Voici un article datant de 1953
Cette antenne devenant de plus en plus courante, et de nombreux OM demandant des renseignements pour l’établir, nous ne pourrons mieux faire que d’extraire la substantiflque moelle de l’article de F.-S. Harris W8UKS, paru dans le QST de novembre 1949.
L’antenne qu’il a imaginée est constituée par quatre éléments folded superposés verticalement et ayant les dimensions ci-après (en mm) (voir fig 1)
a) diamètre du tube 6,35 (1/4 pouce) ;
b) longueur hors tout 966 (38 pouces, 0,95 λ)
c) épaisseur hors tout 38 (1,5 pouce)
d ) distance entre éléments 1 295 (51 pouces , 5/8 λ).
Si l’on transpose dans les matériaux standard disponibles en France, les dimensions a) et c) peuvent devenir « respectivement 6 mm et 36 mm.
Les éléments sont fixés sur un tube métallique formant le mât et sont reliés entre eux par des bouts de câble coaxial de 72 ohms disposés parallèlement deux par deux ; l’âme du câble est reliée aux éléments, les gaines sont soudées entre elles et reliées à la masse. L’impédance de l’ensemble est de 72 ohms ; le point d’attaque du feeder peut être quelconque, mais l’expérience a prouvé que le meilleur redément était obtenu en attaquant au niveau du deuxième élément en partant du bas. Toute autre impédance de feeder peut être utilisée sous la condition d’utiliser un système adapteur d’impédance convenable tel qu’une ligne quart d’onde.
La réalisation mécanique de cette « antenne est très facile ; la résistance au vent est très faible et, en prenant quelques précautions élémentaires, elle peut résister fort convenablement aux intempéries. Etant entièrement à la masse, elle n’offre aucun danger en cas d’orage.
Elle a par ailleurs des avantages certains qui en ont fait sa vogue actuelle ; son gain par rapport au doublet est de 8,5 db, équivalent à celui d’une beam à 4 ou 5 éléments, mais à rencontre de celle-ci, il n’est pas nécessaire de la faire tourner ; son diagramme de rayonnement horizontal est, en effet, analogue à celui du doublet et si le léger angle mort qui subsiste en regard des pointes est gênant, il suffit de la faire tourner de 90° seulement.
L’auteur, arguant de ces avantages, destine cette antenne aux amateurs des villes qui ne peuvent installer t d’antenne rotative, d’où son nom « City-Slicker » qui siginfie en bon français » débrouillard de la ville » . Il cite le record établi par W3CUM contactant W0BIPlors de l’inauguration de l’aérien.
En France, des résultats splendides ont été obtenus par f8GH , F8NH et de nombreux autres.
Cette antenne appelle cependant quelques remarques.La distance entre éléments de 5/8 de longueur d’onde résulte du coefficient de translation dans les feeders qui est de 0.66 .Les éléments sont en phase ,les bouts de coaxial son tendus entre les éléments et plaqués contre le mat ,ce qui donne un ensemble rigide . Mais bien que W8UKS dise, dans son article ,que la distanc de 5/8 de lamda soit optimum, nous ne sommes pas tout à fait d’accord.
En effet ,nous avons calculé le diagramme de rayonnement dans le plan vertical prependiculaire aux éléments. Les articles de J. Leclaire CN8MH, parus dans Radio-REF de mars à novembre 1952, nous ont été pour cela d’un précieux concours.
Nous vous ferons grâce de tout développement mathématique, n’ayant aucun goût pour les choses indigestes, et nous donnerons seulement les résultats pratiques avec le minimum de raisonnement nécessaire à la compréhension des faits. Considérons dans la figure 2 ,deux dipôles A et B placés perpendiculérement au plan de la figure. Leur distance D est évaluée en longue d’onde et vaut donc K λ .
Si nous sidérons le champ produit par chacun des doublets, en un point de l’espace situé à une distance suffisamment grande devant la longueur d’onde, on pourra admettre que les rayonnements des deux éléments vers ce point sont parallèles.
On voit de suite que pour un angle a, le rayonnement du doublet B doit parcourir une distance supplémentaire d = BB’. Comme les deux éléments sont en phase, les ondes reçues dans la direction considérée ne le sont plus ; elles sont décalées d’un angle d que nous pouvons calculer facilement en substituant à lambda son équivalent en angle, soit 360°
d= 360° x K x sin α
En représentant les valeurs de champ par des vecteurs, la résultante se trouve facilement (voir fig. 3).
Ayant de cette façon déterminé un certain nombre de points pour différentes valeurs de K, nous avons obtenu les diagrammes de la figure 4. En les observant, on voit que le K choisi pour la City-Slicker (0,65) laisse subsister un lobe vertical non négligeable et qu’il serait intéressant de le récupérer pour l’envoyer dans la direction utile ; c’est ce qu’on arrive très bien à faire en prenant K=0,5.
Mais, direz-vous, il s’agit de quatre éléments et non de deux ; nous y avons pensé et nous vous offrons de faire le même raisonnement sur la figure 5. On y voit que, sous l’angle a, les rayonnements des éléments B, C et D ont à parcourir ds distances supplémentaires d ,2d et 3d ;or,pour α =90° D==238°, on obtient donc les quatres vecteurs de la figures 6:
OA à 0° OB à 238°
OC à 476° soit à 116° de OA
OD à 714° soit 6° à gauche de OA
En faisant la résultante OR1 de OA et OD, elle se situe à 3° à gauche de OA et a pour valeur 1,99 si nous admettons que les quatre vecteurs avaient la valeur 1.
La résultante 0R2 de OB et OG est à 177° à droite de OA et a pour valeur 0,95 ; les deux résultantes sont donc en opposition de phase et se soustraient purement et simplement pour laisser subsister la valeur finale de 1,04.
Le lobe calculé pour deux éléments existe donc bien pour quatre éléments et a sensiblement la même valeur ; la seule différence réside dans le fait que le lobe utile a un maximum de 4 au lieu de 2 ; le bénéfice est illusoire d’ailleurs, car si l’on met la même sauce dans le feeder, elle se répartit en deux moitiés dans un cas et en quatre quarts dans l’autre.
A la suite d’aussi pénibles calculs (Hi !), nous avons envisagé de construire une antenne à deux éléments et de faire varier la distance entre les éléments, ce qui, entre nous, n’est pas très facile sur un toit assez peu carrossable (Hi !).
Nous aimerions avoir l’avis de ceux qui, dès maintenant, pourraient tenter le même essai.
Mais, direz-vous, si le feeder entre éléments doit avoir 1,30 m et si la distance entre éléments n’est que de 1 m, comment faire ? Eh bien, c’est beaucoup moins grave que si c’était l’inverse ; il suffit, en effet, d’enrouler le feeder autour du mât ou de lui faire faire une boucle de 10 cm de diamètre vers son milieu pour résorber l’excédent de longueur.
Nous nous permettrons encore une suggestion. Pourquoi ne pas mettre sur le même mât deux antennes semblables, mais à 90° l’une de l’autre, les éléments de l’une étant dans les espaces de l’autre ? Nous donnons, figure 7, le diagramme de rayonnement résultant dans le plan horizontal. Il suffit d’alimenter les deux systhèmes par deux feeders séparés et de ; brancher ces deux feeders à l’émetteur, tantôt en phase, tantôt en opposition, pour faire basculer le diagramme de 90° ; le tour serait joué, plus de mécanique, plus de commande ; à distance, ce serait vraiment l’antenne du « Débrouillard de la ville ».
Sources: Radio Ref juin 1953 , auteur F9ND et QST novembre 1949 par W8UKS.
suite de l’article sur Radio Ref Novembre 1953 F9ND / F8MX
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Je remercie tout d’abord ceux qui ont prêté intérêt à cet article et qui ont bien voulu me faire connaître leur opinion ou le résultat de leurs expériences.
En premier, F8LO m’a dit textuellement : « J’avais déjà essayé ce que vous proposez, c’est-à-dire de faire varier la distance entre les deux éléments demi-onde ; pour cela j’avais monté ces éléments sur des pièces de bois en forme de ciseaux qu’il suffisait d’ouvrir ou de refermer. Le gain maximum était bien obtenu pour 0,66 lambda de distance ; au-dessous le gain diminuait et ceci vraisemblablement par suite de la variation de résistance de rayonnement ».
J’ai reçu ensuite de CN8MH une lettre fort intéressante, le dernier article de CN8MH, sur le tracé du diagramme des antennes, était paru dans Radio-REF du 15 Mai alors que mon papier était déjà parti. On y trouve l’explication du phénomène constaté par F8LO ; il n’y a pas d’erreur dans le raisonnement que j’avais échafaudé en supposant que l’intensité était constante dans les éléments ; or, à puissance égale, l’intensité varie comme l’inverse du carré de l’impédance totale des éléments :
W = F Z
dans lequel Z est un terme complexe dans lequel la résistance de rayonnement intervient pour la plus grande partie.
CN8MH précise que pour la distance de 0,5 lambda le foliole vertical a bien disparu et que le diagramme dans la direction horizontale (α = 0) est en effet plus large, mais plus court.
F8LO m’a fait ensuite part de remarques à peu près semblables, et ce avec l’autorité que lui confère sa grande expérience en la matière et ses connaissances techniques très étendues.
J’ai recueilli ensuite l’opinion de F3HK qui abonde dans le même sens.
Je me plais à souligner que ces différentes remarques étaient empreintes du plus pur esprit scientifique et de la meilleure camaraderie OM. Aussi, je me devais de mettre au point un problème que j’avais laissé en suspens en terminant mon article sur une question posée à tous. Encore une fois merci à ceux qui y ont répondu dans l’intérêt général de la grande famille des amateurs.
D. L. R. — Précisons donc qu’il y a lieu d’adopter comme espacement entre éléments la valeur classique américaine de 0,6 à 0,7 λ. En effet, si celle-ci donne le gain maximum pour les angles voisins de l’horizon, elle correspond aussi, pour les feeders couramment utilisés, à la longueur métrique de l’onde entière électrique qui sert à relier les éléments entre eux.
F8MX.
Bonne lecture et bonne construction
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F6KSS
A reblogué ceci sur F8DFOet a ajouté:
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