Attaque d'antenne en double alternance

Par D. Sanducre

Article publié dans la revue Radio REF 04-1970

Il est étonnant de constater que les radioamateurs si souvent à la pointe de la technique dans de nombreux domaines n'ont pas encore songé, du moins à notre connaissance, à utiliser l'attaque en double alternance de leurs antennes.
Ce système d'une grande simplicité fut mis au point aux Etats-Unis par l'américain C.D. Farth, en 1947, et permet, grâce à un système de déphasage au niveau de l'antenne, de doubler le gain et la directivité de tout le système rayonnant.

PrIncipe :

SI cette technique a été découverte à la suite de calculs menés sur les équations de Maxwell, l'américain Farth, lui, l'a prouvé par analogie avec les systèmes de redressement en simple et double alternance, nous allons montrer succinctement son raisonnement tel qu'Il le publia en son temps.

Sur la figure 2A nous avons un montage redresseur simple alternance, le calcul montre que la valeur moyenne de la tension obtenue après la diode est égale à V0 = V racine de deux sur deux pi; V étant la tension au secondaire du transformateur.
Le même transformateur utilisé avec un redressement double alternance fournit en B une tension V'0 = V racine de deux sur pi soit deux fois V0.

Le gain est de deux.
Prenons maintenant une ligne lambda; un signal appliqué à une extrémité se trouve déphasé de 3600 à l'autre extrémité (figure 1A).
Si on inverse les sorties de la ligne (figure 1B), les tensions sont déphasées de 180°, comme dans le système de redressement en double alternance; l'application simultanée de ces deux tensions déphasées au niveau de l'antenne double la valeur moyenne du champ rayonné; il y a donc un gain apparent de deux.

Réalisation pratique:

L'antenne utilisée est sans importance, on suppose qu'elle est adaptée au coaxial ou à la ligne qui l'alimente (figure 3).
La ligne de déphasage est constituée d'une longueur de coaxial égale à k lambda, k étant le facteur de vélocité du câble (0,66), elle prend le signal avec une certaine phase au niveau du coaxial et le ré applique une demi période plus tard au même niveau, mais déphasé de 180°; les tensions s'ajoutent.
L'adjonction de cette ligne ne doit pas modifier l'impédance de l'antenne, le ROS à la base du coaxial est inchangé; de plus, plusieurs lignes taillées pour différentes bandes peuvent être mises en parallèle sans rétroaction d'une bande sur l'autre.

Conclusion:

Si l'on ajoute qu'au gain obtenu ce déphasage élargit de 33 % la bande passante de l'aérien auquel il est connecté, on comprend la large utilisation qui en est faite des deux côtés de l'Atlantique chez les stations professionnelles, d'autant plus que ce gain est aussi valable à la réception.
Notons enfin le rôle de symétriseur qui permet l'attaque par coaxial d'une antenne symétrique.

D. Sanducre

(Je vous conseille d'attendre le printemps pour expérimenter ce montage).

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