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AutoRéalisation d'un dipôle 11 mètres.
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Réalisation d'un dipôle 11 mètres.
par 14RC126 Jeu 31 Mar - 11:15
Le dipôle est ce que l’on appelle une antenne demi-onde.
C’est à dire que sa longueur sera approximativement celle d’une demie longueur d’onde.
Elle a plusieurs avantages, notamment :
Coûts de fabrication très faibles.
Elle se monte et démonte très facilement.
Faible directionnalité.
EN THEORIE:
La longueur d’onde Lambda est égale à la célérité de la lumière divisée par la fréquence d’utilisation recherchée.
Et pour calculer la longueur d’un dipôle, il suffit en gros de prendre la mesure de la longueur d’onde et de la diviser par 2.
Lambda = c / f (avec c=célérité de la lumière et f=fréquence d’utilisation)
Longueur du dipôle = Lambda / 2
Le câble utilisé a un coefficient de vélocité qu’il faut prendre en compte pour une mesure plus exacte de votre dipôle. Pour un câble en cuivre isolé de 1,5mm², ce coefficient est d’environ 0,95.
Cela raccourcit la longueur du dipôle.
C’est ce qui différencie le calcul théorique du calcul pratique et cela vous donnera la longueur électrique de votre antenne. La longueur électrique s’arrête là ou le cuivre est replié sur lui-même.
Donc en reprenant la formule précédente (Longueur du dipôle = Lambda / 2), vous multipliez ce résultat par le coefficient en question.
Longueur définitive du dipôle = Longueur du dipôle x 0,95
Ex : je cherche à construire un dipôle dont la bande passante doit être centrée sur la fréquence 27,555 MHz. Voilà le calcul :
Lambda = 300/27,555 = 10,89 mètres
Longueur du dipôle = 10,89 / 2 = 5,44 mètres
Longueur définitive du dipôle = 5,44 x 0,95 = 5,17 mètres .
Cette valeur étant la longueur de l’antenne, chaque brin mesurera environ 2,58 mètres.
Voilà, vous connaissez donc la mesure de votre dipôle mais attention, cette longueur variera en fonction du type de matériaux constituant le brin conducteur, la forme de celui-ci ainsi que son positionnement dans l’espace par rapport au sol.
Son impédance théorique est de 73 ohms en son centre.
Donc vous obtiendrez, dans le cas d’une attaque directe par câble coaxial 50 ohms, un ROS d’environ 1,5.
Ce qui est déjà suffisant car la puissance réfléchie reste faible (4% !).
Cette impédance est celle que l’on obtient lorsque l’antenne est disposée à l’horizontale.
Gain théorique : 0dBd (normal, un dipôle ne peut pas avoir plus de gain qu’un autre dipôle de même dimension...) ou 2,15dBi.
Bande passante :
pour optimiser votre bande passante, utiliser une section de fil plus importante (2,5 mm² au lieu de 1,5mm² par exemple) mais avec une section classique de 1,5mm² c’est déjà largement suffisante pour couvrir une bonne partie de la bande 11 mètres (entre 27,405 et 27,955 MHz) avec un ROS acceptable aux extrémités.
Un dipôle rayonne dans le plan perpendiculaire du brin rayonnant :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Après toutes ces considérations théoriques, passons à la pratique.
CONSTRUCTION:
Nous allons voir 2 exemples de constructions par 2 OMs différents :
2 recettes différentes mais pour un résultat final quasi identique.
Exemple
Coût de reviens le plus faible possible.
Voici les éléments dont vous avez besoin :
1 domino.
1 tournevis plat de petite taille.
Une paire de tenaille ou tout outil apte à couper du fil électrique de petite section.
6 mètres de fil électrique 2,5mm² de section.
Du câble coaxial 50 ohms (11mm de diamètre pour avoir le moins de perte possible ou 6mm pour des coûts de reviens plus faibles et un poids moindre pendu à l’antenne) ou 75 ohms à cause de l’impédance de l’antenne.
De la cordelette ou, mieux, du fil nylon.
Cela servira à fixer votre aérien.
Au moins un support, un arbre par exemple ou une canne à pêche de grande longueur, en fibre de verre.
On calcule rapidement la longueur que va devoir avoir chaque brin de notre antenne.
Avec les formules indiqués plus haut, on peut avoir le résultat ainsi : L=71,25/F avec L : longueur en metres et F : Fréquence en MHz.
Ex. pour 27,555MHz de fréquence de résonnance, cela donne L = 71,25/27,5 55= 2,59 mètres
Coupez 2 sections de 2,70 mètres de câble électrique.
On les taillera plus tard pour arriver à la résonnance.
Prenez votre domino et fixez chacun des câbles sur le domino de cette façon :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Ensuite, vous devez choisir le mode de fixation de votre antenne :
1.Entre 2 arbres ?
2.En slopper (en français, l’antenne décrit un angle de 45° par rapport au sol) ?
3.En V ?
4.En V inversé ?
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
le mode slopper car cela ne nécessite qu’un seul point de fixation haut (arbre, pylône, cheminée...) et parce que l’antenne est moins directive.
l’impédance de l’antenne diminue dans cette position et se rapproche des 50 ohms.
Pour cela, je me suis procuré une canne à pêche en fibre de verre (surtout pas en carbone !) de 7 mètres de long ainsi qu’une fixation de sol.
Cela coûte environ 20 euros l’ensemble.
C’est à cette canne à pêche que nous allons fixer l’une des extrémités de notre dipôle. L’autre extrémité sera fixée au sol.
N’accrochez pas directement votre antenne à la canne à pêche ou au sol, utilisez pour cela quelques dizaines de centimètres de cordelette ou de nylon en tant qu’intermédiaire.
Pour les réglages, il faut s’armer d’un peu de patience.
Ca ne prend pas l’après-midi mais les montées et descentes puis remontées de l’antenne peuvent paraître fastidieuses.
Mais c’est le prix à payer pour obtenir une certaine efficacité.
Pour ma part, je suis donc parti de 2 brins de 2,70m chacun que je ne coupe pas pour accorder l’antenne mais que je replie à chaques extrémités de l’antenne car la longueur physique de l’antenne ne va que jusqu’aux boucles.
Cette longueur ne prend pas en compte le morceau de brin replié.
Ca permet notamment de rallonger l’antenne si elle est trop courte, chose que l’on ne peut pas faire si on sectionne les brins.
Faites attention à ce que les 2 brins soient toujours de même longueur autrement c’est le désaccord assuré.
Nous cherchons donc à accorder l’antenne sur 27,555 MHz, voici comment procéder pour accorder.
Mesures de ROS trouvées Action à entreprendre
Attention, ce sont des valeurs théoriques
-27,455, ROS = 1,05
27,555, ROS = 1,55
27,655, ROS = 1,75 RACCOURCIR L’ANTENNE
-27,455, ROS = 1,85
27,555, ROS = 1,55
27,655, ROS = 1,15 RALLONGER L’ANTENNE
-27,455, ROS = 1,55
27,555, ROS = 1,05
27,655, ROS = 1,55 NE PLUS TOUCHER L’ANTENNE, ELLE EST REGLEE
Tendez bien l’antenne de telle sorte à lui donner la forme d’une belle diagonale et ne soyez pas étonné par la courbure parfois importante de la canne à pêche.
C’est pour cela une longueur de canne importante, pour compenser cette courbure tout en conservant une hauteur d’antenne suffisante.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
La hauteur de positionnement de l’antenne joue sur son efficacité.
Plus elle sera haute, plus "tirera" bas sur l’horizon.
C’est un facteur important pour minimiser les rebonds (dans l’atmosphère ou sur le sol) et donc pour favoriser le DX.
Vous pouvez bien sûr choisir une autre configuration de positionnement de l’antenne.
Par exemple, le V inversé (avec un angle de 120°) permet lui aussi d’avoir une impédance d’antenne proche de 50 ohms mais nécessite par contre 3 points de fixation au lieu de 2.
L’antenne devient plus directive et rayonne principalement dans le plan perpendiculaire à celui de l’antenne.
Le positionnement à l’horizontal nécessite, lui, 2 points de fixation seulement mais situés en hauteur.
C’est valable si vous avez 2 cannes pêche ou bien 2 arbres aux alentours.
Par contre, l’impédance repasse environ à 75 ohms.
De toute façon, il est important de bien dégager l’antenne et de l’éloigner d’éléments génants (maison du voisin, bois...etc).
Un dipôle à 10 mètres du sol sera toujours plus efficace qu’une directive située au ras du sol.
Doit-on utiliser un balun ?
Eh bien pour des activités en portable, on peut s’en passer.
Un balun 1:1 a pour but d’isoler l’antenne de votre ligne de transmission.
Sinon, cette dernière pourrait rayonner une partie de votre signal.
Essais:
L’antenne mobile est une 5/8ème d’onde d’1m20 posée sur le toit du véhicule.
Le dipôle, lui, se situe à plusieurs mètres du sol.
Tout de suite, le niveau de bruit n’est pas le même et avec la propagation européenne que l’on a à cette période, je me rends compte que la différence de signaux est flagrante.
Jusqu’à plus de 5 points !
Sans compter les stations que je n’entends pas sur l’antenne mobile, elle ressortent clairement sur le dipôle.
La bande passante est effectivement largement suffisante sur l’ensemble de la bande pour ne pas avoir à se soucier du ROS.
Exemple
Ingrédients nécessaires pour la recette magique :
1 boite de dérivation PLEXO
10 mètres de coaxe 6mm.
1 bornier de dérivation (dominos).
du plexiglas.
du fil électrique souple 1,5mm².
un fer à souder et un peu d’étain.
de la corde nylon.
de l’huile de coude, de la patience.
et une boussole !!!
la longueur théorique doit être de 2,58m par brins.
Pour le fil électrique de 1,5mm², il est judicieux de choisir 2 couleurs différentes, c’est mieux pour reconnaitre le brin émetteur et la masse.
Ne pas oublier d’étamer les 2 fils et les brins du câble coaxial avant de les connecter.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Intérieur de la boite de dérivation
J’ai taillé cette antenne à "hauteur d’homme", c’est à dire à environ 1,80m du sol.
Je suis parti du calcul théorique en rajoutant 10 cm par brins.
Pour éviter que mon TX Lincoln fasse des signaux de fumées, j’ai utilisé la puissance minimum en AM (réglable de 1 à 10 w).
commencé par 1 watt, coup de pédale pour contrôler le ROS, normal c’est dans le rouge.
Coupé chaque brins cm par cm et re-contrôle du ROS.
Après plusieurs interventions, mesuré les brins pour qu’ils aient la même longueur.
Un ROS correct de 1,5 toujours à 1,80m du sol pour des longueurs de 2,50m par brins.
Monté cette antenne filaire à 5m environ, 1,2 de ROS. Satisfait.
Vue arrière de la plaque isolante:
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Arrière de la boite PLEXO:
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Pour éviter le poids au centre du dipôle, j’utilise du câble coaxial 50 ohms de 6mm.
Démonte jamais le câble coaxial (10 mètres), il fait partie intégrante du système.
Avec l’aide d’une boussole, l’effet directif de cette antenne (3 à 4 points au S-mètre), la bande passante est de 400khz.
plusieurs positionnements
En V dans le plan horizontal et vertical, inclinée à 45°.
En V inversé sur balcon ROS de 1,5.
horizontal, sur une hauteur minimum de 1/4 d'onde + 2,75 env .
Isolateur
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Les puristes me parleront de balun, d’hauteur minimum de 6,5m, de longueur de coaxe,
De nombreux paramètres influencent l’émission :
Le sol, l’environnement, le QTH, les appareils insérés dans la ligne d’antenne, la qualité et la longueur du coax’, la propag,les soudures...
EN CONCLUSION:
Cette antenne est très simple à réaliser comme vous avez pu le constater et donne d’excellents résultats si elle est correctement installée.
Vous pouvez extrapoler cette construction pour des dipôles taillés pour d’autres bandes.
Ex : un dipôle de 20 mètres de long peut être une bonne base pour l’écoute de la majorité des bandes radioamateurs ou de radiodiffusion.
Elle peut être emportée partout, pas de tube à caser dans le coffre du véhicule, juste du fil et du coaxial... Pour les activités en portable, c’est l’idéal.
Source : Net
C’est à dire que sa longueur sera approximativement celle d’une demie longueur d’onde.
Elle a plusieurs avantages, notamment :
Coûts de fabrication très faibles.
Elle se monte et démonte très facilement.
Faible directionnalité.
EN THEORIE:
La longueur d’onde Lambda est égale à la célérité de la lumière divisée par la fréquence d’utilisation recherchée.
Et pour calculer la longueur d’un dipôle, il suffit en gros de prendre la mesure de la longueur d’onde et de la diviser par 2.
Lambda = c / f (avec c=célérité de la lumière et f=fréquence d’utilisation)
Longueur du dipôle = Lambda / 2
Le câble utilisé a un coefficient de vélocité qu’il faut prendre en compte pour une mesure plus exacte de votre dipôle. Pour un câble en cuivre isolé de 1,5mm², ce coefficient est d’environ 0,95.
Cela raccourcit la longueur du dipôle.
C’est ce qui différencie le calcul théorique du calcul pratique et cela vous donnera la longueur électrique de votre antenne. La longueur électrique s’arrête là ou le cuivre est replié sur lui-même.
Donc en reprenant la formule précédente (Longueur du dipôle = Lambda / 2), vous multipliez ce résultat par le coefficient en question.
Longueur définitive du dipôle = Longueur du dipôle x 0,95
Ex : je cherche à construire un dipôle dont la bande passante doit être centrée sur la fréquence 27,555 MHz. Voilà le calcul :
Lambda = 300/27,555 = 10,89 mètres
Longueur du dipôle = 10,89 / 2 = 5,44 mètres
Longueur définitive du dipôle = 5,44 x 0,95 = 5,17 mètres .
Cette valeur étant la longueur de l’antenne, chaque brin mesurera environ 2,58 mètres.
Voilà, vous connaissez donc la mesure de votre dipôle mais attention, cette longueur variera en fonction du type de matériaux constituant le brin conducteur, la forme de celui-ci ainsi que son positionnement dans l’espace par rapport au sol.
Son impédance théorique est de 73 ohms en son centre.
Donc vous obtiendrez, dans le cas d’une attaque directe par câble coaxial 50 ohms, un ROS d’environ 1,5.
Ce qui est déjà suffisant car la puissance réfléchie reste faible (4% !).
Cette impédance est celle que l’on obtient lorsque l’antenne est disposée à l’horizontale.
Gain théorique : 0dBd (normal, un dipôle ne peut pas avoir plus de gain qu’un autre dipôle de même dimension...) ou 2,15dBi.
Bande passante :
pour optimiser votre bande passante, utiliser une section de fil plus importante (2,5 mm² au lieu de 1,5mm² par exemple) mais avec une section classique de 1,5mm² c’est déjà largement suffisante pour couvrir une bonne partie de la bande 11 mètres (entre 27,405 et 27,955 MHz) avec un ROS acceptable aux extrémités.
Un dipôle rayonne dans le plan perpendiculaire du brin rayonnant :
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Après toutes ces considérations théoriques, passons à la pratique.
CONSTRUCTION:
Nous allons voir 2 exemples de constructions par 2 OMs différents :
2 recettes différentes mais pour un résultat final quasi identique.
Exemple
Coût de reviens le plus faible possible.
Voici les éléments dont vous avez besoin :
1 domino.
1 tournevis plat de petite taille.
Une paire de tenaille ou tout outil apte à couper du fil électrique de petite section.
6 mètres de fil électrique 2,5mm² de section.
Du câble coaxial 50 ohms (11mm de diamètre pour avoir le moins de perte possible ou 6mm pour des coûts de reviens plus faibles et un poids moindre pendu à l’antenne) ou 75 ohms à cause de l’impédance de l’antenne.
De la cordelette ou, mieux, du fil nylon.
Cela servira à fixer votre aérien.
Au moins un support, un arbre par exemple ou une canne à pêche de grande longueur, en fibre de verre.
On calcule rapidement la longueur que va devoir avoir chaque brin de notre antenne.
Avec les formules indiqués plus haut, on peut avoir le résultat ainsi : L=71,25/F avec L : longueur en metres et F : Fréquence en MHz.
Ex. pour 27,555MHz de fréquence de résonnance, cela donne L = 71,25/27,5 55= 2,59 mètres
Coupez 2 sections de 2,70 mètres de câble électrique.
On les taillera plus tard pour arriver à la résonnance.
Prenez votre domino et fixez chacun des câbles sur le domino de cette façon :
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Ensuite, vous devez choisir le mode de fixation de votre antenne :
1.Entre 2 arbres ?
2.En slopper (en français, l’antenne décrit un angle de 45° par rapport au sol) ?
3.En V ?
4.En V inversé ?
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le mode slopper car cela ne nécessite qu’un seul point de fixation haut (arbre, pylône, cheminée...) et parce que l’antenne est moins directive.
l’impédance de l’antenne diminue dans cette position et se rapproche des 50 ohms.
Pour cela, je me suis procuré une canne à pêche en fibre de verre (surtout pas en carbone !) de 7 mètres de long ainsi qu’une fixation de sol.
Cela coûte environ 20 euros l’ensemble.
C’est à cette canne à pêche que nous allons fixer l’une des extrémités de notre dipôle. L’autre extrémité sera fixée au sol.
N’accrochez pas directement votre antenne à la canne à pêche ou au sol, utilisez pour cela quelques dizaines de centimètres de cordelette ou de nylon en tant qu’intermédiaire.
Pour les réglages, il faut s’armer d’un peu de patience.
Ca ne prend pas l’après-midi mais les montées et descentes puis remontées de l’antenne peuvent paraître fastidieuses.
Mais c’est le prix à payer pour obtenir une certaine efficacité.
Pour ma part, je suis donc parti de 2 brins de 2,70m chacun que je ne coupe pas pour accorder l’antenne mais que je replie à chaques extrémités de l’antenne car la longueur physique de l’antenne ne va que jusqu’aux boucles.
Cette longueur ne prend pas en compte le morceau de brin replié.
Ca permet notamment de rallonger l’antenne si elle est trop courte, chose que l’on ne peut pas faire si on sectionne les brins.
Faites attention à ce que les 2 brins soient toujours de même longueur autrement c’est le désaccord assuré.
Nous cherchons donc à accorder l’antenne sur 27,555 MHz, voici comment procéder pour accorder.
Mesures de ROS trouvées Action à entreprendre
Attention, ce sont des valeurs théoriques
-27,455, ROS = 1,05
27,555, ROS = 1,55
27,655, ROS = 1,75 RACCOURCIR L’ANTENNE
-27,455, ROS = 1,85
27,555, ROS = 1,55
27,655, ROS = 1,15 RALLONGER L’ANTENNE
-27,455, ROS = 1,55
27,555, ROS = 1,05
27,655, ROS = 1,55 NE PLUS TOUCHER L’ANTENNE, ELLE EST REGLEE
Tendez bien l’antenne de telle sorte à lui donner la forme d’une belle diagonale et ne soyez pas étonné par la courbure parfois importante de la canne à pêche.
C’est pour cela une longueur de canne importante, pour compenser cette courbure tout en conservant une hauteur d’antenne suffisante.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
La hauteur de positionnement de l’antenne joue sur son efficacité.
Plus elle sera haute, plus "tirera" bas sur l’horizon.
C’est un facteur important pour minimiser les rebonds (dans l’atmosphère ou sur le sol) et donc pour favoriser le DX.
Vous pouvez bien sûr choisir une autre configuration de positionnement de l’antenne.
Par exemple, le V inversé (avec un angle de 120°) permet lui aussi d’avoir une impédance d’antenne proche de 50 ohms mais nécessite par contre 3 points de fixation au lieu de 2.
L’antenne devient plus directive et rayonne principalement dans le plan perpendiculaire à celui de l’antenne.
Le positionnement à l’horizontal nécessite, lui, 2 points de fixation seulement mais situés en hauteur.
C’est valable si vous avez 2 cannes pêche ou bien 2 arbres aux alentours.
Par contre, l’impédance repasse environ à 75 ohms.
De toute façon, il est important de bien dégager l’antenne et de l’éloigner d’éléments génants (maison du voisin, bois...etc).
Un dipôle à 10 mètres du sol sera toujours plus efficace qu’une directive située au ras du sol.
Doit-on utiliser un balun ?
Eh bien pour des activités en portable, on peut s’en passer.
Un balun 1:1 a pour but d’isoler l’antenne de votre ligne de transmission.
Sinon, cette dernière pourrait rayonner une partie de votre signal.
Essais:
L’antenne mobile est une 5/8ème d’onde d’1m20 posée sur le toit du véhicule.
Le dipôle, lui, se situe à plusieurs mètres du sol.
Tout de suite, le niveau de bruit n’est pas le même et avec la propagation européenne que l’on a à cette période, je me rends compte que la différence de signaux est flagrante.
Jusqu’à plus de 5 points !
Sans compter les stations que je n’entends pas sur l’antenne mobile, elle ressortent clairement sur le dipôle.
La bande passante est effectivement largement suffisante sur l’ensemble de la bande pour ne pas avoir à se soucier du ROS.
Exemple
Ingrédients nécessaires pour la recette magique :
1 boite de dérivation PLEXO
10 mètres de coaxe 6mm.
1 bornier de dérivation (dominos).
du plexiglas.
du fil électrique souple 1,5mm².
un fer à souder et un peu d’étain.
de la corde nylon.
de l’huile de coude, de la patience.
et une boussole !!!
la longueur théorique doit être de 2,58m par brins.
Pour le fil électrique de 1,5mm², il est judicieux de choisir 2 couleurs différentes, c’est mieux pour reconnaitre le brin émetteur et la masse.
Ne pas oublier d’étamer les 2 fils et les brins du câble coaxial avant de les connecter.
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Intérieur de la boite de dérivation
J’ai taillé cette antenne à "hauteur d’homme", c’est à dire à environ 1,80m du sol.
Je suis parti du calcul théorique en rajoutant 10 cm par brins.
Pour éviter que mon TX Lincoln fasse des signaux de fumées, j’ai utilisé la puissance minimum en AM (réglable de 1 à 10 w).
commencé par 1 watt, coup de pédale pour contrôler le ROS, normal c’est dans le rouge.
Coupé chaque brins cm par cm et re-contrôle du ROS.
Après plusieurs interventions, mesuré les brins pour qu’ils aient la même longueur.
Un ROS correct de 1,5 toujours à 1,80m du sol pour des longueurs de 2,50m par brins.
Monté cette antenne filaire à 5m environ, 1,2 de ROS. Satisfait.
Vue arrière de la plaque isolante:
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Arrière de la boite PLEXO:
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Pour éviter le poids au centre du dipôle, j’utilise du câble coaxial 50 ohms de 6mm.
Démonte jamais le câble coaxial (10 mètres), il fait partie intégrante du système.
Avec l’aide d’une boussole, l’effet directif de cette antenne (3 à 4 points au S-mètre), la bande passante est de 400khz.
plusieurs positionnements
En V dans le plan horizontal et vertical, inclinée à 45°.
En V inversé sur balcon ROS de 1,5.
horizontal, sur une hauteur minimum de 1/4 d'onde + 2,75 env .
Isolateur
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Les puristes me parleront de balun, d’hauteur minimum de 6,5m, de longueur de coaxe,
De nombreux paramètres influencent l’émission :
Le sol, l’environnement, le QTH, les appareils insérés dans la ligne d’antenne, la qualité et la longueur du coax’, la propag,les soudures...
EN CONCLUSION:
Cette antenne est très simple à réaliser comme vous avez pu le constater et donne d’excellents résultats si elle est correctement installée.
Vous pouvez extrapoler cette construction pour des dipôles taillés pour d’autres bandes.
Ex : un dipôle de 20 mètres de long peut être une bonne base pour l’écoute de la majorité des bandes radioamateurs ou de radiodiffusion.
Elle peut être emportée partout, pas de tube à caser dans le coffre du véhicule, juste du fil et du coaxial... Pour les activités en portable, c’est l’idéal.
Source : Net
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