Antenne halo

par **14RC126** Mar 2 Mai - 19:42

Une antenne halo , ou halo , est une antenne dipôle de longueur d'onde 1 ⁄ 2 , qui a été pliée en un cercle avec une coupure électrique directement en face du point d'alimentation.
Les extrémités des dipôles sont proches mais ne se rencontrent pas et peuvent avoir un condensateur à air entre elles pour ajuster la fréquence de résonance de l'antenne.
Si elle est montée horizontalement, le rayonnement de cette antenne est approximativement omnidirectionnel et polarisé horizontalement.

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Construction d'antenne halo typique. Les plaques d'accord rondes sont réglées pour la résonance et omises dans certains modèles.
La petite boîte contient un petit condensateur de réglage utilisé pour affiner le bras de correspondance gamma.

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Schéma de connexion d'une antenne halo adaptée gamma.

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Un halo de type "dipôle replié".
Gain selon l'axe Y 1,2 dBi, Gain selon l'axe Z -1 dBi, Gain selon l'axe X -1,7 dBi.
Alimenté au centre du conducteur inférieur (ligne d'alimentation non illustrée), supporté au centre du conducteur supérieur qui est au potentiel de terre pour RF. Ceci est similaire au halo tel que breveté à l'origine.

par **14RC126** Mar 2 Mai - 19:43

Antennes Halo vs antennes cadre
Cette section oppose les antennes halo aux antennes cadre qui sont électriquement dissemblables, mais peuvent être confondues car elles partagent toutes la même forme : un cercle.

Halo vs grandes boucles
Bien qu'elle soit également une antenne résonante, l'antenne halo est distincte de l'antenne cadre auto-résonnante , qui est approximativement le double de sa taille pour la même fréquence de fonctionnement.
Dans le cas de l'antenne halo, chaque moitié mesure environ un quart de longueur d'onde et se termine par un nœud de courant (courant nul et tension de crête) à la coupure.
D'autre part, les deux demi-cercles d'une boucle résonante, chacun ayant une longueur d' onde d' une demi- longueur, se terminent par un nœud de tension (courant de crête et tension nulle) en face du point d'alimentation, où les demi-cercles se connectent.
Les boucles auto-résonnantes avec un périmètre d'une longueur d'onde complète ont un diagramme de rayonnement qui culmine perpendiculairement au plan de la boucle (le long de l'axe Z, dans le diagramme) mais tombe à zéro dans le plan de la boucle, tout à fait à l'opposé du diagramme de rayonnement d'une antenne halo. Ainsi, malgré la similitude superficielle, ces deux types d'antennes sont fondamentalement différents.

Halo vs petites boucles
Une antenne halo est distincte de l' antenne à petite boucle par sa taille, son diagramme de rayonnement, sa résistance aux rayonnements et son efficacité . Une antenne halo est une antenne résonante : son impédance de point d'alimentation est purement résistive à la fréquence de conception. Une petite antenne cadre, en revanche, a une résistance aux rayonnements plus faible et n'est pas auto-résonante ; il nécessite une certaine forme d' adaptation d' impédance pour contrer la réactance de la boucle (en pratique, il s'agit généralement d'un condensateur shunt).
Étant donné que la résistance au rayonnement de la petite antenne est faible, peut-être quelques ohms au plus, la puissance convertie en ondes radio peut être éclipsée par la puissance perdue par la chaleur, en raison de la résistance dans le conducteur. Pour de meilleures performances de transmission, les antennes plus grandes sont toujours préférées, mais à de longues longueurs d'onde ( MF et LF inférieurs ), la taille de toute antenne résonante (telle que le halo) est irréalisable, et les petites boucles sont néanmoins utilisées comme la moins mauvaise option.

La distribution du courant le long des deux bras d'une antenne halo est similaire aux courants le long des deux bras (également d'un quart de longueur d'onde) d'un dipôle demi-onde (voir animation), étant le plus grand au point d'alimentation et tombant à zéro au se termine (l'écart dans le cas du halo). D'autre part, une petite boucle a un courant approximativement uniforme et en phase le long du conducteur. Le halo - encore une fois comme le dipôle demi-onde - a également des pics de tension au niveau de l'entrefer, alors qu'il s'agit du courant le plus important près du point d'alimentation le plus responsable du rayonnement produit, l'antenne rayonnant légèrement plus vers la division de la boucle. [ citation nécessaire ] La petite boucle rayonne presque également dans toutes les directions dans le plan du conducteur.

Les diagrammes de rayonnement du halo et des petites boucles sont opposés à celui de la boucle pleine onde, étant maximum dans le plan de la boucle, plutôt que perpendiculairement à celle-ci ; les antennes halo ne rayonnent qu'une petite quantité perpendiculairement au plan de la boucle, et les petites boucles n'ont aucun rayonnement perpendiculaire ("nulle").

Les halos sont le plus souvent orientés avec le plan de la boucle aligné horizontalement, parallèlement au sol, afin d'effectuer un diagramme de rayonnement approximativement omnidirectionnel dans le plan horizontal.
Les petites boucles, par contre, sont souvent orientées verticalement, pour profiter de la réception "nulle" de la petite boucle en pointant leur direction "sourde" (perpendiculaire au plan de la boucle) vers une source d'interférence.

par **14RC126** Mar 2 Mai - 19:46

Conceptions de halo modernes ou originales
Les premières antennes halo [1] utilisaient deux ou plusieurs boucles parallèles, sur le modèle d'un brevet de 1943 [2] qui était un dipôle plié [3] courbé en cercle.

La conception à deux boucles élargit la bande passante SWR et aide à l'adaptation d'impédance. Les antennes halo plus récentes ont eu tendance à utiliser un seul conducteur alimenté par un match gamma . [b] La nouvelle approche utilise moins de matériau et réduit la charge du vent, mais peut être moins robuste mécaniquement, à bande plus étroite et nécessite un balun pour empêcher le rayonnement de la ligne d'alimentation.

Avantages et inconvénients des antennes halo
Comme toutes les conceptions d'antenne, l'antenne halo est un compromis qui sacrifie une qualité souhaitable pour une autre qualité encore plus souhaitable - par exemple, les halos sont petits et modérément efficaces, mais uniquement pour une seule fréquence et une bande étroite autour d'elle. Les sections suivantes discutent des avantages et des inconvénients des antennes halo à la fois pour des questions pratiques et théoriques.

Avantages
Antennes Halo, montées sur voiture, pour la communication radio amateur VHF sur les bandes de 6 mètres et 2 mètres
Le halo, en tant qu'antenne plus grande, est plus efficace qu'une petite boucle.
Sur les bandes VHF et supérieures, le diamètre physique d'un halo est suffisamment petit pour être utilisé efficacement comme antenne mobile.
Vers l'horizon, le motif est omnidirectionnel à 3 dB ou moins, et cela peut être égalisé en réduisant légèrement la boucle et en ajoutant plus de capacité entre les pointes des éléments. Non seulement cela égalisera le gain, mais cela réduira le rayonnement ascendant largement gaspillé. [c]
Lorsqu'il est alimenté avec une allumette gamma, l'élément rayonnant du halo est à la masse CC , ce qui tend à réduire l'accumulation d'électricité statique.
Les halos captent moins de bruit d'allumage des véhicules lorsqu'ils sont montés sur le toit des véhicules que les antennes fouets . [4]
Les halos peuvent être empilés pour un gain supplémentaire. Cela réduit le rayonnement à angle élevé, mais a peu ou pas d'effet sur la forme du diagramme de rayonnement dans le plan de l'antenne. [c]
Un halo bien construit présente une bonne adéquation avec un câble coaxial de 50 ohms . [5]

Désavantages
Le rayonnement des halos horizontaux n'a presque pas de composante de polarisation verticale. On peut s'attendre à une perte de signal importante lorsque l'autre station utilise la polarisation verticale. [4]
L'antenne halo est structurellement rigide ; si elle est fixée à un véhicule, elle peut être endommagée par des branches d'arbres ou d'autres obstacles, contrairement à une antenne fouet qui se plie et rebondit.
Une antenne halo est une antenne résonnante , offrant les meilleures performances uniquement autour d'une fréquence. D'autre part, une petite boucle de transmission peut être réglée sur une plage de fréquences 3: 1 avec un condensateur variable . [ré]
Pour une utilisation mobile, le halo est plutôt visible par rapport à l'antenne fouet verticale beaucoup plus courante et peut attirer une attention indésirable.
Une antenne halo n'est pas aussi efficace pour les communications par ondes célestes qu'une petite boucle horizontale, toutes choses étant égales par ailleurs, car une plus grande partie de son signal est envoyée vers le haut plutôt que vers l'extérieur, gaspillant la puissance du signal « réchauffant les nuages ».
Remarques
^ Notez soigneusement que pour tous les types d'antennes, pour la mesure du diagramme de rayonnement et des performances, la taille de l' antenneest mesurée comme une fraction (ou un multiple) de la longueur des ondes qui la traversent ; par conséquent, la "taille" effective d'une antenne change en fonction de la fréquence sur laquelle fonctionne la radio connectée.
^ La correspondance gamma n'est qu'une caractéristique typique des halos modernes; ce n'est pas indispensable. Il existe d'autres méthodes moins courantes d'alimentation des halos qui fonctionnent tout aussi bien, voire mieux.
^ a b Le rayonnement à grand angle n'est pas utile pour les communications VHF, sauf pour la signalisation d'engins spatiaux en orbite rapide avec une antenne fixe; pour ce cas particulier, un diagramme de rayonnement qui couvre uniformément tout le ciel est pratique.
^ Les fréquences d'émission possibles sont ceux qui font la petite circonférence de boucle entre une /dix et une /3 de longueur onde. ( [Longueur d' onde] = 299.79 mètres / [fréquence en MHz ] = 983.563 pieds / [fréquence en MHz ] ) La fréquence de fonctionnement plus élevée est déterminée par le réglage de capacité minimale du condensateur variable; la fréquence la plus basse par la capacité maximale disponible et par la quantité de perte acceptable car une résistance aux rayonnements réduite rend l'efficacité très faible.
Une gamme plus souvent utilisée, quelque peu conservatrice est Une /8 à une /4 de longueur onde. Pour réception, une plage de fréquences beaucoup plus faible est pratique, avec la circonférence vers bas pour être 1 /seize longueur sonde. Il n'y a pas latitude avec une antenne de halo: Il ne peut être (presque) 1 /2 longueur onde.

par **14RC126** Mar 2 Mai - 19:49

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