Ground-plane 14 MHz

Par F5AD

L'antenne ground plane est normalement constituée d'un fouet vertical long de lambda/4 et de quatre radians horizontaux longs aussi de lambda/4.

Le nombre de radians peut être réduit à trois, et même à deux s'ils sont strictement horizontaux.

Une antenne avec un seul radian n'est plus une ground plane, mais un doublet en V.

L'impédance

L'impédance d'attaque d'une ground plane classique est faible, elle serait de 36 Ohms sur un plan de sol infini, elle est inférieure avec moins de radians, mais ce phénomène est masqué par les pertes induites par le sol .

Il est possible d'augmenter cette impédance en inclinant les radians vers le sol; les 50 Ohms étant obtenus en général pour un angle de 45°.

Fouet vertical

Le fouet vertical a été réalisé en profilé carré aluminium; selon les magasins de bricolage, on le trouve en diverses dimensions ou longueurs (2m chez Castorama, 2,5m chez Leroy Merlin lors de la réalisation) et en diverses dimensions: 25x25 mm jusqu'à 10x10 mm.

Il faut faire en fonction de ce qui est disponible, ici le fouet est composé à sa base d'un élément 20x20mm, long de 2,5m dans lequel s'enfonce sur 50cm un autre élément de 2,5m mais en 15x15mm; ce qui nous porte à 4m.

Le brin final est un élément de 1m en 12x12mm qui vient s'enfoncer de ce qu'il faut pour obtenir l'accord. Le total fait 4,9m.

Les éléments coulissent trop facilement les uns dans les autres, pour les bloquer il faut donner un coup de scie longitudinal sur trois centimètres au sommet de chacun, et mettre une vis de serrage pour écraser le profilé du bas sur celui du haut.

Le dernier élément est percé et fixé définitivement après mise au point précise de sa longueur.

Base

Le fouet est fixé à un tube de PVC plomberie de même origine (magasins de bricolage) de 40mm de diamètre; c'est le bas de ce tube isolant qui sera fixé au support de l'antenne, mât ou pylône: le fouet est ainsi isolé de son support.

Ce tube en PVC ne supporterait pas le moment de torsion imposée par le vent sur le fouet vertical, ce dernier doit donc être haubané, en deux nappes de trois ou quatre fils isolants, nylon (un peu trop souple), ou polypropylène protégé contre les UV, ou polyester gainé.

Support

Ici il s'agit d'un pylône de 6m, haubané avec cassure des résonances; mais un tube de 6m pareillement haubané conviendrait, sauf qu'il vaudrait alors mieux être à plusieurs pour le hisser avec son fouet; le total, quoi que léger, faisant quand même 11m.

Radians

Ils sont réalisés en fil de cuivre de 2,5²; divers angles d'inclinaison ont été testés, et c'est bien à 45°qu'a été obtenu le meilleur ROS (pas de retour au Bird sur 14.200).

Avec une hauteur d'antenne de 6m, les radians ont donc leurs points d'attache à 6m du pied du pylône.

Les quatre radians sont réunis juste sous la base du fouet.

Alimentation

L'alimentation se fait par un socle femelle SO239 à la base du fouet; le picot central de la SO239 est réuni à la base du fouet par 5cm de fil de cuivre 2,5²; la masse de la SO239 est réunie au point commun des radians par 5cm de fil de cuivre 2,5² lui aussi.

Ces deux longueurs de fils participent au rayonnement de l'antenne et influent sur la longueur du fouet et des radians, il faut donc respecter cette dimension.

Le câble coaxial est du KX4 ou autre, mais en 50 Ohms.

Mise au point

Elle consiste à jouer sur la longueur du fouet et des radians (longueurs identiques) pour obtenir le meilleur ROS sur la ligne à la fréquence souhaitée; ici 14,2 MHz.

On peu éventuellement jouer sur l'angle des radians si l'on veut peaufiner; mais attention cela agit aussi sur la fréquence.

Avec des angles de 45° et les 5cm de la SO239, le minimum de ROS est obtenu pour une longueur des radians et du fouet de 4,90m.

Observations

4,90m plus 5cm soit 4,95m sur 14.2 MHz correspondent à un coefficient de vélocité de 0,937; c'est plus court que les 0,95 auxquels on est habitué; pour l'élément vertical, c'est normal vu son diamètre non négligeable; pour les radians, c'est certainement dû au coefficient de vélocité de l'isolant du fil électrique utilisé.

Mais tout ceci est tant mieux car il est plus facile de diminuer une longueur dans la phase de réglages, que de l'augmenter.

Résultats:

L'antenne marche bien.

L'antenne de comparaison est un doublet demi-onde placé à 15m du sol.

Et comme toujours quand on a deux bonnes antennes, il est très difficile de les départager; selon la polarisation du signal incident, l'une ou l'autre prend le dessus, et comme la polarisation n'est pas régulière, aucune ne tire son épingle du jeu, peut-être un léger plus pour le doublet dû à sa hauteur.

Dans les cas où la Ground-plane dépasse le doublet; il semble que ce soit sur des stations qui se trouvent dans un creux du lobe de rayonnement du doublet et là, son coté omnidirectif lui donne l'avantage.

Attention, il s'agit d'essais sur mauvais sol, sec et calcaire; ce qui désavantage la polarisation verticale.

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