Antenne Colinéaire


Comme l'indique le titre, il s'agit donc d'antennes colinéaire... J'en ai réalisé deux. La première est constituée de 6 demi-ondes (gain ~7dBi) et la seconde de 18 demi-ondes (~12dBi).
On trouve beaucoup de réalisations du même genre (basée sur l'utilisation de coax rigide), mais celle-ci est un peu particulière dans la mesure où le coax, je me le suis fabriqué! Il est constitué d'un tube de laiton de 4mm (intérieur 3), d'un fil de laiton de 1mm (il m'aurait fallu du fil de 1,3mm pour obtenir 50 ohms) et il est isolé à l'air. Cela lui donne une impédance théorique de ~60 ohms mais je ne crois pas que cela ai une très grande influence sur le résultat final (c'est une ligne de transmission d'une demi-onde). De plus l'utilisation de coax isolé à l'air engendre moins de perte que l'utilisation de RG58 par exemple.

Venons-en aux détails de fabrication: Vous aurez remarqué l'excroissance à la base. Il s'agit en fait d'un coax quart d'onde ouvert à un bout. Il a, de ce fait, une impédance infinie et à pour but de permetre l'utilisation du bout du coax d'alimentation comme 1er moitié de la 1er demi-onde. Il est constitué d'un bout de tube de laiton de 10mm extérieur (9 intérieur) et fait très exactement 30,6mm de profondeur intérieure. L'espace de Coax "libre" au dessus est aussi de 30,6mm. Ce tube est soudé sur un écrou de laiton M6 dans lequel j'ai taillé un épaulement pour le centrer correctement (tenir compte de sa profondeur pour couper le tube de 10mm!). Le tout est monté avec un contre-écrou sur un bout de tige filtée M6 percée au diamètre de 4mm et soudé sur le tube de laiton. Un tel montage permet d'en d'ajuster la position pour régler correctement l'antenne. Il a aussi l'avantage qu'il n'y a qu'une seule soudure par pièce différente et donc de ne pas en dessouder une en soudant l'autre....
Dans le même genre: le tube de 4mm est soudé sur une fiche SMA pour chassis. Prenez donc le temps de la démonter avant de souder le tube dessus car sinon, l'isolant qui maintient le contact central serait déterioré par la chaleur... Pour ce faire il suffit de pousser dessus avec une tige de 3mm par l'intérieur.
Remarquez que la version 18 demi-ondes est renforcée d'un tige de fibre de verre de 3mm (fixée avec des "colson"). Ce n'est pas asser pour la rendre solide, mais cela diminue fortement les problèmes de manipulations.


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Chaque partie suivante est isolée par un morceau de plaquette epoxy préforée au pas de 2,54mm. Je ne garde que 2 trous (et l'epoxy autour!). Ces trous servent aussi à maintenir le conducteur central au centre du tube.(le rayon extérieur du tube fait 2mm, et celui du fil fait 0,5mm. Total 2,5mm, pour les 4/100ième qui reste, le mieux est l'ennemi du bien...). Soyer le plus précis possible en soudant chaque élément, car si cet isolant garde les 2 fils correctement espacé, ce sont les soudures qui empêchent le conducteur central de pivoter autour de l'autre et qui le garde ainsi au centre du tube! vous comprendrez mieux ce dont je parle en cours de montage. Autre chose, n'ayez pas peur de bien "tendre" le conducteur central en le soudant à l'élément suivant car c'est le manque d'espace entre tube et isolant qui assurera au tout une certaine rigidité. Quand il y a 18 éléments, je vous assure que cela a de l'importance.
La dernière moitié du dernier élément est simplement constituée du prolongement du conducteur central. Il fait 30,6mm et est maintenu au centre par un bout de 1,5mm d'isolant pvc récuperé sur un fil électrique (le même bout de PVC à la sortie du 1er tube est une bonne chose, en effet la fiche SMA n'empêche pas le conducteur centrale de tourner). La longueur de chaque bout de tube fait 1/2 ondes, en tenant compte du facteur de vitesse du câble coax (Coax isolé à l'air = 0,85) et déduction faite de l'épaisseur de l'isolant, soit 50,6mm. Coupez-les trop long, puis, dans un mandrin de foreuse utilisé comme tour, raccourcissez-les à la bonne taille à l'aide d'une lime. La longueur de chaque bout de fil (à l'exception du 1er et du dernier) est de 62mm. Cela laisse ~4mm pour les soudures.

Nombre de montages que l'on trouve ailleurs ont un bout assemblé différemment. Je n'en ai pas compris l'utilité et, expérience faite, cela marcherait plutôt moins bien (perte de 3 ou 4 dB)...

Voici le diagramme de rayonement théorique de la version à 6 éléments. Chaque fois que vous doublez le nombre d'éléments, le gain théorique augmente de 3dB desquels il faut déduire les pertes dans la longeur de coax ajouté. Dans le cas présent, la pratique semble confirmer la théorie. N'oubliez pas non plus qu'à chaque fois que vous doublez le nombre d'éléments, vous divisez par ~2 l'angle d'ouverture du lobe principal! Dans la pratique, au-delà d'une certaine longueur, le gain diminue et seul la directivité augmente!

Prochainement, l'emballage de tout cela (Point d'accès y compris) pour un montage en extérieur.

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