Construction d'un multi-dipôles

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Afin de perfectionner l'installation des aériens au QRA, j'envisage du construire une nouvelle antenne en remplacement de mon dipôle monobande taillé pour le 40m.

Ce dernier a été monté rapidement à la réception de mon nouvel indicatif F4 afin de répondre au plus vite à mon envie d'effectuer des QSO en HF. C'est un aérien que j'avais plus ou moins bien taillé pour résonner vers 7050 kHz qui me servait jusqu'à maintenant à faire de la réception en HF.

J'avais fait simple mais efficace : une boite plexo, un domino, un socle PL femelle et 2 x 10 mètres de 6mm² souple. Ca fonctionne très bien et avec la boite d'accord du transceiver, on arrive à trafiquer plus ou moins efficacement sur d'autres bandes. Accorder une antenne sur une fréquence ne garantit pas qu'elle soit efficace sur cette fréquence. 

 

Quelle antenne choisir ?

Alors j'ai plusieurs options pour construire une filaire utilisable sur plusieurs bandes et notamment :

  • la G5RV
  • la Windom
  • le dipôle à trappes
  • le multi-dipoles

La première, je ne la connais pas mais je me la "garde" pour une prochaine fois. En fait j'ai des doutes pour que la boite d'accord du FT-1000D puisse exploiter facilement le potentiel "multibande" de cette antenne.
La Windom, j'en ai eu une il y a très très longtemps et franchement, je ne l'ai jamais trouvée très performante. J'ai bien un balun 1:6 dans un tiroir mais je ne suis jamais arrivé à taillé une quelconque antenne avec lui. On va donc s'en passer.
Le dipôle à trappes, je préfère éviter car ça nécessite de construire des trappes à haut facteur Q et ça complique un peu mon projet.
Le multi-dipôles a finalement ma préférence car je peux aisément réutiliser mon dipôle 40m actuel (il n'y a pas de petites économies en temps de crise) et je sais ce que vaut un dipôle en terme d'efficacité.

Grâce au site de F5AD, j'ai pu me documenter sur la mise en œuvre d'un tel aérien. Ce n'est pas compliqué à construire mais à régler, c'est une autre paire de manches.

Cette antenne existe sous plusieurs formes : plusieurs dipôles en parallèle, les dipôles construits avec du bifilaire 300 ohms, plusieurs dipôles qui "partent" d'un même point d'alimentation vers différents azimuts...etc. Chacun a ses avantages et ses inconvénients. Ce qu'il faut savoir c'est que plus les dipôles sont proches, plus l'antenne sera difficile à régler car les éléments ont une influence les uns sur les autres.

Je définis mon projet et il y aura donc :

  • un balun en courant avec un tore ferrite ;
  • plusieurs dipôles en parallèles suffisamment espacés pour limiter l'influence entre chaque dipôle ;
  • une utilisation sur 4 bandes (40, 20 et 10 mètres; le 15 mètres sera probablement utilisable sachant que c'est une harmonique 3 du 40) sans boite d'accord ;
  • réutilisation de mon dipôle 40 mètres actuel associé à 2 dipôles 20 et 10 mètres réalisés en fil d'acier prévu pour l'étendage de linge (afin de limiter les coûts)

La construction et le montage

 Les éléments à avoir pour sa réalisation sont notamment :

  • un tore ferrite ; j'ai choisi un FT240-31 car j'hésitais avec un FT240-61 mais ce dernier sera plus adapté à la construction d'un aérien nécessitant un balun en tension (loop par exemple)
  • du coaxial 6mm 50ohms pour la réalisation du balun
  • une boite plexo
  • une PL259 chassis
  • du il d'acier d'étendage de linge (on trouve facilement 100m pour 10 euros dans les grandes surfaces de bricolage, rayon "articles extérieurs" ou "grillage"
  • un tube de 2m40 IRO qu'on sectionnera ensuite en 6 morceaux afin de réaliser l'espacement des dipôles
  • du fil polypropylène car même s'il est sensible aux UV, pour expérimenter c'est idéal car pas cher et aisément trouvable
  • de la visserie diverse et variée ainsi que des dominos et des cosses

Voilà en photos comment j'ai construit mon balun :

La prise femelle PL259 destinée à être raccordée au coaxial en provenance du shack a été positionnée sur le côté car il s'avère que la partie inférieure du boitier n'avait pas de surface plane suffisante pour offrir un support solide à la prise.

 

C'est un balun en courant constitué d'un tore ferrite de type FT240-31 avec un enroulement de 8 tours de câble coaxial 50ohms 6mm type RG58.

Un seul conseil, il est important de ne pas raccorder directement les éléments rayonnants à la sortie du balun. Utilisez des anneaux qui absorberont la tension exercée pour rendre l'aérien bien droit. Une image plus bas dans cet article illustre bien le montage que je vous préconise.

 

Et maintenant, voici le fil acier utilisé pour les dipôles 20 et 10 mètres :

Il faut faire extrêmement attention lors de son utilisation car on a vite fait, de par sa rigidité, de se crever un oeil. Alors soyez prudent !

 

Le tube IRO sectionné en 6 morceaux de taille égale. Vous percerez de façon identique ces 6 tubes à 3 endroits (à chaque extrémités et au centre donc en gros espacés de 20 cm) avec un petit forêt, cela servira à faire passer les éléments rayonnants ou les fils de tension :

 

Voilà à quoi va ressembler votre balun avec les 3 dipôles raccordés :

 

Les espaceurs avec les dominos qui servent à fixer les éléments :

 

Et maintenant, voici à quoi ressemble l'aérien après une après-midi de montage :

 La pointe du V inversé se situe à une dizaine de mètres du sol. C'est une hauteur qui, pour le 40 mètres, s'avère un peu juste. Pour la bande des 20 m, on est à une hauteur d'environ 1/2 onde ce qui permet de tirer un poil plus bas. Et sur 15 et 10 m, on tire encore plus bas, avec notamment une hauteur correspondant à une longueur onde.

 

Les premiers essais

Alors il faut avouer que je ne m'attendais pas à ce que ce soit si difficile à mettre au point. En effet, j'avais fait en sorte d'écarter de façon assez importante les dipôles dès leur "sortie" du balun. Mais malheureusement, je me suis rendu compte que j'avais mal taillé mes dipôles. Le dipôle 40m, lui, à la rigueur, me semblait aisément rattrapable (je l'utilisais auparavant donc je n'étais pas loin de la résonance). Mais par contre, pour 10 et 20m, là, j'étais plus dubitatif car la fréquence de résonance pour l'un était de 29,7MHz et pour l'autre, 12,6MHz environ !

Aller, on ne se décourage pas, je sais que ça va payer à un moment donné.

La principale difficulté n'est pas tant de tailler les dipôles à la bonne longueur, non, c'est plutôt d'arriver à monter l'aérien avec les 3 dipôles tendus de façon équilibrée. Pour cela, j'ai testé la solution des dominos qui maintiennent en tension les dipôles au travers des tubes IRO. Et finalement, ça ne marche pas trop mal.

Heureusement, mon mât télescopique alu se manipule facilement et les extrémités du V se situent à environ 3 m de hauteur. Il m'a fallu retailler 2 fois les dipôles pour enfin me retrouver à des ROS tout à fait acceptables. Seul le dipôle 20 mètres sera à retoucher une dernière fois lors de la prochaine descente du mât car je n'arrive pas à descendre en-dessous de 1.5/1 à la résonance. A voir si les 2 longueurs du dipôle sont égales car à force de les retoucher, je me demande si je n'ai pas fait de mauvaise coupe ou un rallongement plus important d'un côté que de l'autre.

En attendant, il m'aura fallu une petite journée pour construire et régler l'aérien. Maintenant, passons à la deuxième partie de la mise au point : les essais sur l'air.

Donc sur 40m et 10m, j'ai un ROS à 1/1 à la fréquence de résonance souhaitée et sur 15m, l'harmonique 3 du dipôle 40m me permet d'être à environ 1.7/1 aux alentours de 21.150MHz. Ce sera déjà très bien pour commencer.

Je branche le FT-1000D et en journée, j'effectue quelques contacts locaux sur 40m sans difficultés avec les mêmes reports qu'auparavant. Ce qui est guère étonnant sachant que la configuration de l'aérien est quasiment identique à ce qu'elle était.
Ensuite, je bascule sur 20m car la propagation s'ouvre un peu le long de la ligne grise. Et là, je me rends compte que pour cette bande, un rayonnement NORD-SUD ne sera pas très propice aux contacts vers les USA par exemple. En quelques jours, sur cette bande, j'arrive à contacter notamment la majeure partie de l'Europe (nous sommes au mois d'Aout et de nombreux OMs sont en congés, ça s'en ressent, ce n'est pas pour se donner des excuses HI !), l'Ukraine, les USA (eh oui, quand même, finalement !), le Canada et l'Ile de la Réunion.

Sur 15 mètres, c'est encore meilleur avec les USA, le Japon et l'Indonésie. Et le plus glorifiant dans tout ça c'est que pour YC9WIC, je n'ai pas eu besoin de m'égosiller dans le pile-up car il m'a reçu au premier appel. Certes, je devais avoir une puissance de 200W en USB mais malgré tout, lorsque l'on entend les autres OM appeler avec amplificateurs linéaires et belles directives, on a une certaines fierté à recevoir la confirmation via LoTW.

Pour le moment, voici donc les ROS relevés :

Fréquence ROS
7000 kHz 1
7100 kHz 1.1
7200 kHz 1.7

 

Fréquence ROS
14000 kHz 2.1
14100 kHz 1.8
14200 kHz 1.5
14300 kHz 1.5
14350 kHz 1.5

 

Fréquence ROS
21000 kHz 2
21100 kHz 1.8
21200 kHz 1.7
21300 kHz 1.5
21400 kHz 1.35
21450 kHz 1.3

 

Fréquence ROS
28000 kHz 1.4
28100 kHz 1.5
28200 kHz 1.7
28300 kHz 1.8
28400 kHz 1.9
28500 kHz 2.2
28700 kHz 2.5
29000 kHz 2.8
29300 kHz 2.9
29700 kHz 2.8

Il me reste à vérifier si le dipôle 20 mètres est bien symétrique car j'ai un peu de mal à comprendre pourquoi je n'arrive pas à me rapprocher de 1/1 et le dipôle 10 mètres est un peu long, cela mérite une petite retouche.

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