L'antenne dipôle en éventail est l'une des antennes HF multibandes les plus populaires auprès des radioamateurs. Sa popularité tient à sa construction simple, son faible coût et ses excellentes performances. Contrairement à d'autres antennes multibandes, elle n'utilise pas de pièges accordés, mais plusieurs dipôles distincts reliés à un seul point d'alimentation.
Pour le radioamateur souhaitant couvrir plusieurs bandes HF sans utiliser de coupleur d'antenne ni de commutation d'antenne complexe, le dipôle en éventail est une solution intéressante. Bien conçu, il peut fonctionner de manière fiable sur plusieurs bandes radioamateurs avec des performances comparables à celles des dipôles monobandes.
Dans cet article, vous lirez
Principe de fonctionnement
L'appellation « dipôle en éventail » provient de la disposition des conducteurs, qui, vue de profil, ressemble à un éventail ouvert. Plusieurs dipôles de longueurs différentes, chacun dédié à une bande de fréquences spécifique, sont connectés à un point d'alimentation unique.
Chaque dipôle est accordé sur une bande de fréquences spécifique. Lors de l'émission ou de la réception, l'énergie se répartit naturellement de sorte que la branche résonnant à une fréquence donnée soit prédominante. Les autres conducteurs, à haute impédance, ne contribuent que de façon minime au fonctionnement.
On peut concevoir un dipôle en éventail simple pour les bandes 40 m et 20 m, par exemple. Des modèles plus complexes couvrent souvent les bandes 80 m, 40 m, 20 m, 15 m et 10 m avec une seule alimentation coaxiale.
Avantages par rapport aux antennes à piège
L'alternative la plus courante au dipôle en éventail est le dipôle piégé. Ce dernier utilise des pièges résonants formés par la combinaison d'une bobine et d'un condensateur. Le piège isole électriquement une partie de l'élément rayonnant à une fréquence donnée et permet un fonctionnement sur plusieurs bandes.
Cependant, le dipôle en éventail ne comporte aucun piège. Ceci présente plusieurs avantages significatifs.
Le premier avantage réside dans la réduction des pertes. Chaque piège contient des composants réels dotés d'un facteur de qualité Q non nul. À puissance élevée, des pertes se produisent et une partie de l'énergie est convertie en chaleur. Le dipôle en éventail n'utilise que des conducteurs, ce qui minimise les pertes supplémentaires.
Le second avantage réside dans une bande passante de fonctionnement plus large. Les antennes à piège ont tendance à être relativement étroites sur certaines bandes, tandis qu'un dipôle en éventail se comporte de manière similaire à un dipôle résonant classique.
Le troisième avantage réside dans sa fiabilité accrue. Les pièges sont exposés aux intempéries et aux contraintes mécaniques. Dans un dipôle en éventail, cet élément est totalement absent.
Un autre facteur important est la simplicité de construction. Le radioamateur n'a pas besoin de concevoir ni de régler des pièges résonants. Il lui suffit de préparer des dipôles individuels de longueurs appropriées et de les accorder progressivement sur les bandes souhaitées.
Conception de dipôle en éventail
Le système repose sur un isolateur central relié par un câble coaxial. À ce point, des dipôles individuels, conçus pour différentes bandes de fréquences, sont connectés en parallèle.
Le dipôle le plus long est conçu pour la fréquence de fonctionnement la plus basse. Les autres dipôles sont de plus en plus courts. Les conducteurs sont espacés par des entretoises en plastique ou en fibre de verre.
La distance entre les conducteurs est généralement de quelques dizaines de centimètres. Une distance trop faible peut entraîner une influence mutuelle plus importante et un réglage plus complexe.
En construction, on utilise le plus souvent des conducteurs en cuivre ou en cuivre multibrins avec isolation résistante aux UV. La contrainte mécanique est similaire à celle d'un dipôle classique.
Réglage d'antenne
L'accordage d'un dipôle en éventail est un peu plus complexe que celui d'un dipôle à bande unique. Les conducteurs individuels interagissent entre eux, et la modification de la longueur d'une branche peut légèrement affecter la résonance des autres bandes.
La longueur des émetteurs individuels est réduite par le facteur de raccourcissement du conducteur et l'influence de la masse (capacité parasite). Si vous utilisez un fil isolé en PVC, prévoyez une réduction de 4 à 7 % de la longueur des émetteurs.
Il est recommandé de commencer par la bande la plus basse et de progresser vers les fréquences plus élevées. Après chaque réglage, il est conseillé de mesurer toutes les bandes à l'aide d'un analyseur d'antenne.
Après plusieurs essais, un ajustement parfait peut être obtenu sur toutes les bandes souhaitées.
Alimentation et balun
Comme pour le dipôle classique, il est recommandé d'utiliser balun de courant 1:1Son rôle est de limiter le courant commun circulant dans la tresse du câble coaxial.
Sans balun, le rayonnement de la ligne coaxiale peut être important, entraînant une distorsion du diagramme de rayonnement et des mesures PSV instables.
Pour des puissances de sortie allant jusqu'à plusieurs centaines de watts, les baluns de courant à ferrite avec des noyaux de type 31 ou 43 se sont avérés efficaces.
Résultats pratiques
De nombreuses mesures publiées montrent qu'un dipôle en éventail bien conçu atteint des paramètres très proches de ceux d'un dipôle monobande. Le gain et le diagramme de rayonnement restent pratiquement inchangés.
L'avantage réside dans la possibilité de couvrir plusieurs bandes sans nécessiter de commutateur d'antenne ni d'alimentations séparées. Cela offre au radioamateur une antenne HF universelle à un coût relativement faible.
En pratique, les dipôles en éventail sont souvent utilisés dans les installations résidentielles permanentes, lors de journées de démonstration radio et pour les opérations QRP. Les configurations 80/40/20/15/10 m ou 40/20/15/10 m sont très répandues.
limitations des dipôles en éventail
Le principal inconvénient réside dans la nécessité d'un espace suffisant. Le nombre de conducteurs augmente avec le nombre de bandes, ce qui rend l'antenne plus complexe et plus lourde. Par conséquent, dans certaines configurations, il peut être plus judicieux d'utiliser un dipôle piégé ou une antenne verticale.
Avec un grand nombre de bandes, il faut consacrer plus de temps au réglage, car les émetteurs individuels s'influencent mutuellement.
Conclusion
L'antenne dipôle en éventail est une solution optimale pour le radioamateur souhaitant utiliser plusieurs bandes HF avec une seule antenne. Comparée aux antennes à pièges, elle offre des pertes plus faibles, une construction plus simple et une grande fiabilité.
Bien qu'elle exige plus d'espace et de patience lors du réglage, l'antenne dipôle en éventail offre une grande efficacité multibande et des paramètres très proches de ceux d'un dipôle résonant unique. C'est pourquoi elle demeure l'une des antennes artisanales les plus populaires auprès des radioamateurs du monde entier.
Vidéos
La vidéo montre la construction pratique d'un dipôle en éventail multibande, y compris la solution mécanique des entretoises et le processus de réglage des bandes individuelles.