Résonance des haubans

Par F5AD

Les haubans d'un pylône, par leurs résonances imprévisibles, peuvent il influencer sur les antennes installées au sommet:

La réponse est oui, et ils peuvent même influencer fortement les antennes directives.

Les antennes placées en sommet de pylône vont obligatoirement provoquer des courants induits dans les haubans, surtout dans les nappes du haut; ces courants vont entraîner deux conséquences:

Effet absorbant

Les haubans sont en acier, en inox, voire même en fil de fer pour les petits mâts ou pour les nappes inférieures; le fer n'est pas réputé pour ses performances en HF; en conséquence, s'il y a des courants induits dans les haubans, cela va inéluctablement provoquer des pertes ohmiques et gaspiller en chaleur une partie de la HF émise par l'antenne principale.

Comme les pertes croissent comme le carré de l'intensité, il est très important de limiter ce courant parasite.

Effet sur les lobes de rayonnement

S'il y a des courants induits dans les haubans, tout ne part pas en chaleur, une partie de l'énergie captée est re-rayonnée; c'est un moindre mal mais qui a une conséquence grave pour les antennes directives: le ou les haubans se comportent alors comme des éléments parasites de l'antenne et peuvent totalement détruire ses performances, principalement et quasi à coup sûr son rapport avant arrière (sauf chance extraordinaire).

Une Yagi ou une Quad au sommet d'un mât mériteront de s'intéresser au problème des haubans.

Voici obtenu par le logiciel MMANA de JE3HHT le lobe de rayonnement dans le plan vertical d'une 3 éléments Yagi 14 MHz au sommet d'un pylône de 20m "sans hauban"

et celui obtenu quand on installe quatre haubans à 90°; on a perdu 10 dB sur le rapport avant/arrière, et une perte sur le gain avant qui doit correspondre à de l'énergie rayonnée dans des directions non intéressantes.

Les solutions?

Les haubans en matériau isolant

En général il s'agit de fibre de verre, c'est la solution idéale, c'est prévu, ça existe, ça marche parfaitement; il faut des pièces particulières au niveau des fixations, et c'est un peu cher.

Psychologiquement, le matériau et les pièces de fixation inspirent mal confiance; il est vrai qu'il est important aussi de dormir tranquille.

Même remarque pour les fibres synthétiques modernes, mais en plus un peu trop susceptibles de fondre à la flamme d'un briquet.

Les haubans isolés

C'est la solution à retenir quand on n'arrive pas à adopter la fibre de verre ou le polyester; elle est plus compliquée, moins absolue quoique parfaitement efficace sur décamétrique, mais on n'a pas d'arrière pensée; c'est un choix.

Il faut savoir que le courant induit dans le hauban dépend de sa longueur par rapport à la longueur d'onde d'émission; à partir d'une longueur de câble nulle, ce courant croit pour atteindre un maximum à lambda sur deux; si l'on veut le limiter, il faut donc insérer régulièrement des isolateurs dans le hauban pour que les morceaux fassent toujours moins de lambda sur deux; si le pylône doit accueillir des antennes sur 28 MHz, il faut que les morceaux fassent moins de 5m.

Les extrémités, coté pylône ou coté sol doivent faire moins de lambda sur quatre sous peine de les voir se transformer en ground planes parasites.

Pour un pylône destiné aux bandes hautes, sur les deux ou trois nappes supérieures, il faut au minimum un isolateur en haut à ras du pylône; puis un deux mètres plus loin et ensuite un tous les quatre mètres. Ca ne tombe jamais juste, si un segment doit être plus court que deux mètres, le mettre en haut de manière que les longueurs des segments soient progressives; ce qui veut dire qu'il faut bien prévoir à l'avance, et en partant du bas.

Sur les nappes basses, mettre pareillement un isolateur en haut à ras du pylône; puis ensuite un tous les quatre mètres, avec les mêmes remarques que ci dessus. Pour éviter l'effet Ground Plane, un isolateur en bas de tous les haubans.

Si le pylône ne supporte que des bandes basses, doublets ou Levys, le fil des antennes va se trouver très proche des haubans, la règle des lambda sur deux doit être plus draconienne; sur toutes les nappes, mettre un isolateur en haut et en bas, et un isolateur tous les quatre mètres, comme en bandes hautes; avec les longueurs progressives en haut quand ça ne tombe pas juste

Les isolateurs

Le choix est simple: comme un isolateur est censé casser un jour ou l'autre, il faut des isolateurs qui ne coupent pas le hauban quand ils cassent, donc du style "oeuf" céramique ou plastique.

La difficulté sera de trouver ces isolateurs aujourd'hui; mais la réalisation personnelle n'est pas interdite à partir de barre cylindrique de matière plastique.

Si l'on dispose de peu d'isolateurs, il faudra se contenter de traiter la nappe supérieure, ce sera déjà bien.

L'oeuf céramique ne doit pas être stressé; s'il y a un point de pression il cassera, donc attention avec les haubans en gros fil de fer; avec du câble, la souplesse du câble élimine quasiment ce risque.

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