Radio club de CAEN

 

Une antenne mobile à projection d’ondes

 

par Philippe, F6FZU

 

 

Suite à ma précédente construction d’une antenne mobile à chapeau capacitif, un mauvais serrage du chapeau capacitif m’a conduit à une découverte sans précédent.

Le chapeau capacitif mal serré s’est mis en rotation et est, curieusement, resté à la même hauteur. J’ai eu l’idée d’exploiter cet accident pour commuter mon poste (un FT817) sur décamétrique.

Et là, surprise, l’accord était presque parfait sur 28 MHz alors que je roulais en ville dans une zone 30. J’ai d’ailleurs effectué un contact avec un OM suédois SA 1 LUI qui m’a donné un excellent report (59 +10) malgré la petite puissance de 5W HF du FT817.

 

Il n’en fallait pas plus pour que je me lance dans une expérimentation « grandeur nature ».

 

Alors que je racontais cette expérience au radio-club, un OM m’a donné l’idée d’utiliser cette rotation pour produire l’électricité nécessaire pour recharger l’accu qui alimente le poste radio.

 Il fallait également mettre en relation le phénomène de rotation avec l’allongement électrique de l’antenne.

 1/ Préparation et contraintes

Je suis parti d’une embase magnétique d’antenne professionnelle achetée dans une brocante radio. Il me fallait prévoir la rotation du chapeau capacitif. Pour cela, quatre cuillères à café en plastique feraient l’affaire car il ne faut pas alourdir le chapeau. La construction de ce chapeau capacitif est détaillée dans l’article « Une antenne mobile bi-bande avec un chapeau capacitif » dans les pages techniques du site F6KCZ (suivre ce lien).

Le brin rayonnant sera constitué par un cintre de pressing détortillé. S’assurer que ce brin soit le plus droit possible. Un moteur de récupération de magnétoscope fera office de dynamo pour charger la batterie.  Le tout sera logé dans une boite de conserve (la boite de tomates pelées convient bien mais on peut aussi prendre des petits pois). 

 

Il faut également prévoir la rotation du brin pour entraîner le moteur.

Le transfert d’énergie sera assuré par un petit roulement à billes collé au sommet de la boite de conserve. Ce roulement aura un diamètre intérieur identique au fil du cintre afin de pouvoir être emmanché en force.

 

 

Inventaire des éléments :

- Une embase magnétique

- Un moteur électrique 12 volts

- 4 cuillères à café en plastique

- un cintre de pressing

- une boite de conserve

- un chapeau capacitif (Voir détail ici)

- une batterie 12v 3A minimum

- une diode 1N4007 (protection)

- deux condensateurs 18 pF 400V MKH

- un roulement à billes

 

 

2/ Construction

La boite servira de socle. Elle sera collée sur le support magnétique et isolée de la masse. Elle fera partie de l’ensemble rayonnant avec le moteur. ATTENTION : aucune partie du moteur ne doit être connectée à la masse. Seul le pôle négatif sera connecté à la tresse du coaxial.

Le chargeur d’accus (diode et capa) sera réalisé en l’air et viendra se loger dans la boite.

L’autre partie sera incorporée avant la prise PL 259 près du transceiver.

Une sélection du moteur devra être réalisée : il faut que le moteur délivre environ 14 volts en tournant à 1200 tours / minute. Une perceuse et un multimètre seront utilisés pour cette sélection.

 

Schéma du chargeur

 

  La batterie

 

 

Vue du fond de la boite

 La photo ci-contre montre la fixation du moteur ainsi que la mise en place du roulement.

Un cordon de colle Araldite® sera réalisé des deux côtés du roulement afin de bien le maintenir en place.

Attention de ne pas déborder dans le roulement.

 

Avant de mettre la colle, gratter un peu le bisphénol enduisant l’intérieur de la boite car l’Araldite® ne tient pas dessus.

 

 

La mise en boite :

Avant de positionner les éléments, on s’assurera que tout est bien serré.

 
 

 

3/ Réalisation du chapeau capacitif rotatif

 

 

On utilisera du fil électrique 0.75 carré plié et soudé sur un domino dépourvu de son enveloppe.

 

Couper 2 fois 11cm de fil et le plier comme sur la photo.

  Souder ensuite le domino avec le fil en garnissant bien de soudure.
 

Couper les cuillères à café en gardant environ 4 cm de longueur de manche.

Les fixer sur les brins du chapeau capacitif avec de la gaine thermo rétractable. Il faut permettre le coulissement des cuillères le long du brins afin de régler l’équilibrage : en effet, lors de la rotation, un mauvais équilibrage ferait vibrer l’antenne et cela altèrerait l’accord sur les bandes basses.

 

 

Il faut maintenant positionner le chapeau capacitif.

Dans mon cas, l’accord sur 430 MHz a été trouvé à 34.5 cm de la base de l’antenne

Le câble coaxial sera raccordé suivant le schéma donné plus haut.

Il faudra mettre un cordon de joint silicone entre la base de la boite et le socle magnétique pour éviter les infiltrations d’eau.

Il va maintenant falloir procéder aux essais en mobile. Il est conseillé de charger la batterie au préalable à moins d’avoir parcouru une centaine de kilomètres à vitesse soutenue, poste éteint, pour recharger la batterie avec le chargeur intégré à l’antenne.

 

Après de nombreux tests réalisés en ville et sur l’autoroute A84, nous avons mis en évidence la relation entre la vitesse du véhicule et l’accord sur les fréquences décamétriques.

Je remercie d’ailleurs tous les OM’s du radio-club de Caen F6KCZ pour leur aide précieuse lors de ces tests et leur collaboration aux progrès de la science.

 

Le tableau ci-dessous indique cette relation :

 
Fréquence d’accord

Vitesse du véhicule

28 MHz

30

21 MHz à 24 MHz

50

18 MHz

70

14 MHz à 10 MHz

90

7 MHz

110

3.5 MHz

130

Comme on pourra le remarquer, l’antenne s’accorde sans aucune difficulté sur toutes les bandes amateur.

Les mesures ont été faites à vitesse soutenue.

On admettra avoir un peu de ROS en cas de ralentissement.

La circulation dans les bouchons permet de trafiquer en 28 MHz.

 

NB : Il n’y a pas de vitesse requise pour les VHF et UHF. On peut trafiquer à l’arrêt !

Je rappelle que les fréquences 144.000 à 145.999 MHZ sont réservées exclusivement aux possesseurs d’un indicatif radioamateur. La bande 430.000 à 439.999 leur est aussi réservée avec un statut secondaire.

L’antenne présente un diagramme de rayonnement très particulier en 50 MHz.

 

 

 

Pour le trafic en 50 MHz, il n’y a pas de plan de SOLE pour éviter la FRITURE.  Suivant le LIEU, l’antenne favorise l’apparition d’une RAIE parasite avec des effets de MOULINET. Je ne vais pas vous mener en BATEAU et je ne PECHE pas par excès de zèle si je dis que l’antenne COULE complètement sur cette bande et fait perdre beaucoup de BAR de S-mètre…

 

4/ Conclusion

Certains REQUINS du trafic penseront que cette antenne, n’ayant pas une taille de BALEINE, ne se comportera pas comme un POISSON dans l’eau. Hélas, la science a toujours ses détracteurs.

 

5/ Évolution prévue

Compte tenu des résultats miraculeux de cette antenne, un groupe de travail composé de brillants ingénieurs a été constituée afin de travailler sur l'évolution du principe de la projection d'ondes.

Au programme :

- Élaborer un produit commercial basé sur la mise en rotation régulée du projecteur d'ondes (Utilisation d'un PIC ou d'un Arduino®) afin de pouvoir trafiquer sur toutes les bandes à l'arrêt.

- Créer une autre antenne commerciale sur le même principe, sans batterie et reliée au secteur pour que ceux qui ne disposent pas de place pour installer une antenne décamétrique puissent trafiquer en fixe.

- Trouver un industriel capable de fabriquer ces produits à un coût raisonnable situé autour de 20 € à 30 €.

- Avoir terminé le projet le 31 mars 2017 à minuit.

 

 

73 de Philippe F6FZU

 

 

Mis à jour le 1er avril 2016