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Antenne verticale HF : réflexions et matériaux

Article 1 sur 3 du dossier Antenne verticale HF multibandes

La modélisation étant terminée, place à la recherche des matériaux. Si trouver des tubes d’aluminium de faible diamètre ne pose pas particulièrement de problème, dès que l’on dépasse les 14 ou 16 mm, ça devient un peu plus dur. Il va également falloir du tube de téflon (cher !), ainsi que des tiges et des tubes de fibre de verre avec une paroi un peu épaisse.

Les trappes
Le point délicat me semble être la réalisation des trappes. En effet, sur la R5, elles sont constitués d’une self fixe bobinée sur un mandrin en fibre de verre, puis d’un condensateur coaxial ajustable permettant ainsi l’accord. Ce condensateur coaxial est semble-t-il constitué d’aluminium (tige et tube) et de polyéthylène (2.1 < εr< 2.3).
J’ai commencé des essais avec du tube d’aluminium (Ø ext. = 12 mm ; Ø int. = 10 mm), et de la tige d’aluminium (Ø = 4 mm). Le diélectrique étant l’air, la capacité obtenue est très faible. Par contre, avec du PTFE, elle serait multipliée par 2,1.
Le diamètre de la tige pourrait s’avérer insuffisant, car pour une longueur de 10 cm, la capacité résultante serait d’environ 13 pF. Ce qui donnerait, pour certaines trappes, un condensateur coaxial d’une longueur de presque 40 cm. Il va peut-être falloir de la tige de 5 mm de diamètre pour obtenir des capacités suffisantes en conservant des dimensions acceptables pour la réalisation des trappes.
Le PTFE (téflon) semble approprié, en termes de résistance aux hautes températures (+260°C) et en termes électriques (εr = 2.1). (Voir l’outil de calcul de condensateur coaxial de ce blog)

Cependant, il faut aussi pouvoir ajuster avec une relative précision la capacité du condensateur. L’amplitude de réglage doit être suffisante pour permettre de régler la trappe avec précision.

Un fournisseur a été trouvé pour le tube de PTFE. Par contre, le coût est élevé : 12 euros HT/m pour du tube semi-rigide de dimensions 10mm x 3mm (soit un diamètre interne de 4 mm). Aucun problème pour trouver des tubes et des tiges d’aluminium à ces dimensions à prix raisonnables.

Les selfs seront réalisées en fil de cuivre émaillé ou vernis de 2mm de diamètre. Leur raccordement électrique aux tubes d’aluminium se fera par cosses à sertir, puis par visserie ou rivetage.

Le brin rayonnant
Il est constitué d’une part de tube d’aluminium coulissant les uns dans les autres et bloqués par des colliers de serrage classiques, et d’autre part des selfs constituant les trappes, elles-mêmes bobinées sur des tiges de fibre de verre.
Là, la difficulté concerne uniquement la fibre de verre. Trouver un fournisseur pour des tubes d’aluminium de qualité standard en 45×2, 50×2 ou pour des diamètres inférieurs a été relativement simple. Trouver des tubes ou des tiges de fibre de verre a également été facile pour des diamètres de l’ordre de 20 à 25mm. Par contre, trouver un tube en fibre de verre en 50×2 ou en 50×3 est plus dur.

La boîte d’accord
Les baluns sur tores de ferrite (1) sont en fait un « choke-balun », destiné à éviter les courants de gaine, et un balun en courant de rapport 4:1, afin d’adapter l’impédance de l’antenne à celle d’un câble coaxial standard de 50 ohms. Un balun de ce dernier type est décrit sur cette page.

(1) Certains OM les ont semble-t-il remplacés par des tores en poudre de fer (matériau 2) avec succès, dans le cadre de réparations.

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2 réponses à "Antenne verticale HF : réflexions et matériaux"

  1. denis van wassenhove dit :

    bonjour,
    Des dimensions 10 *3 sont en effet
    tres difficiles a trouver.
    Bravo pour l’exploit de les trouver et , en plus ,en PTFE;
    ceci dit on a toujours le reflexe de penser TEFLON;
    n’oubliez pas que s’il n’y a pas de contraintes de température
    le polyethylene est dans les mêmes caractéristiques que le téflon
    &r 2;2. pour 2.1

    • f4cwh dit :

      Bonsoir Denis,
      oui, en effet, j’ai eu du mal à trouver ce tube de PTFE. Les fabricants existent pourtant. J’ai simplement dû attendre qu’un client commande un volume important de ce diamètre pour que la fabrication soit lancée.
      J’ai exploré la piste du PE, mais sans succès. Je n’ai pas dû « regarder » au bon endroit. Cependant, vu le coût bien moindre du PE, je chercherai à nouveau, car ça permettrait de diviser le coût d’un condensateur par deux. 73, Carl.

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