Gain
Le gain décrit la concentration de l’énergie rayonnée dans certaines directions. Il s’exprime généralement en dBi ou en dBd.
Guide technique F1SYH
Principes de fonctionnement, histoire, performances, diagrammes de rayonnement, plans de construction et conseils de réglage.
Une antenne transforme un courant radiofréquence en onde électromagnétique lors de l’émission. En réception, elle réalise l’opération inverse. Son fonctionnement dépend de sa géométrie, de sa longueur électrique, de son alimentation, de son environnement et du sol.
Le gain décrit la concentration de l’énergie rayonnée dans certaines directions. Il s’exprime généralement en dBi ou en dBd.
L’impédance au point d’alimentation doit être adaptée à la ligne coaxiale et à l’émetteur, généralement prévus pour 50 Ω.
Le rapport d’ondes stationnaires indique la qualité de l’adaptation entre l’antenne, la ligne et l’émetteur.
La polarisation peut être horizontale, verticale, circulaire ou elliptique selon la disposition des éléments.
Le diagramme de rayonnement représente la répartition de l’énergie dans l’espace et permet d’identifier les lobes et les zones de moindre rayonnement.
La hauteur, la conductivité du terrain et les obstacles modifient fortement l’angle de départ et les performances réelles.
Chaque famille répond à un compromis différent entre gain, directivité, encombrement, rendement, coût et difficulté de réalisation.
Antenne équilibrée de référence, simple à construire et très efficace lorsqu’elle est installée suffisamment haut.
Demi-onde alimentée en extrémité, souvent multibande, adaptée au coaxial par un transformateur d’impédance.
Quart d’onde, demi-onde ou 5/8 λ. Omnidirectionnelles et adaptées au DX lorsque le plan de sol est efficace.
Boucles pleine onde, souvent plus silencieuses en réception et utilisables avec plusieurs polarisations.
Antenne directive utilisant un élément alimenté, un réflecteur et un ou plusieurs directeurs parasites.
Antennes directives compactes offrant un bon rapport entre gain, encombrement et performances multibandes.
Antenne compacte à fort facteur de qualité, très sélective et exigeante en matière de condensateur et de sécurité.
Antennes verticales populaires en VHF et UHF pour le trafic local, les relais et les installations portables.
La Delta Loop est une boucle pleine onde de forme triangulaire. Elle peut être utilisée en polarisation horizontale ou verticale selon la position de son point d’alimentation.
La boucle magnétique est une antenne compacte accordée par un condensateur variable. Son faible encombrement est obtenu au prix d’une bande passante étroite et de courants très élevés.
La J-Pole est une antenne verticale demi-onde alimentée au moyen d’une section parallèle quart d’onde servant de transformateur d’impédance.
La Slim Jim est une antenne verticale dérivée de la J-Pole, réalisée sous forme de ligne repliée. Elle est particulièrement populaire en VHF et UHF portable.
La Moxon est une antenne directive à deux éléments repliés. Elle offre un bon rapport avant-arrière dans un encombrement inférieur à celui d’une Yagi deux éléments classique.
La G5RV est une antenne multibande composée d’un doublet et d’une section de ligne bifilaire jouant un rôle de transformation d’impédance.
La ZS6BKW est un doublet multibande associé à une ligne bifilaire dont les dimensions ont été optimisées pour présenter une adaptation plus favorable sur plusieurs bandes radioamateurs.
Le dipôle OCF est alimenté en dehors de son centre afin de présenter une impédance exploitable sur plusieurs bandes. Les versions modernes utilisent généralement un transformateur et un câble coaxial.
La Hexbeam est une antenne directive filaire compacte utilisant des éléments repliés sur une structure à six branches.
La Cubical Quad utilise une ou plusieurs boucles pleine onde, généralement carrées ou en losange, pour former une antenne directive.
La Discone associe un disque supérieur et un cône inférieur. Elle est surtout appréciée en réception large bande VHF/UHF.
La log-périodique est une antenne directive large bande composée d’éléments dont les dimensions et les espacements suivent une progression géométrique.
Le dipôle replié utilise deux conducteurs parallèles reliés à leurs extrémités. Il offre une impédance plus élevée qu’un dipôle simple.
Le doublet multibande est un dipôle non nécessairement résonant, alimenté par une ligne symétrique à faibles pertes et une boîte d’accord.
La Double Zepp est une antenne filaire longue, généralement composée de deux brins proches de cinq huitièmes d’onde chacun.
Une Long Wire est un conducteur dont la longueur dépasse généralement une longueur d’onde sur la fréquence considérée.
La Random Wire est un fil alimenté en extrémité dont la longueur est choisie pour éviter les valeurs difficiles à adapter sur les bandes prévues.
L’Inverted-V est un dipôle dont le centre est placé en hauteur et dont les deux brins descendent vers le sol.
Le Sloper est un dipôle ou un fil résonant installé en pente entre un point haut et un point bas.
La T2FD est un dipôle replié incliné et terminé par une résistance non inductive. Elle privilégie la largeur de bande plutôt que le rendement maximal.
La verticale 5/8 λ utilise un radiateur plus long qu’un quart d’onde afin d’aplatir le diagramme vertical et d’augmenter le rayonnement à faible angle.
Une colinéaire empile plusieurs sections rayonnantes verticales alimentées en phase afin de concentrer l’énergie vers l’horizon.
La colinéaire coaxiale utilise des sections de câble coaxial alternées pour produire plusieurs éléments rayonnants phasés.
Le Sleeve Dipole est un dipôle vertical dont la moitié inférieure est formée par un manchon conducteur entourant la ligne coaxiale.
La Beverage est une très longue antenne de réception installée à faible hauteur. Elle privilégie la directivité et le rapport signal/bruit plutôt que le niveau absolu du signal.
La K9AY est une petite boucle de réception chargée par résistance, généralement commutable dans plusieurs directions.
La Pennant est une petite boucle triangulaire terminée par résistance, conçue pour produire un diagramme directif en réception.
La Flag est une boucle rectangulaire de réception terminée par une résistance, conçue pour présenter un fort minimum dans une direction.
La EWE est une antenne de réception constituée de deux sections verticales reliées par un fil horizontal et terminées vers la terre.
La Turnstile associe deux dipôles perpendiculaires alimentés avec un déphasage de 90 degrés.
L’Eggbeater emploie deux boucles verticales perpendiculaires alimentées en quadrature pour la réception et l’émission satellite.
La Lindenblad utilise quatre dipôles inclinés et répartis autour d’un axe vertical pour produire une polarisation circulaire et une couverture large.
La Cross-Yagi combine deux antennes Yagi identiques montées perpendiculairement sur le même boom.
L’antenne hélicoïdale en mode axial est une antenne directive à polarisation circulaire, très utilisée en UHF, satellites et hyperfréquences.
L’antenne patch est un élément métallique plan placé au-dessus d’un plan de masse et séparé par un substrat diélectrique.
La BiQuad utilise deux boucles carrées formées avec un même conducteur et placées devant un réflecteur.
La Cobra est une antenne filaire multibande composée de deux bras réalisés avec une ligne à trois conducteurs reliés selon une configuration particulière.
La W3DZZ est un dipôle multibande utilisant deux circuits résonants, appelés pièges, placés symétriquement dans les bras.
La Carolina Windom est une variante du dipôle alimenté hors centre utilisant volontairement une partie de la descente comme élément rayonnant vertical.
La G5RV Junior reprend le principe de la G5RV dans une longueur approximativement réduite de moitié.
L’Extended Double Zepp, ou EDZ, est une antenne filaire d’environ 1,25 longueur d’onde offrant du gain bidirectionnel.
La Half-Square est constituée de deux éléments verticaux quart d’onde reliés par une section horizontale demi-onde.
La Bobtail Curtain utilise trois éléments verticaux quart d’onde reliés par deux sections horizontales demi-onde.
La Lazy H associe deux dipôles horizontaux parallèles et superposés, reliés par une ligne de phasage.
La Sterba Curtain est un grand réseau filaire composé de cellules rectangulaires alimentées et phasées pour fournir un gain important.
La Rhombic est une très grande antenne en forme de losange, généralement terminée par résistance et destinée aux communications HF longue distance.
La V-Beam est constituée de deux longs fils formant un V ouvert dans la direction de rayonnement recherchée.
La Hentenna est une antenne rectangulaire ouverte ou repliée, principalement utilisée en VHF et UHF.
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Ces valeurs sont indicatives. Les performances réelles dépendent de la hauteur, du sol, des pertes, de la fréquence et de la qualité de construction.
| Antenne | Gain indicatif | Directivité | Bande passante | Encombrement | Difficulté | Usage conseillé |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Dipôle demi-onde | 2,15 dBi | Faible | Moyenne | Moyenne | Facile | HF local et DX |
| EFHW | ≈ 2 dBi | Faible | Étroite | Forte | Intermédiaire | Portable et multibande |
| Verticale 1/4 λ | ≈ 2 dBi | Faible | Large | Faible | Intermédiaire | DX et omnidirectionnel |
| Delta Loop | 2 à 4 dBi | Moyenne | Moyenne | Forte | Intermédiaire | HF et réception silencieuse |
| Yagi 3 éléments | 6 à 8 dBi | Forte | Moyenne | Moyenne | Avancée | DX et réduction des brouillages |
| Hexbeam | 5 à 7 dBi | Forte | Moyenne | Moyenne | Avancée | DX multibande |
| Boucle magnétique | -5 à 0 dBi | Moyenne | Étroite | Faible | Avancée | Espaces réduits |
| J-Pole | 2 à 3 dBi | Faible | Moyenne | Faible | Facile | VHF/UHF local et portable |
Le calcul donne une longueur de départ. L’antenne devra ensuite être mesurée dans sa position définitive avec un NanoVNA ou un analyseur.
Les antennes radioamateurs sont le résultat de plus d’un siècle d’expérimentation scientifique, militaire, industrielle et amateur.
Les expériences de Hertz confirment les travaux théoriques de James Clerk Maxwell. Ses dipôles et résonateurs constituent les ancêtres directs des antennes modernes.
Shintaro Uda développe l’antenne à éléments parasites. Hidetsugu Yagi contribue ensuite à sa diffusion internationale.
Loren G. Windom, W8GZ, popularise une antenne alimentée hors centre, à l’origine de nombreuses variantes multibandes modernes.
Louis Varney, G5RV, conçoit une antenne multibande utilisant une section de ligne bifilaire comme transformateur d’impédance.
Clarence C. Moore, W9LZX, développe la Quad pour résoudre des problèmes de fortes tensions dans les antennes de radiodiffusion tropicale.
Une antenne bien calculée peut fonctionner médiocrement si sa réalisation ou son installation est mauvaise.
Une antenne, un mât ou un hauban ne doit jamais pouvoir toucher une ligne électrique, même en cas de chute. Débranchez et mettez l’installation à la terre pendant les orages.
Cette page constitue le portail de la future base documentaire F1SYH. Chaque antenne disposera progressivement de sa propre fiche complète avec plans, mesures, simulations et retours d’expérience.