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L'ANTENNE EH: C'est
quoi ?
Mon premier site,que vous avez sans doute visité,et dont les
principaux sujets sont repris ici présentait les antennes
decamétriques pour espaces restreints,ces antennes s'adressent
aux radioamateurs défavorisés par leur emplacement (pas de
toit, ni de jardin, problème avec le syndic etc...) ,on y
découvre l'antenne ISOTRON et la boucle magnétique,antennes qui
trouvent leur place sur un balcon ou une petite terrasse.ICI,les
choses sont un peu différentes.Le sujet reste le même: comment
trafiquer et "être sur l'air" en HF quand l'espace est
compté ?
Je recherche continuellement à améliorer mes liaisons,le DX,la
station rare,avec des aériens discrets,peu coûteux,qui ne
demandent pas d'infrastructures importantes.Aujourd'hui je vous
présente l'antenne EH
LA THEORIE
Vous connaissez tous les antennes raccourcies,principalement les
"verticales" dont la longueur électrique est
respectée par des bobines courcircuitées à différents
endroits et qui permettent un trafic "moyen" sur toutes
les bandes ou presque.L'antenne EH c'est tout autre chose, c'est
un PRINCIPE DIFFERENT.
Utilisant internet afin de rechercher des modèles d'antennes,ou
plus simplement des idées traitant du radioamateurisme,(je ne
recherche jamais autre chose.. hi...), je suis tombé sur un truc
vraiment nouveau......
Le fonctionnement de cette antenne repose sur le théorème de
POYNTING.
S = E x H
Physicien Britannique et professeur d'université HENRY POYNTING découvra et mis en
évidence en 1880 un phénomène basé sur la production
simultanée de deux champs : E et H ,ces deux champs
correspondent à l'énergie produite par la tension et
l'intensité en sortie d'émetteur,en règle génèrale pour une
antenne dipôle ces deux champs sont alternativement déphasés
ainsi un maximum de tension correspond au minimun d'intensité et
vice-versa,on obtient un rayonnement électromagnétique pour peu
que la longueur de l'élément rayonnant soit bien calculé en
fonction de la fréquence,ce phénomène correspond à la
découverte de H.HERTZ. Ici les champs doivent se produirent
SIMULTANEMENT et sont perpendiculaires entre eux;le champ H doit
encercler le champ E et avoir la même courbure,pour arriver à
cela la présence d'une bobine dans l'alimentation aura pour but
de retarder le champ H et le résultat sera la mise en PHASE des
deux champs E et H.Le schéma ci-dessous montre la production du
rayonnement électromagnetique par rapport aux champs
précèdemment cités...
Cette découverte n'est pas nouvelle,elle a déja été
exploitée pour des émetteurs de radiodiffusion AM (en Egypte),
et porte le nom d'antenne CFA (Cross Field Antenna).
Revenons à l'antenne EH pour les radioamateurs.TED HART
(W5QJR),un ingénieur électronicien et inventeur de l'antenne EH
propose une configuration simple de mise en pratique du
théorème de POYNTING pour les Radioamateurs.
La puissance fournie à l'antenne est appliquée à une induction
entre la source (tx) et l'élément rayonnant,l'induction
retardera la phase du courant relativement à la tension
appliquée .Par conséquent,dans l'antenne,la phase de la tension
"champ E" et la phase du courant "champ H" se
produisent simultanément,ainsi le nom d'antenne EH.Ceci permet
la satisfaction du théorème de POYNTING et le rayonnement se
produit.Pour obtenir physiquement cet effet,un circuit que l'on
appelle le "RESEAU ou NETWORK" assure la mise en phase
correct de la tension et du courant,on y distingue 2 selfs et 2
condensateurs .
SCHEMA DU RESEAU DE MISE EN PHASE...
En raison du rendement élevé de l'intégration des champs E et
H l'antenne n'est qu'une fraction de la longueur d'onde.La taille
physique de l'antenne est trés petite comparée à la longueur
d'onde de fonctionnement <1% .
Ce chapitre consacré à la théorie des antennes EH,n'est qu'un
résumé trés simple du fonctionnement,il existe de nombreuses
controverses concernant le fonctionnement de ces antennes,vous
trouverez des avis partagés voir totalement négatifs,d'autres
plus enthousiastes,la curiosité m'a poussé a
"essayer" et je vous fais part de mon expérience
personnelle.De plus amples renseignements techniques et
mathématiques sont disponibles sur le site de TED "en
Anglais" sur celui de Stefano "en Italien",une
étude trés pointue sur le site "THE EH ANALYSED"
réalisée par KB1EGI Maitre de sciences d'université aux
USA,également l'excellent site de DL7PE avec l'antenne
"microvert" à voir également.Tous ces liens sont
présents à la dernière page.
CE QU'IL FAUT RETENIR: Cette antenne est composée de deux
parties distinctes :
-- UN RESEAU DE MISE EN PHASE EH (bobines et capas)
-- UN DISPOSITIF RAYONNANT (LE DIPOLE: cylindres dans notre
cas,voir les CONES sur le site de W0KPH).Il existe plusieurs
"versions" d'antennes EH,celle avec une seule bobine et
pas de condensateur,ou une bobine et un condensateur,bref il
semble que le modèle proposé ici soit celui qui donne les
meilleurs résultats,il s'agit du "FULL-NETWORK".J'ai
testé également le modèle le plus simple dont la présentation
fait partie de ces pages, je vous invite à le découvrir sur la
page :UNE ANTENNE EH TOUTE SIMPLE.
Après toutes ces explications voyons maintenant le schéma
pratique d'une antenne EH complète modèle
"FULL-NETWORK" qui figure ci-dessous,il semble clair
que le "réseau" de phasing "le NETWORK"
indépendant du système rayonnant soit disposé au plus près et
sur la même base que le dispositif rayonnnant "partie en
couleur bleue".TED HART propose ce schéma général
adaptable à toutes les bandes,seules les selfs et capacités
sont variables,nous verrons sur la page de construction comment
choisir les valeurs en fonction de la fréquence souhaitée ..
SCHEMA GENERAL DE L'ANTENNE EH...
Remerciements à TED HART (W5QJR) et STEFANO GALASTRI (IK5IIR),pour leurs informations,et l'aimable autorisation de publier les schémas techniques sur la théorie des antennes E.H................