ATELIERS ''SPÉCIAL ANTENNES'' par Gilles VE2TZT

Pourquoi une formation ?
 
 
 
 
 
POURQUOI PROPOSER CES ATELIERS ?.
 
De nombreuses contre-vérités circulent dans la communauté radioamateur au sujet notamment de la hauteur des antennes, des radians : « j’ai une super verticale qui marche sans radians », « j’y ai passé la fin de semaine mais j’ai fait descendre mon TOS de 1.3 à 1.0 ça va améliorer ma transmission !»,« ton antenne est capacitive ».
 
Parallèlement de nombreuses questions reviennent dans les conversations : « Est-ce que je peux mettre une verticale à côté de mon hangar ? un dipôle à 15 pieds est-ce que ça va marcher ? qu’est-ce que je peux installer pour commencer en HF? »
 
Sans réponses convaincantes, trop d’amateurs renoncent à faire du HF car ils sont découragés par la partie antenne. D’autant plus que la plupart des ouvrages ne sont pas nécessairement très pédagogiques.
 
L’idée
 
Plutôt que d’insister sur les aspects rébarbatifs de la physique et de l’électronique des antennes, il est possible d’apprendre tout en s’amusant à faire des essais ``virtuels`` sur des logiciels. En quelques minutes, il est facile de construire une antenne virtuelle dont la construction réelle prendrait des jours, de l’essayer virtuellement en effectuant une simulation, puis de la modifier et d’observer les résultats instantanément. Ainsi tout comme un enfant avec un jeu de construction, il est possible d’apprendre tout en s’amusant sans se préoccuper des lourds calculs que le logiciel effectue pour nous ni des lignes de programme qui traduisent des équations de physique très complexes. Dans le cadre des ateliers, nous pouvons procéder par une alternance entre des travaux pratiques sur des cas concrets et les explications plus générales qui s’en suivent, pour au final permettre aux participants de devenir autonomes dans leurs choix d’antennes.
 
 
OBJECTIFS DES ATELIERS
 
CHOISIR UN SYSTÈME D’ANTENNES AVEC DES OUTILS DE SIMULATION.
Ce titre contient tous les ingrédients des objectifs : -CHOISIR : implique être autonome et capable
 
-SYSTÈME D’ANTENNES : sous entend que penser aux solutions ne se limite pas à envisager une seule antenne isolément.
 
-OUTILS DE SIMULATION : au-delà des mots qui parlent d’eux même, le pluriel souligne qu’un seul logiciel ne suffit pas à aborder la solution de façon complète.
 
Plus en détail, les objectifs sont les suivants : -Comprendre les caractéristiques importantes des antennes. -Devenir capable de choisir une antenne en fonction de ses besoins. -Comprendre ce qui est faisable ou non.
 
-Devenir capable d’évaluer la crédibilité des ‘’bons conseils’’ prodigués par l’entourage. -Devenir capable d’évaluer la crédibilité des articles techniques.
 
IL NE S’AGIT PAS D’UN COURS SUR EZNEC
 
Simuler une antenne si on ne sait pas ce qu’elle doit accomplir ne sert à rien. De même, la seule simulation ne suffit pas, il faut l’inscrire dans une étude plus générale qui fait appel à d’autre logiciels
 
EZNEC n’est qu’un outil parmi d’autres pour nous aider à décider; de plus, nous n’utiliserons pas nécessairement ce logiciel.
 
En bref, savoir utiliser un logiciel de simulation ne signifie pas que l’on est capable de s’en servir, c'est-à-dire d’en avoir une bonne utilité.
 
Il est préférable au terme des ateliers d’avoir des participants qui ont bien acquis les concepts décrits dans les objectifs ci-dessus plutôt que des virtuoses de l’utilisation de logiciels qui ne sont pas capables de relier les simulations aux besoins de la réalité.
 
 
IL NE S’AGIT PAS DE COMPRENDRE LA PHYSIQUE
 
Nous ne parlerons que très peu d’IMPÉDANCE, nous ne nous intéresserons pas à l’adaptation d’impédance, c’est un détail souvent facile à résoudre, nous ne parlerons pas non plus de SWR ou de TOS, ce sont des notions liées à l’impédance.
 
 
NOUS NOUS PLAÇONS COMME DES UTILISATEURS
 
En bref, il s’agit d’une méthode nouvelle et originale pour appréhender les antennes, basée sur une expérience concrète de l’animateur (plus de 35000 QSO réparties sur 10 bandes, du 160m au 6m) et sur une progression logique. La majorité des antennes ou des situations étudiées ont été réalisées, testées ou vécues.
 
 
INTRODUCTION
 
-exercices de simulation d’un dipôle et d’une yagi 3el. -Que doit-on attendre d’un système d’antennes ? -nécessité d’établir des spécifications
 
 
1ERE PARTIE
 
Que doit-on attendre d’une antenne ?
-Remise en cause des grands classiques :
-TOS/ impédance, directivité, rapport A/Ar, Gain source de confusions pour beaucoup, inapproprié ou pas assez précis dans la plupart des cas.
-Le TOS et l’impédance n’ont aucune influence sur les performances (juste à faire la bonne adaptation) dans cet atelier nous n’en tiendrons pas compte.
-rappel rapide de ce que sont les notions de directivité, rapport A/Ar et Gain sur un exemple de lobe de rayonnement de yagi 3 el et d’un dipôle , rappel sur la notion de dB(Puissance et tension, importance de la notion de seuil de bruit, 1dB c’est important), champs, impédance du vide.
-Les spécifications moins connues : angles d’arrivée, rapport signal/bruit.
 
 
-INTRODUCTION A HFTA ,
 
exercice de simulation avec une 3 el yagi à différentes hauteurs vers l’Europe, le JA et les USA.Conséquences sur la notion de gain et de signal/bruit, on va plutôt parler de figure de mérite, notion de RDF. Influence du terrain et de la qualité du sol.
-Conclusion On doit attendre des qualités différentes d’une antenne de TX et d’une antenne de réception. LISTONS ces qualités.
TX : gain aux angles pertinent (très différent de 30 degrés et du gain max...) : rendement et importance de la qualité du sol.
RX : rapport signal (dans la direction et l’angle attendu) /bruit global.
Exemple final: mieux vaut une 2el + beverage que une 3el sur 40m... : c’est pourquoi on parle de système d’antennes plutôt que d’antenne.
 
 
2ÈME PARTIE
 
Exercices de simulation de différents types d’antennes tout en apprenant à utiliser le logiciel :

-Bandes hautes verticale(au sol et sur un toit sans/sans radians...), dipôle, yagi, autre au choix : importance de la hauteur au dessus du sol , retour à HFTA, importance des empilements (stack) --> on parle à nouveau de système d’antennes.
-Bandes basses
Rappel sur les modes de propagation : nuit propagation conduite (duct, ligne grise)
 
Logiciel de visualisation : DXatlas
Simulation : verticale (avec self, T, inverted L), dipôle, slopper, 2 el verticales, delta loop
2el réversible avec longueurs de coax, 4 square
 
-Radians
Importance des radians pour une verticale (calculs de rendement d’ une verticale sur 160m avec self puis T avec différents systèmes de radians) :quelle longueur et combien de radians installer ?
-Antennes de réception
-labeveragedu160au20m
-Les réseaux de verticales courtes à amplificateurs haute impédance RX 4 square, 8 circle...
-Flag,K9AY
 
 
3ÈME PARTIE
 
Interactions entre antennes, études de cas :
-Prise de conscience du problème : simulation d’un slopper 40m sous une yagi 3el 20m,
-simulation d’une 2el 40m près d’une 3el 15m.
-simulation d’une 4 square RX 80m à proximité d’une verticale 80m.