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Mhz RADIO Le dipôle replié (folded dipole)
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Le dipôle replié (folded dipole)
par Mhz Mar 9 Fév - 20:44
Le dipôle replié, d’une demi-longueur d’onde est, en réalité, une antenne d’une pleine longueur d’onde à une fréquence donnée, repliée sur elle-même pour en faire une antenne demi-longueur d’onde.
’antenne ainsi repliée se distingue du dipôle demi-longueur d’onde à un seul brin par :
Une bande passante un peu plus élargie, sous la barre d’un ratio d’ondes stationnaires (ROS) de 2:1.
Lorsqu’alimentée au centre, l’impédance caractéristique de l’antenne repliée se situe près de 300 ohms (dans l’espace) alors que celle du dipôle demi-longueur d’onde est théoriquement de 70 ohms.
(En réalité, l’impédance d’un dipôle demi-longueur d’onde s’écarte appréciablement de sa valeur théorique lorsque l’antenne est installée à moins d’une demi-longueur d’onde du sol.)
L’inconvénient de cette antenne est qu’elle est essentiellement utile que pour une seule bande de fréquences.
À la rigueur, elle peut être utilisée sur des multiples impairs de sa fréquence fondamentale, mais ce n’est pas pour cette polyvalence (limitée) que je l’ai choisie.
La haute impédance, près de 300 ohms, d’un dipôle replié est la caractéristique que je recherchais en premier lieu, sans compter une bande passante un peu plus large que celle d'un dipôle monobrin.
Notez que, même si j’ai choisi d’utiliser un ruban (ladder line) dont l’impédance caractéristique est de 450 ohms pour l’antenne, l’impédance caractéristique d’un dipôle replié, utilisant ce type de ligne, demeure près de 300 ohms.
Je voulais alimenter mon antenne pour le six mètres directement avec une ligne bifilaire de 450 ohms parce qu’elle est considérablement plus efficace qu’un câble coaxial. En effet, la perte de signal dans un câble coaxial RG-8X, à 50 MHz, est de 9 à 11 fois plus grande (selon la qualité du câble) que dans le cas d’une ligne bifilaire (ladder line) de 450 ohms !
Or, je projetais d’utiliser mon dipôle replié en mode QRPP (puissance de 1 watt RF ou moins) pour des échanges numériques FT8 (voir : http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjtx.html). À ce niveau de puissance, je ne peux évidemment pas tolérer les pertes de signal que m’imposerait un câble RG-8X.
Imaginez le radioamateur, situé à des centaines, voire des milliers de kilomètres, qui tente de me répondre avec si peu de puissance ! Je ne peux évidemment pas me permettre de gaspiller le moindre microvolt d’énergie RF qui réussirait à parvenir jusqu’à mon antenne ! Même s’il émettait avec une puissance de 5 à 10 watts, les pertes seraient tout de même prohibitives.
Donc, le choix d’une ligne bifilaire de 450 ohms s’imposait pour plusieurs raisons :
Elle transporte l’énergie RF avec une très grande efficacité, ce qui se solde par un minimum de pertes.
Son impédance caractéristique de 450 ohms est relativement compatible avec les 300 ohms d’un dipôle replié, ce qui permet un bon transfert d’énergie RF.
Sa légèreté comparativement au câble RG-8X. En effet, je n’ai pas de support disponible à mi-chemin entre les extrémités de l’antenne et un câble coaxial serait trop lourd.
D’ailleurs, en utilisant une ligne bifilaire, j’élimine le balun avec ses pertes inhérentes prohibitives (pour mon besoin) et son poids additionnel.
Incidemment, je déconseille la ligne bifilaire (twin lead) de 300 ohms, typiquement utilisée pour la télévision.
Elle ne tarde pas à casser au point d’alimentation de l’antenne parce qu’elle n’est pas conçue pour être ballottée au vent sans être supportée tout près de l’antenne, et à intervalles réguliers par la suite.
’antenne ainsi repliée se distingue du dipôle demi-longueur d’onde à un seul brin par :
Une bande passante un peu plus élargie, sous la barre d’un ratio d’ondes stationnaires (ROS) de 2:1.
Lorsqu’alimentée au centre, l’impédance caractéristique de l’antenne repliée se situe près de 300 ohms (dans l’espace) alors que celle du dipôle demi-longueur d’onde est théoriquement de 70 ohms.
(En réalité, l’impédance d’un dipôle demi-longueur d’onde s’écarte appréciablement de sa valeur théorique lorsque l’antenne est installée à moins d’une demi-longueur d’onde du sol.)
L’inconvénient de cette antenne est qu’elle est essentiellement utile que pour une seule bande de fréquences.
À la rigueur, elle peut être utilisée sur des multiples impairs de sa fréquence fondamentale, mais ce n’est pas pour cette polyvalence (limitée) que je l’ai choisie.
La haute impédance, près de 300 ohms, d’un dipôle replié est la caractéristique que je recherchais en premier lieu, sans compter une bande passante un peu plus large que celle d'un dipôle monobrin.
Notez que, même si j’ai choisi d’utiliser un ruban (ladder line) dont l’impédance caractéristique est de 450 ohms pour l’antenne, l’impédance caractéristique d’un dipôle replié, utilisant ce type de ligne, demeure près de 300 ohms.
Je voulais alimenter mon antenne pour le six mètres directement avec une ligne bifilaire de 450 ohms parce qu’elle est considérablement plus efficace qu’un câble coaxial. En effet, la perte de signal dans un câble coaxial RG-8X, à 50 MHz, est de 9 à 11 fois plus grande (selon la qualité du câble) que dans le cas d’une ligne bifilaire (ladder line) de 450 ohms !
Or, je projetais d’utiliser mon dipôle replié en mode QRPP (puissance de 1 watt RF ou moins) pour des échanges numériques FT8 (voir : http://physics.princeton.edu/pulsar/K1JT/wsjtx.html). À ce niveau de puissance, je ne peux évidemment pas tolérer les pertes de signal que m’imposerait un câble RG-8X.
Imaginez le radioamateur, situé à des centaines, voire des milliers de kilomètres, qui tente de me répondre avec si peu de puissance ! Je ne peux évidemment pas me permettre de gaspiller le moindre microvolt d’énergie RF qui réussirait à parvenir jusqu’à mon antenne ! Même s’il émettait avec une puissance de 5 à 10 watts, les pertes seraient tout de même prohibitives.
Donc, le choix d’une ligne bifilaire de 450 ohms s’imposait pour plusieurs raisons :
Elle transporte l’énergie RF avec une très grande efficacité, ce qui se solde par un minimum de pertes.
Son impédance caractéristique de 450 ohms est relativement compatible avec les 300 ohms d’un dipôle replié, ce qui permet un bon transfert d’énergie RF.
Sa légèreté comparativement au câble RG-8X. En effet, je n’ai pas de support disponible à mi-chemin entre les extrémités de l’antenne et un câble coaxial serait trop lourd.
D’ailleurs, en utilisant une ligne bifilaire, j’élimine le balun avec ses pertes inhérentes prohibitives (pour mon besoin) et son poids additionnel.
Incidemment, je déconseille la ligne bifilaire (twin lead) de 300 ohms, typiquement utilisée pour la télévision.
Elle ne tarde pas à casser au point d’alimentation de l’antenne parce qu’elle n’est pas conçue pour être ballottée au vent sans être supportée tout près de l’antenne, et à intervalles réguliers par la suite.
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Re: Le dipôle replié (folded dipole)
par Mhz Mar 9 Fév - 20:47
Le branchement à l’émetteur/récepteur (XCVR)
Évidemment, il faut prévoir une transformation d’impédance entre :
l’impédance, de type symétrique, de (plus ou moins) 450 ohms à l’extrémité de la ligne bifilaire opposée de l'antenne, près de la salle radio ;
et l’impédance de 50 ohms, de type asymétrique, de l’émetteur/récepteur.
Après voir constaté qu’un balun 9:1 (9 x 50 = 450) de fabrication commerciale n’existait pas, je décidai d’en fabriquer un avec un petit bout de câble RG-8X. Eh! oui. Il en faut bien un peu, finalement, pour s’adapter à la sortie de l’émetteur/récepteur.
(Oui, d'accord. J'aurais pu fabriquer un balun 9:1 à l'aide d'une tore de poudre de fer agglomérée (matériel #10 noir) mais je n'en avais pas sous la main... et j'avais hâte d'essayer mon antenne !
Je choisis donc d’essayer une transformation simple 4:1 à l’aide de 2,245m de RG-8X, soit une demi-longueur d’onde (électriquement) à 50,4 MHz. J’estimai que la perte de signal RF dans cette petite longueur de câble serait très tolérable, d’autant qu’elle était inévitable !
J’ai fabriqué une "boîte de jonction" pour brancher la ligne bifilaire au câble coaxial, et protéger les connexions des intempéries.
Évidemment, il faut prévoir une transformation d’impédance entre :
l’impédance, de type symétrique, de (plus ou moins) 450 ohms à l’extrémité de la ligne bifilaire opposée de l'antenne, près de la salle radio ;
et l’impédance de 50 ohms, de type asymétrique, de l’émetteur/récepteur.
Après voir constaté qu’un balun 9:1 (9 x 50 = 450) de fabrication commerciale n’existait pas, je décidai d’en fabriquer un avec un petit bout de câble RG-8X. Eh! oui. Il en faut bien un peu, finalement, pour s’adapter à la sortie de l’émetteur/récepteur.
(Oui, d'accord. J'aurais pu fabriquer un balun 9:1 à l'aide d'une tore de poudre de fer agglomérée (matériel #10 noir) mais je n'en avais pas sous la main... et j'avais hâte d'essayer mon antenne !
Je choisis donc d’essayer une transformation simple 4:1 à l’aide de 2,245m de RG-8X, soit une demi-longueur d’onde (électriquement) à 50,4 MHz. J’estimai que la perte de signal RF dans cette petite longueur de câble serait très tolérable, d’autant qu’elle était inévitable !
J’ai fabriqué une "boîte de jonction" pour brancher la ligne bifilaire au câble coaxial, et protéger les connexions des intempéries.
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