si vous n'utilisez pas strictement les mêmes matériaux et que vous n'installez pas cette antenne dans les mêmes conditions que lui, vous aurez des résultats différents.

Les différences de taille entre les calculs sur le papier et la réalité sont causées par l'ensemble de ces différents facteurs.

La méthode

Etrangement, ce problème de différences entre les résultats obtenus par calculs et la pratique peut se régler par le calcul ! 

Pour un dipôle demi-onde, rendez vous sur cette page et utilisez le petit calculateur qui se trouve sur la droite de la page.

Admettons que je veuille trouver la bonne taille pour un dipôle adapté à la bande des 10m. Dans un premier temps, je rentre la fréquence centrale sur laquelle je veux que mon antenne résonne, donc 29MHz. Le calculateur me donne 5m pour le dipôle et 2,5m pour chaque brin. Je réalise mon dipôle en respectant ces cotes, je le met à sa place définitive en "V" inversé et les premières mesures me permettent de constater que sur le terrain mon dipôle résonne correctement sur 27MHz et non sur 29MHz.

Le calcul théorique n'a la plupart du temps pas pris en compte la section, la nature des matériaux et encore moins l'environnement. On pourrai analyser dans le détail d'où viennent ces différences entre la théorie et la prartique, mais non. Nous, nous allons simplement faire en sorte que notre dipôle résonne sur la bonne fréquence.

Il est fastidieux de réduire la taille d'un dipôle   sans le calcul

Je reprend mon calculateur et je rentre la fréquence 27MHz qui est la fréquence sur laquelle résonne mon dipôle actuellement. J'obtiens 5,37m pour le dipôle et 2,685m pour les deux brins. Je vais réduire mon dipôle de la différence, soit 37cm. Il faut donc enlever 18,5cm sur chaque brin.

Le calcul :

5,37m - 5m = 0,37m donc 37cm

ou

2,685m - 2,5m = 0,185m donc 18,5cm

En respectant cette façon de faire, vous devriez pourvoir tailler votre dipôle en une seule fois ou presque. Je vous invite cependant à garder quelques centimètres de marge pour éviter de tailler trop court. Vous aurez peut-être à le retailler une dernière fois pour arriver au ROS idéal mais ce sera tout.

J'ai ce matin même réalisé ces calculs, pour ajuster la taille d'un dipôle que je viens de fabriquer pour le 12m (voir photo plus haut) et voici le résultat en ayant taillé les brins en une seule intervention.

Une vue entre 20 et 30MHz   l'autre entre 24,500 et 25,500MHz

J'obtiens un SWR de 1.21, ce qui me satisfait tout à fait au regard de la bande passante. On voit bien sur le NanoVNA, sur la vue entre 24,500 et 25,500MHz que le ROS restera acceptable d'un bout à l'autre de la bande (bande des 12m = 24,890 à 24,990MHz) et même au delà.

Pour une antenne de type GP 5/8ème (Ground Plane), la démarche est exactement la même. Rendez-vous sur cette page et utilisez le calculateur qui se trouve tout en bas de celle-ci.

Rentrez votre valeur : 29MHz

Sélectionnez le type de GP : 5/8

Vous obtenez un brin de : 6,149m

Après réalisation et mise en place de votre antenne vous constatez qu'elle résonne sur 28MHz, elle est donc trop longue.

Vous reprenez le calculateur et rentrez la fréquence 28MHz.Vous obtenez : 6,368m.

Calcul :

6,368 - 6,149 = 0,219 soit 21,9cm

Vous devrez donc raccourcir votre brin rayonnant de 21,9cm. Comme pour le dipôle, gardez une marge de quelques centimètres.

Petit conseil d'ami

Lorsque vous accordez vos aériens, si vous arrivez à une valeur correcte (inférieur à 1,5), ne cherchez pas forcément à arriver à un ROS parfait car cela peut parfois être au détriment du rendement de l'antenne, mais ceci est un autre débat, je ne rentrerai pas plus dans le détail ici.

Bons réglages ...

de F4HTZ