L’Antenne « JLOOP » par F5YS

Le but recherché était de construire une antenne pour le portable pédestre en VHF/ UHF,

facilement réalisable à partir des fonds de tiroirs.

Je me suis intéressé à l’antenne en J.

Rappelons que cette antenne est composée d’un brin de 1,5 lambda relié à la tresse du câble coaxial avec un brin rayonnant parallèle de ¼ de lambda. Cette antenne ne nécessite pas de plan de masse ce qui reste avantageux. J’ai donc réalisé une telle antenne avec des antennes télescopiques de 50cm et 1,50m espacées de 8cm.  Son fonctionnement est sans particularité et présente un gain similaire à une 5/8 de lambda voir à un dipôle. Le TOS est ajusté par la longueur des brins. A noter le fonctionnement acceptable de l’antenne sur 432mhz.

 

Pour des raisons pratiques qu’exige le portable, ma deuxième construction suivante se fit avec du feeder  450 ohms préférant un montage souple et moins encombrant tenant dans une poche.

Je coupais donc 1,50 m de feeder dont je sectionnais un des conducteurs à 47cm de la base, comme pour faire une antenne en J.

Pour des raisons de stabilité mécanique et afin d’éviter la torsion du feeder, je décidais de boucler les deux conducteurs au sommet et à la base du feeder juste au dessus du sectionnement du feeder formant sans le vouloir une loop étroite de 1 lambda, ce loop étant alimentée par une ligne d’un quart d’onde formant transformateur d’impédance pour l’alimentation de la boucle. Très vite je me suis aperçu que le TOS, relativement minime, pouvait être totalement annulé en intercalant un condensateur variable de 15 à 20 pF en série dans l’alimentation (côté boucle)  afin d’en éliminer le réactif. Le TOS reste de 1,1 sur 2 Mhz de bande passante.

Aux premiers essais je me suis vite rendu compte du gain étonnant de cette antenne comparée aux antennes du commerce, 5/8 de lambda et dipôle.

C’est ainsi que dans mon appartement, (deuxième étage) j’entendais des relais jamais reçus tels que celui de Salins dans les Vosges, du Rothorn en Suisse, distant de 100 à 200 kms. J’arrivais également à déclancher des relais dans la Forêt-Noire, du Taunus et dans le Palatinat, distant de 100kms ou plus, tout ceci depuis l’intérieur de mon appartement ! J’avais du mal à réaliser ce que je venais de découvrir ! Un bout de fil de 1,40m  présentant un gain supérieur à nos verticales conventionnelles!!!

Faisant voir ma réalisation à mon Frère Christian DC0IK ex F1AS, je lui demandais d’étudier ma réalisation plus « scientifiquement » lui qui dispose de divers logiciels de simulations.

Qu’elle ne fut pas notre surprise en constatant qu’à la résonance de la boucle, un gain théorique de 18 db sur une dizaine de khertz était constaté et que sur l’ensemble de la bande des relais 145Mhz un gain voisin de 5 db était mesuré.

Un léger effet de directivité est enregistré dans l’axe de la boucle mais sans trop d’importance car extrêmement pointu.

On venait donc de réaliser une antenne performante et facile de réalisation.  L’utilisation en portable est idéale, souple, un seul support léger pour l’ériger (style cane à pèche ou tubes d’électricien en pvc) et ça fonctionne. Si l’on utilise comme nous du feeder 450 ohms (cœfficient de vélocité = 0,90), la longueur de la boucle sera de 92 cm auquel il faut ajouter un espace de 1cm avant de la raccorder à la ligne d’adaptation de 46, cm de long, le brin court est relié à la tresse du coax et le brin long relié à l’âme du coax par l’intermédiaire d’un condensateur à piston de 15pf. (L’inverse d’une antenne en J). Longueur totale de 142 cm pour le 145,100mhz. (milieu de bande en émission) Nous avons ajusté au final la boucle au grid dip (ce que nous vous recommandons) le réglage étant extrêmement pointu. L’écartement optimum des brins sera de 1/100° de lambda, le diamètre des fils de l’ordre du millimètre pour les VHF/UHF.

Sur 435 Mhz, la réalisation est tout aussi simple, boucle de 30,5cm de feeder, intervalle 2cm et ligne d’adaptation de 15,5cm, capa piston céramique de 6pf et c’est tout !

Lors d’un séjour en Bretagne et grâce à la complicité et l’équipement de Claude, F6AID distant de 15Kms et en vue directe, (St Cast /Erquy dans les Côtes d’Armor) nous avons pu déterminer précisément le gain réel de l’antenne comparée à un dipôle. Le gain mesuré est de 5db soit 7,7dbi.

F1CLQ nous a fait profiter de son analyseur vectoriel pour le réglage fin du TOS qui reste inférieur à 1,1 soit 27 db de réjection.

Je reste persuadé qu’on pourra encore l’améliorer en peaufinant l’accord de la loop. Affaire à suivre.

Si sur VHF et UHF le gain reste très moyen, 5à 6 dB soit autant qu’une 3 éléments, cela devient nettement plus appréciable pour le décamétrique.

Convaincu par cette découverte et adepte des ondes courtes, il  restait maintenant à réaliser la même antenne pour le décamétrique car avec autant de gain et 100 watts ou plus on doit pouvoir faire quelques DX.

Pour des raisons pratiques, mes premiers essais en déca se sont fait uniquement sur 28Mhz en raison des difficultés, pour moi, à ériger l’antenne de 7,70 m de long en position verticale.

Pour le 28,5 Mhz, la boucle a 4,95 de coté et  la ligne de couplage 2,5m, le tout en léger « sloper » entre la terrasse et le faîte du toit de ma résidence secondaire. L’espace idéal entre conducteurs est de 10cm. Soit 1/100° de la longueur d’onde. (style échelle de grenouille) et c’est tout !

L’alimentation se fait par du coaxial 50 ohms, (comme pour la version VHF) par l’intermédiaire d’un condensateur variable de 120 pF .En fait un condensateur de 60 pF fait l’affaire. (A dimensionner en fonction de la puissance). 

La propagation actuelle sur 28Mhz ne m’a pas aidée. Il faudra encore être patient. Une deuxième version fut construite pour un fonctionnement sur 14,200mhz. Longueur de la loop 9,90 m largeur de la loop 20cm, ligne d’adaptation 4,95m, capacité de couplage 60pf.

L’adaptation avec le coupleur m’a permit de trafiquer sur 7Mhz avec des résultats tout à fait satisfaisants, comme un quart d’onde. L’impédance étant basse, voisine de 30 ohms, un coupleur traditionnel type COLLINS en L fait l’affaire.

 C’est ainsi que j’ai réalisé de bonnes liaisons sur 14 Mhz malgré une propagation très moyenne. Reçu 57 à Djibouti  & 52 à Madagascar avec 100 watts HF. Pas trop mal pour un bout de fil de 15 m. sans radian ! dont le fonctionnement égale ou surpasse certaines antennes du commerce.  

Avantage de ce type d’antenne, gain important sur la fréquence de résonance de la boucle, au-delà gain de 7,7dbi env. Polarisation verticale, idéale pour le DX, peu ou pas de TOS, système d’adaptation unique car pas de radian, ce qui n’est pas une mince affaire en déca, simplicité de réalisation, alimentation par du coax en mono bande, possibilité de fonctionnement en multi bandes avec un coupleur et avec des résultats honorables, le tout pour un prix plus que modique. Seul bémol la place nécessaire en hauteur pour l’ériger ce type d’antenne à la verticale.

Ceux qui disposeront de place pourront se lancer dans une réalisation sur 7 Mhz, l’antenne faisant quand même  30 m de haut!  Avis aux amateurs de DX  qui ont un pylône, un sapin ou un séquoia au fond du jardin !

Un grand merci à F6AID pour les mesures de gain et à F1CLQ pour les mesures du paramètre S11 à l’analyseur vectoriel, ce qui a mis la touche finale, sans oublier mon Frère Christian DC 0 IK.

Et maintenant à vous d’essayer, bonne réalisation et bons DX !

 

 

Ci-dessus: principe de la JLOOP = loop rectangulaire vertical de 1 lambda et ligne d’adaptation de ¼ lambda

le tout * cœfficient de vélocité pour l’alimenter via CV au câble coaxial de 50 Ohms. (alimentation semblable à une zeppelin);

les courants dans l’antenne à 145,1MHz,

 

Ci-dessus, les diagrammes de rayonnement, le gain, le SWR et le coef.de refl.(S11) obtenus par simulation avec le logiciel « 4nec2x ».

 

 

Contacts : f5ys at orange.fr    

 

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