Lévy verticale bandes hautes

Par F5AD

Sur mauvais sol, la polarisation verticale n'est pas à la hauteur de sa renommée pour ce qui concerne l'angle de départ et les performances en DX; par contre elle a un gros avantage sur le dipôle horizontal, c'est la possibilité d'un rayonnement omnidirectif, sans creux dans le lobe de rayonnement. C'est pour cela qu'elle donne malgré tout de meilleurs résultats (moins mauvais) dans les directions défavorisées par le dipôle.

Pour être facilement multibande, c'est une Lévy de 2x5m qui a été installée en polarisation verticale

Principe

La Lévy est filaire, en fil de cuivre électricien 2.5², dénudé ou non, car les pertes dues à l'isolant ne sont pas significatives aux fréquences décamétriques.

Elle est suspendue au centre d'une sorte de caténaire en nylon qui relie le sommet de deux pylônes espacés d'une vingtaine de mètres; caténaire inclinée ici car les deux pylônes n'ont pas la même hauteur.

L'extrémité inférieure de l'élément rayonnant est attachée par une cordelette nylon à un caillou posé au sol; le sommet est à 13m environ, la base à 3m du sol.

La ligne bifilaire alimente l'antenne en son centre et part horizontalement vers la gauche jusqu'à un des pylônes support pour redescendre ensuite vers la station.

Pour compenser le poids de la ligne, une cordelette en nylon rétablit l'équilibre dans la direction du pylône de droite.

L'avantage de la Lévy, c'est qu'il n'y a pas à la descendre pour la retailler puisque tout se fait au bas de la ligne bifilaire à l'aide de boîtes d'accord. Il est bon toutefois de mettre des poulies en sommet de pylônes pour ramener le tout au sol quand un élément vient à casser.

Supports

Les supports sont ici des pylônes métallique, il est préférable qu'ils soient haubanés avec cassure des résonances car l'antenne est noyée au milieu des haubans et risque d'être fortement influencée.

Alimentation

Elle se fait en bas de la ligne bifilaire par boîtes d'accord, et là, comme avec la Lévy rotative, ce n'est pas aussi simple que l'on pourrait croire car il est quasi impossible, de trouver une longueur antenne-plus ligne qui ne ramène que des faibles impédances en bas de ligne sur les cinq bandes hautes.

Et si l'on se retrouve avec une haute impédance, il y a deux inconvénients, un petit et un gros:

Le petit inconvénient, c'est qu'il va y avoir des surtensions importantes dans la boîte d'accord; par exemple 4000 Ohms vont produire plus de 600 Veff pour 100W; et 2000V pour 1kW; mais c'est gérable.

Le gros inconvénient, et qui en plus est invisible, c'est que le facteur de surtension du circuit de sortie de la boîte d'accord n'est pas infini; il ramène donc une résistance de pertes non négligeable en parallèle avec la charge, et l'énergie qu'on envoie part en partie dans l'antenne mais en partie aussi, en chaleur, dans cette résistance, et là c'est moins intéressant.

Exemple, un circuit parallèle L-C avec C=100pF et un facteur de surtension de 70 ramènent une résistance de perte de 4000 Ohms à 28 MHz; dans un tel cas de figure, la moitié de la HF fournie part en chaleur dans la self de la boîte d'accord!

Ici une boîte d'accord sur 14 MHz, on peut voir que la ligne bifilaire est branchée sur 6 spires, tandis que l'arrivée 50 Ohms est branchée sur 4 spires; le rapport de transformation d'impédances est donc de (6/4)²=2,25

La partie résistive de l'impédance parallèle ramenée en bas de ligne est donc de l'ordre de 50x2.25=112 Ohms, ce qui est idéal.

Solution

Il ne faut pas avoir de ventre de tension en bas de la ligne...

Pour cela, on utilise la ligne telle quelle sur les bandes où elle amène une impédance raisonnable, disons inférieure à 600 Ohms, et on la prolonge par ce qu'il faut de ligne sur les autres bandes pour obtenir l'effet adaptation d'impédance d'un tronçon quart d'onde qui transforme une haute impédance en une basse impédance.

On voit tout de suite que la Lévy n'est pas une solution aussi simple que ce que l'on croit a priori, tout au moins si l'on veut les cinq bandes hautes.

Résultats

L'antenne marche bien.

L'antenne de comparaison est la Lévy rotative de même dimension mais placée horizontalement à 19m du sol.

Avec la Lévy horizontale fixe, la verticale ne dépasse l'horizontale que dans les directions ou le lobe de l'horizontale présente des creux; et si l'on fait tourner l'horizontale systématiquement dans la bonne direction, l'horizontale est quasiment toujours supérieure; parfois même de beaucoup.

Attention, il s'agit d'essais sur mauvais sol, sec et calcaire; ce qui désavantage la polarisation verticale.

En outre, il faut penser aux pylônes métalliques qui constituent de véritables obstructions dans certaines directions, si bien que la verticale n'est pas omni directive et de loin, mais quand même plus régulière qu'une horizontale.

Conclusions

Si l'on peut mettre une horizontale rotative, ce sera mieux qu'une verticale au milieu de pylônes.

Si l'horizontale doit être fixe, les deux se tiennent, le choix dépendra des possibilités d'installation. Rappelons que dans le cas d'une Lévy, la directivité augmente avec la fréquence (jusqu'à 2x5/8); et que l'horizontale est un peu moins directive si on la dispose en V inversé .

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