Ce projet commence à prendre forme après de long mois d’atermoiements et de procrastination. Au départ considéré comme simple, il s’avère en fait assez compliqué… Malgré les nombreux exemples présentés comme simplistes sur les diverses autoroutes de l’information.

Voyons d’abord la genèse de cette histoire. Fin 2023, une discussion s’engage à la section sur les démonstrations faites à l’occasion de manifestations diverses et notamment au Printemps des Sciences au Sparkhoh! à Frameries. Lors des années précédente, j’avais utilisé un long fil d’environ 20M et d’abord un coupleur automatique Icom AH4 et ensuite un unun 1/49 et 1/64 avec des résultats honorables au vu de l’emplacement, l’antenne coincée entre un talus et l’extrémité surélevée par un mât de 6m et de l’autre côté, la structure métallique du Sparkhoh! Le Tx était un Yaesu FT450 avec un prudent 40w au vu des systèmes d’alarme et autres sécurités du Sparkhoh!. Voir ici : Sparkhoh! 2023 et ici : ARISS 2023

On dira tout ce que l’on veut, mais les ununs sont de simples transformateurs d’impédance et ne fonctionnent que sur certaines bandes de fréquences. Pour un unun de rapport 1:49, il est supposé que l’antenne possède une impédance d’environ 2500 ohms, 3200 ohms pour un rapport de 1:64. En dehors, de ces considérations, la ferrite chauffera, apportant des pertes et autres problèmes ou une désadaptation apparaîtra, apportant par exemple, une impédance trop haute ou trop basse qu’il faudra alors corriger avec le tuner intégré au Tx. C’est vraiment contre-productif.

C’est ici que l’antenne FUCHS apporte peut-être une solution. Cette antenne date des années 20 et est un peu oubliée…

Elle a été développée par l’autrichien Josef Fuchs OE1JF qui en a déposé le brevet en juin 1927. En voici ci- dessous la copie et sa traduction.

 

 

 

 

La « bible des antennes », l' »Antennen Buch », Rothammels, 2001-2006, p192-193, chapitre 9.1.2.2 Fuchs-Antenne » en donne une description intéressante. Ainsi que le schéma ci-dessous, la formule de calcul, et un tableau pour la construction des bobines et l’utilisation d’un condensateur variable :

Il y a déjà eu de nombreuses déclinaisons du schéma original dont, par exemple:

A suivre…

Pour pouvoir réaliser des tests, soit il est nécessaire d’avoir un grand jardin, soit un circuit équivalent d’une antenne. Pas de grand jardin, donc le circuit équivalent, pas facile à déterminer ! Une solution est trouvée, presque aussi ancienne que l’antenne Fuchs (Merci à Jacques, ON5HAM) :

 

C’est donc le modèle IRE, qui correspond partiellement à l’antenne utilisée au PDS 2024 et 2023 qui a été choisie. C’est la petite bobine noire que vous voyez sur les photos:

 

Pour la bobine d’accord, les premières discussions nous amène à choisir une bobine sur un mandrin de 50mm avec les spires séparées en hauteur par des espaceurs en bakélite afin de pouvoir souder des prises pour permettre de sélectionner le nombres adéquat de spires.

Je n’avais en stock qu’un condensateur variable de 160 pF, il fut donc enrôlé. Voyez ci-après les étapes de la construction de la platine d’expérimentation:

Les résultats et premières mesures du SWR au vna. En haut de la photo à gauche la fréquence de résonance et le SWR. En bas le span des fréquences :

– 80m – prise à 22 spires =~ 16 µH mesuré – CV de 23 à 160 pF

– 40m – prise à 22 spires =~ 16 µH mesuré – CV de 23 à 160 pF (le cv est limite et en bout de course)

– 40m – prise à 13 spires =~ 8 µH mesuré – CV de 23 à 160 pF

– 30m – prise à 4 spires =~ 1,6 µH mesuré – CV de 23 à 160 pF

– 20m – self de 4 spires =~ 1,6 µH mesuré – CV de 23 à 160 pF (le cv est limite et en bout de course)

– Test avec une bobine sur porcelaine de 2,15 µF et réducteur 50:1. Accord unique vers 16,731. L’accord est ici grandement facilité par le réducteur, contrairement à l’autre de 4:1 (voir photos infra), mais cela reste très pointu. Plus d’effet de main grâce à l’isolateur sur l’axe entre le réducteur et le CV.

Au vu des photos ci-avant, on ne peut que se dire : »Tiens, ça fonctionne ! ». En effet, on se dit que ce n’est en fait qu’une self et une bobine en circuit LC et en résonance. Cependant, avec la bobine construite, en pratique, il semble illusoire de monter plus loin en fréquence que le 20m malgré que les calculs de résonance disent le contraire.Voyez ci-après :

 

 

A mettre en cause, les capacités parasites certainement, mais aussi et surtout la géométrie de cette bobine, trop longue par rapport à son diamètre. Si on se penche sur le tableau publié dans l’Antennen Buch (voir supra), on constate que la bobine construite n’est pas adéquate. Au plus elle peut fonctionner pour le 80/40/30m. Il sera donc nécessaire de revoir ces bobines et d’en prévoir plusieurs, quasi une par bande. Quid alors du montage côté Tx ?? Il est nécessaire de commuter les deux fils de la bobine d’accord et deux fils supplémentaires pour les deux/trois spires du Tx, soit une matrice de 4×4 si on choisit seulement 4 bandes. Ca ne vous rappelle rien ? On est en plein dans la configuration d’un tuner automatique qui utilise des capas fixes au lieu d’un CV !

 

Conclusion provisoire

 

Le réglage reste très pointu. Même avec le réducteur 50:1 la mise au point reste millimétrique au vna. Si on utilise un SWR-mètre, cette attente du swr parfait risque de mettre à mal les transistors de sortie du Tx. Il est donc plus que nécessaire d’avoir un préréglage afin de minimiser le temps de réglage. Le problème d’utilisation de ce montage pour des démonstrations à des endroits différents et inconnus changera sans doute ces préréglages. A mon avis personnel, ce n’est pas adapté. A contrario, pour une utilisation en fixe au QRA, une fois les réglages terminés, ce doit être une antenne avec un excellent rendement.

 

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A suivre…

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@ON4ZP – 09 novembre 2024