L’antenne F6HLZ

L’ANTENNE F6HLZ, UN AERIEN PERFORMANT… ?

DF1VC

Traduction F5HD

Nous remercions F6HLZ Jean-Claude Malcombe qui nous a donné son accord pour la parution de cet article.

Antenne 430 à 440 MHz de fabrication F5HD

Préambule :

Décrite dans le REF du mois de décembre 1989 par son concepteur F6HLZ, cette remarquable petite antenne a suscité bien des interrogations dans l’esprit de beaucoup de radioamateurs, ce qui nous a conduit à la construire et à l’expérimenter. Etonné par sa morphologie un peu particulière, je décidais d’un premier montage sur 144 Mhz moyennant néanmoins une refonte du système de fixation des éléments. Surpris par les résultats obtenu compte tenu du peu de matériel nécessaire à sa construction, je décidais de l’expérimenter sur d’autres bandes. Les résultats furent tout aussi surprenant. La polarisation est verticale, le ROS est de 1/1 sur la fréquence d’accord et ne dépasse pas 1,3 dans la bande 2 mètres et 1,6 dans la bande 70 cm. Le gain équivaut à celui d’une Yagi 4 éléments dans sa version simple sans réflecteurs.

Généralités :

L’antenne nécessite un support isolant , tube d’électricien ou PVC utilisé dans les installations sanitaires. Le système de fixation d’origine décrit dans le REF a été modifié pour faciliter l’alimentation qui se fait par un câble coaxial de 50 ohms. Comme on peut le voir sur les croquis, l’antenne est composée de deux triangles équilatéraux donc absolument identiques qui sont superposés et reliés entre eux par un fouet ainsi que par le système d’adaptation où est soudé le câble coaxial. Les dimensions données dans le tableau A correspondent au milieu de bande où le ROS est voisin de 1/1. Si un réglage s’avère nécessaire on peut jouer sur la longueur du fouet pour une adaptation maximale.

Matériel utilisé :

Bande 144 Mhz : - tube plastique diam. 20 mm , long. 500 mm ou plus pour le support
 tige laiton plein ou tube diam. 2 mm à 6 mm pour les triangles et fouet - coaxial diam.6 mm RG58 puis raccord et coax diam.11 mm genre
RG213

Bande 432 Mhz : - tube plastique diam. 10 à 15 mm, long. 300 mm ou plus, support
 tige laiton ou tube 2 à 4 mm pour les triangles et fouet
 coaxial diam. 6 mm puis raccord et coax. diam.11 mm
RG213 ou H100

Bande 1200 Mhz : - tube plastique diam. 5 à 6 mm, long. 150 mm ou plus, support
 tige laiton diam. 1 ou 2 mm pour les triangles et fouet
 coax. 6 mm puis raccord et coax. H100

Bande 28 Mhz : - tube plastique diam. entre 40 et 60 mm, long. 1800 mm ou plus pour le support
 tube alu diam. de 10 à 25 mm pour les triangles et fouet
 coax diam. 11 mm genre RG213 ou autre
 colliers de serrage genre tuyau échappement de véhicule

Détails de montage

L’utilisation du type de matériel conducteur est laissé au libre choix du constructeur. On peut très bien utiliser soit du laiton, ou du cuivre, ou du fil de cuivre argenté pour la version 1200 Mhz par exemple où le côté du triangle ne mesure que 28 mm. ! Les diamètres des éléments conducteurs ne sont pas critiques du tout.

Pour la version 28 Mhz qui prend des dimensions plus importantes, les éléments D ne passent pas par le tube support mais sont fixés à ce dernier par des colliers de tuyaux d’échappement disponibles dans les magasins de pièces détachées pour automobiles. Les éléments E peuvent être de simples fils de 2,5 millimètres carrés de section raccordés sur l’élément D au niveau du collier par une cosse et soudés de l’autre côté au câble coaxial.

Une telle antenne en version portable fut montée en démonstration au radio club de l’Association du Relais UHF du Bassin Houiller, F6KFT, à Théding (57). La fixation des éléments, du coaxial et son raccordement est laissé au libre choix de chacun. Le câble ne doit de préférence pas passer à l’intérieur de l’antenne (triangles) dont il risque de perturber le fonctionnement. Voir le croquis. L’âme du câble coaxial est soudée sur l’élément E qui va vers le triangle supérieur de l’antenne et la tresse sur l’élément E va vers le triangle inférieur.

En ce qui concerne la polarisation, elle est verticale. Pour obtenir une polarisation horizontale il faut basculer l’antenne de 90 degrés. La fixation devient à ce moment là plus problèmati-que. Une version 1200 Mhz en polarisation horizontale a été montée par F5HD et est en service pour la réception ATV du relais DB0SAR. Elle est munie d’un petit panneau réflecteur en époxy cuivré à 0,25 lambda de l’extrémité de l’élément D, côté arrivée du câble coaxial.

L’antenne F6HLZ est légèrement directive mais suppose des lobes de rayonnement latéraux puisqu’elle donne d’excellents résultats en trafic omnidirectionnel. Un diagramme de rayonnement n’a pas été établi. Il paraît nécessaire de la dégager de tout obstacle environnant, métallique ou autre, l’idéal étant de la monter en tête de mat si possible. Chez F6ABL elle fonctionne sous le toit, chez F1JBX sur le balcon d’un HLM et F1JBX a monté une version portable en 144 où certains points de soudures sont tout simplement remplacés par des dominos d’électriciens soudés sur les éléments ce qui rend l’antenne démontable.

Le gain de l’antenne paraît conforme à celui donné par son concepteur. Nous avons procédé par comparaison avec une antennes Yagi de 4 éléments. Nous n’avons pas noté de différence notable. Le modèle avec réflecteur sera décrit dans un prochain article. Sur 28 Mhz l’antenne a été comparée à une 4 éléments monobande à 10 m du sol. Les résultats furent surprenants. Aucune différence de signal n’a été constatée en passant d’une antenne à l’autre.

Je pense que cette antenne dont le rapport performances prix est sans égal est à la portée de tout amateur moyennement outillé. Je serai fortement intéressé de connaître le résultat des expérimentations effectuées par les uns ou les autres avec cet aérien que j’ai tout simplement trouvé hors du commun. Je vous en remercie d’avance.

Voelklingen le 8 juillet 1999
73 QRO et bonne réalisation,

DF1VC Willi.

Les montages au sein du radio club F6KFT :

par F5HD

Une quinzaine de ces antennes a été montée par les OM’s du radio club sur différentes fréquences. L’OM Willi DF1VC qui s’est déplacé d’Allemagne pour venir au club de F6KFT nous a fait une démonstration sur place en installant en quelques minutes une version démontable de la HLZ dimensionnée pour le 28 Mhz sur le trottoir devant le radio club. Plusieurs contacts furent effectués avec le triangle inférieur de l’antenne à 1 mètre du sol.. !

Si les dimensions données dans le tableau sont respectées l’antenne fonctionnera du premier coup. Il est néanmoins peut-être utile de rappeler qu’une longueur de câble coaxial d’un multiple de demi longueur d’ondes est toujours préférable à une longueur quelconque. La raison en est qu’une demi longueur d’onde ou un multiple de demi longueur d’onde (multiplié par le coefficient de vélocité du câble pour obtenir sa longueur physique) répète à son extrémité exactement l’impédance vue au point de raccordement à l’antenne. Cette particularité est d’ailleurs utilisée pour mesurer des impédances sur des aériens en place et inaccessibles.

Le calcul de la longueur du coax est simple. Prenons en considération la bande VHF du 2 mètres. La longueur d’onde pour une fréquence de 145 Mhz étant de 300 : 145 = 2,068 mètres , une demi longueur d’onde serait donc égale à 2.068 : 2 = 1,034 m et une demi longueur d’onde physique à 1,034 x 0.66 = 0,68 m. Le nombre 0,66 étant le coefficient de vélocité du câble coaxial avec comme diélectrique du plastique.

La longueur de votre câble coaxial serait donc un multiple pair ou impair de 0,68 mètres. En admettant qu’il faut une longueur de 16 m de câble de l’antenne au poste, on choisirait la longueur de 16,32 ce qui correspond à 0,68 x 24 ce qui nous donne 16,32 m. Ne pas oublier d’inclure dans vos calculs, en cas d’utilisation d’un TOSmètre , le TOSmètre ainsi que son câble raccord. vers le TRX qui pourrait avoir une longueur de 0,68 m par exemple.

Conclusion :

Les avantages de cet aérien sont sans aucun doute multiples :

  son excellent rapport qualité prix
  sa facilité de montaget avec le système DF1VC
  son réglage rapide et sans problèmes, un TOS mètre suffit
  son rendement comparé au peu de matériel nécessaire
  sa polarisation et son rayonnement quasi omnidirectionnel
  sa bande passante
  son volume dans l’espace

Cette antenne peut être recalculée pour d’autres fréquence sans aucun problème. Certains l’utilisent dans la bande radiodiffusion 88 à 108 Mhz où elle donne d’excellents résultats suite à ses qualités précitées, ainsi qu’à sa largeur de bande, paramètre non négligeable dans ce cas particulier. Voir les dimensions dans la page jointe. D’autres l’ont redimensionnée pour écouter le trafic aviation.

Vous lui trouverez certainement une utilisation à votre goût. Faites-nous part de vos expérimentations, vos opinions sont les bienvenues, n’hésitez surtout pas à nous faire part de vos considérations. Utilisez les adresses email sur la page d’accueil.Merci d’avance.

La raison primaire de publier cet aérien relève de notre souci permanent, en dehors de tout esprit mercantile, de permettre aux débutants, aux étudiants, mais surtout aux plus démunis, d’acquérir du matériel de transmission simple et fonctionnel leur permettant de trafiquer sur les bandes VHF, voire décamétrique, avec les moyens qui sont les leurs. Merci encore à l’OM Willi Walzenbach, DF1VC, ainsi qu’à Jean Claude Malcombe, F6HLZ, qui nous a donné le feu vert pour publier cet article.

73, QRO

Raymond, F5HD

Les renseignements techniques indispensables :

Egalement pour la radio-diffusion FM

Quelques photos :

Détail des soudures