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 Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)

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F1AMM

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MessageSujet: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptySam 5 Juin - 8:35

Après la réalisation de mon antenne 80 - 40 - 20 m, je vais tenter un double-doublets à trappes pour les bandes hautes :

  • 21 - 21.480 MHz avec une trappe pour 18.068 -18.168 MHz
  • 28 – 29.700 MHz avec une trappe pour 24.890 - 24.990 MHz

Ca permettra d'avoir les 2 bandes étroites WARC derrières les trappes qui semblent réduire la bande passante, et les bandes larges en natif.

Si certains peuvent me communiquer leur expérience je suis à l'écoute; en particulier :

  • La distance entre les deux doublets coplanaires (j'envisage 15 cm)
  • Les longueurs des brins

Les ancrages depuis mes résineux sont validés et me laissent 22 m de libre (hors branches). En fait, je vais utiliser le même conduit de cheminée pour la descente coaxiale. Il faudra se contenter d'un angle de seulement 20° entre les deux antennes mais ça fera 7,50 m entre les extrémité les plus proches.

Comme pour la précédente antenne, je n'hésiterai pas à embarquer, au centre, deux filtres passe-bande pour ajuster les impédances. L'inconnu pour moi c'est l'influence mutuel d'un doublet sur l'autre. Je vais commencer par réaliser et tester le doublet sec 21 MHz puis la trappe et la partie 18 MHz de ce doublet. Ensuite, je passerai au deuxième doublet dont la réalisation mécanique ne me parait pas évidente. On m'a conseillé des écarteurs en tube IRO mais la tension de ce deuxième dipôle je ne vois pas trop comment elle sera réalisées.

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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyDim 27 Juin - 18:10

Je vais tenter d'être claire.

J'ai réalisé le doublet 21 MHz et une trappe coaxiale accordée sur 21.240 MHz. Dans mes montages, cette trappe, je l'installe de part et d'autre d'un isolateur qui reprend l'effort de traction, la continuité électrique étant assurée au travers des manchons de bouclage en inox de fils d'antenne de part et d'autre de l'isolateur (il faut bien fermer les deux boucles). Le fils d'antenne est isolé mais il est dénudé au niveau du manchon.

Pour l'antenne que j'ai construit précédemment un nouveau brin se poursuit pour la bande, plus basse, suivante.

Dans le projet actuel la bande suivante c'est 18.068 - 18.168 Mhz. Impossible de mettre un bout de fil derrière la trappe; la résonance étant toujours sur une fréquence trop basse. Diantre.

Après de nombreux tâtonnements j'ai fait l'essai suivant :

Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 90.61.98.174-60d89bc8ab3bd

1/ Sans que la trappe ne soit raccordée, le brin bleu + le brin rouge fait que ça résonne à 20.309 Mhz

2/ Si je branche la trappe, en la laissant pendouiller ce qui rallonge encore de quelques centimètres le fils rouge

  • Ca résonne à 21.370 soit quasi un 1 MHz plus haut. Surprenant non ?
  • Il y a une deuxième résonance à 18.256 MHz soit juste au dessus du 18.118 MHz recherché.

On peut (on devrait) se poser la question : et si la trappe était faite avec des composants discrets (self - capa) aurait-on le même comportement. Quoi qu'il en soit, la trappe actuelle, faite avec du 50 Ohms, associe donc le bouchon ET la longueur complémentaire. Il va certainement être nécessaire de rajouter un petite queue pour redescendre à 18.118 Mhz. Par contre ça a bien failli faire une construction impossible car les deux fréquences 21.240 et 18.118 sont trop proches l'une de l'autre. Le comportement de l'extrémité d'un dipôle est plus que surprenant.

Merci au nanoVNA + nanoVNA-saver pour observer tout ça (depuis le PC).

Avec votre sagacité, vous en pensez quoi (un erreur de manip.). Je n'ai jamais lu quoi que ce soit qui rapporte un tel comportement.
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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyDim 27 Juin - 18:59

Bonsoir,

Kelemen fait des trappes qui « pendouillent » mais, en principe, ce n’est pas le cas.

https://f5zv.pagesperso-orange.fr/RADIO/RM/RM08/RM08G24.html

Vous partez sur des considérations toujours trop compliquées. 😉

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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyDim 27 Juin - 19:12

Salut,

Normalement les "trappes" sont en série sur le circuit.
Comme le dit F5ZV la trappe en Français ou "Trap" en Anglais est un circuit bouchon ou résonnant //. Donc sur la bande la plus basse la longueur de l'inductance rentrera dans la longueur du brin de l'antenne, donc à ne pas négliger pour le calcul du brin à l'extrémité.

Donc ceci ne me choque pas que la résonance de l'antenne ne soit pas sur la bonne fréquence.
La mise a point de ce type d'antenne demande la patience mais cela vaut la peine.


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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyDim 27 Juin - 22:04

F1AMM a écrit:

Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 90.61.98.174-60d89bc8ab3bd

Ce n'est pas un système simple à étudier. Au vu du schéma, et sans garantie, je pense qu'il faut considérer tous ces fils comme des lignes de transmission. Le fil rouge plus la trappe se comporte comme une ligne d'impédance caractéristique de valeur X et de longueur Y. Ce brin ramène une impédance infinie du côté ouvert à une impédance Z du côté manchon. Cette impédance Z modifie en retour le comportement du brin bleu, qui continue vers l'isolateur sur une longueur L. Evidemment, on ne connait pas X, Y, Z et L, donc on peut obtenir n'importe quoi a priori.

De manière générale, rajouter des machins, quels qu'ils soient, au bout des brins d'un dipôle change considérablement l'impédance du dipôle puisque les tensions en bout de dipôle sont élevées.
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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyLun 28 Juin - 7:15

F1CLC a écrit:


https://f5zv.pagesperso-orange.fr/RADIO/RM/RM08/RM08G24.html
Vous partez sur des considérations toujours trop compliquées.
Chacun vit sa passion à sa façon. Personnellement, j'aime bien expérimenter en sortant des sentiers battus. Je suis surpris de ce que je constate parce que c'est, pour moi, inattendu. Je communique pour débattre de ce sujet technique qui peut, je l'admets, être trop compliqué pour certain. La page citée en référence est quand même, techniquement, bien pauvre.

F1CLC a écrit:
Kelemen fait des trappes qui « pendouillent » mais, en principe, ce n’est pas le cas.
C'est le design général d'une Kelemen que j'ai retenu pour réaliser ma 80-40-20. En effet, il y a sur certains modèles des trappes qui pendouillent mais ce sont des trappe "normales" traversantes (elles pendouillent au bout de deux fils); enfin pour celles que j'ai pu observer.

F4HQC a écrit:

Normalement les "trappes" sont en série sur le circuit.
Oui, c'est ce que j'ai tenté de faire. Dans un premier temps j'ai mis 60 cm derrière la trappe mais ça résonnait trop bas. J'ai coupé, coupé et recoupé pour tenter de monter sur 18.118 mais a un moment il n'y avait plus rien à couper. Néanmoins dans mon montage il restait les deux boucles d'accrochage sur l'isolateur et les deux manchons. C'est pour ça que j'ai réalisé le montage dont j'ai donné le croquis. C'est (c'était) un montage expérimental... au début.
F4HQC a écrit:

Donc sur la bande la plus basse la longueur de l'inductance rentrera dans la longueur du brin de l'antenne, donc à ne pas négliger pour le calcul du brin à l'extrémité.
Le problème c'est que la longueur de l'inductance, même virtuelle, c'est pas évident à déterminer. Calculer la valeur de la self présentée par le circuit bouchon plus bas que sa résonance, c'est facile mais l'incidence de cette self sur le calcul du brin, je n'ai rien trouvé dans la littérature. En plus, pratiquement, je constate que ça dépend de la position de cette self. Si vous avec quelques pistes pour le calcul des antennes à trappes, je suis preneur.

do1jml a écrit:

Evidemment, on ne connait pas X, Y, Z et L, donc on peut obtenir n'importe quoi a priori.
Et ce n'est pas facile d'indiquer des longueurs

  • Le fil bleu, entre le manchon et l'isolateur, c'est en fait une boucle de fil qui fait 16 cm, pour tourner dans l'isolateur. Cette boucle est galvaniquement (et mécaniquement) fermée par le manchon inox qui fait 3 cm de long.
  • Le fil bleu, à droite du manchon c'est le brin rayonnant sur 21.240. Lui se termine sur l'isolateur central par une petite boucle et une moustache de 30 cm pour rentrer dans la boite d'antenne (là où il y a la PL). Le brin par lui même fait 292 cm. Tout seul, il résonne sur 20.309 MHz
  • Le fil rouge fait 16 cm compté jusqu'au début de la trappe coaxiale
  • La trappe est fait avec du coaxial 50 ohms : un peu plus de 5 tours sur un mandrin de 3.23 cm de diamètre

Ce qui est plus que surprenant c'est :

  • Que le fait d'ajouter quelque chose au bout du dipôle fasse remonter la fréquence de résonance
  • Que la trappe, avec rien derrière (puisqu'elle ne pendouille que par un seul fil), joue quasiment son rôle de brin résonant sur 18.118

Je vais refaire le montage en substituant aux trappes coaxiales des trappes faites avec une bobine et un condensateur. Cela va-t-il changer quelque chose ? si oui (ce que je prédis), ça indiquera  que le schéma équivalent d'une trappe coaxiale c'est plus qu'une self en parallèle avec un condensateur, un peu comme une antenne bazooka.

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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyLun 28 Juin - 13:03

Salut de mémoire pour la calcul de la longueur du brin externe il faut retrancher sa longueur d'une longueur égale à longueur développée du fil de l'inductance.

Le plus simple est de prendre la longueur théorique du brin externe du dipôle comme si l'inductance de la trappe n'avait pas d'influence sur l'antenne, mesurer la fréquence de résonance et raccourcir au besoin.

En résumé le dipôle s'intercale au bout de la longueur de fil correspondant à la fréquence la plus haute (brin 17 mètres) puis on mets le second brin. La longueur totale de fil (brins interne+externe+self) doit correspondre à la longueur du dipôle pour la fréquence la plus basse ( à la correction de brin près).

J'espère avoir été clair dans les explications.

Voir ici un exemple de dipole :
http://f6kft.free.fr/spip.php?article146

ou un article ici :
https://ref25.r-e-f.org/spip.php?article161

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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyLun 28 Juin - 14:59

Si ça peut aider… le gars indique 16 cm ( seulement ) entre le 21 et le 18. ( cf dessin en bas de page )

http://g3ngd.freevar.com/mtdip.html

Wink
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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyLun 28 Juin - 16:32

F1AMM a écrit:
La trappe est fait avec du coaxial 50 ohms : un peu plus de 5 tours sur un mandrin de 3.23 cm de diamètre

Je ne suis pas sûr de comprendre: le condensateur est formé par la capacité linéaire du coax?


F1AMM a écrit:
Que le fait d'ajouter quelque chose au bout du dipôle fasse remonter la fréquence de résonance

Là aussi, je ne suis pas sûr de comprendre: c'est rajouté au bout du brin ou à l'endroit marqué "manchon"?
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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyLun 28 Juin - 17:03

Merci de vos réponses techniques. Je vais étudier vos liens tranquillement

Pour répondre à do1jml; je ne dégage pas en touche mais va voir
https://on5vl.org/trappes-coaxiales/

Mécaniquement mes trappes ne sont pas faites comme il indique mais électriquement c'est le même principe. Voir aussi le logiciel Coaxial Trap Designer by VE6YP

J'ai donné précédemment les dimensions. Le manchon qui bloque mécaniquement la boucle et qui ferme galvaniquement cette dernière est quasi au bout du dipôle; il fait 3 cm de long. Tout à droite, non dessiné, c'est la boite d'antenne (le centre). Le fil rouge est pris lui aussi dans le manchon et pendouille, avec la trappe au bout, par gravité. On peut dire que c'est "presque au bout" mais c'est perpendiculaire au brin principal. J'ai dû mal m'expliquer.

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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyLun 28 Juin - 20:28

La réalisation des trappes avec du coax est assez astucieuse, je n'ai pas encore décortiqué (par manque de temps et d'envie) le principe fondamental de cette utilisation, mais ça fonctionne bien.

Je reste sur des circuits classiques LC // pour le moment.

Bon je retourne bosser, pff je suis en télétravail....

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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyLun 28 Juin - 23:05

F1AMM a écrit:

Pour répondre à do1jml; je ne dégage pas en touche mais va voir
https://on5vl.org/trappes-coaxiales/

Donc le condensateur est formé par la capacité linéaire du coax. Astucieux.


F1AMM a écrit:
J'ai donné précédemment les dimensions. Le manchon qui bloque mécaniquement la boucle et qui ferme galvaniquement cette dernière est quasi au bout du dipôle; il fait 3 cm de long.

Je vois sur le dessin un fil entre manchon et isolateur, donc je pensais qu'il y avait une longueur de fil à cet endroit.
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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyMar 29 Juin - 6:47

Avec la trappe 21 MHz qui pendouille, accrochée à l'extrémité du doublet, avec 10 cm de fil (environ) avant et après, ça marche. L'ensemble présente deux points de résonance (réactance nulle)

  • 21.300 MHz : 80 ohms
  • 18.085 MHz : 67 ohm

Avec un simple passe bas en 'L', câblé dans la boite d'antenne, on obtient quasi 50 ohms sur les deux résonances (mesures rapportées au niveau de la boite d'antenne).
Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 1

A quoi peut être dû la petite boucle pointée par le marqueur 3 (bleu). C'est très curieux. Ça laisse à penser qu'il y a un circuit résonant (ou antirésonant) quelque part. Les deux grands tours c'est la trappe qui fait ça (normal quoi !)

Au travers du coaxial de liaison, avec ses pertes, la bande passante est même satisfaisante au niveau du Tx (ça marche sans le tuning).
Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 2

Je n'aime pas trop les trucs qui "tombent en marche" sans qu'on comprenne pourquoi. La situation ne me satisfait pas et pourrait être instable. Ce n'est pas normal que la bande passante sur 21 soit si étroite et plus petite que sur 18. Ca donne l'impression que dans un montage classique, avec du fil derrière la trappe, le Q en charge de la trappe est abaissé par la longueur qui suit. Là, pas de longueur, le Q en charge est trop élevé.

Un autre phénomène troublant. Le fait de passer une longueur de fil depuis le dessus vers le dessous de la trappe ne change quasi pas la résonance sur 21 (ça change l'impédance) mais beaucoup celle de 18 (sans changer l'impédance).

Ci aptès une photo de la trappe qui pendouille (antenne descendu Smile)
Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 202106-9959
La cordelette assure la possibilité de récupérer l'isolateur (et le bout du hauban) au cas ou l'antenne casserait, sinon il faut regrimper à l'arbre  No Les dominos ne sont là que parce qu'il s'agit d'un prototype; les connexions de la trappe vont être reprises aux bonne longueurs

Peut-être que les fréquences sont trop proches pour que ce soit compatible avec une antenne à trappes "normale". Je vais maintenant essayer de la coupler avec l'autre doublet bibande lui aussi : 10 m / 12 m. Je suppose que je vais retomber sur le même souci.


Dernière édition par F1AMM le Mer 30 Juin - 11:38, édité 1 fois

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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptyMar 29 Juin - 11:27

do1jml a écrit:
Donc le condensateur est formé par la capacité linéaire du coax. Astucieux.
Oui et la trappe est faite avec 67 cm de coaxial 50 ohm ce qui fait 70 pF.

Mais la réponse en fréquence d'un tel circuit n'est pas identique à celle d'un bouchon discret (self + condensateur). L'objectif n'est pas de ramener sa science mais de faire preuve de pédagogie. Je crois que des courbes seront plus parlantes qu'une vidéo à la c... Le montage d'essais est on ne peut plus simple :

  • Un platine (morceau de circuit imprimé)
  • Deux embases coxiales
  • La trappe soudée entre les deux âmes des embase (les 2 trappes sont quasi à la même fréquence de résonance de 20 MHz avec 70 pF)
  • Un ensemble nanoVNA + nanoVNA-saver connecté sur les deux embases et calibré au préalable dans la bande 1-100 MHZ (en 20 segments pour gagner en résolution)

Ci après la fonction de transfert d'un trappe coaxiale
Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 6
BP à 10 dB : 24,420 Mhz
BP à 20 dB : 7,800 MHz

Ci après la fonction de transfert d'un trappe en composants discrets 'self + capa)
Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 7
BP à 10 dB : 5,982 Mhz
BP à 20 dB : 1,948 MHz

La trappe coaxiale a une bande de réjection 5 fois plus large que la trappe en composant discret et elle rejette plus profondément de 17 dB. La courbe de la trappe coaxiale traîne la patte côté fréquence haute. La réjection plus profonde ne sous sert pas à grand; par contre le fait que la bande soit plus large fait que l'accord de la trappe est moins critique. Observez bien le cas fréquent d'utilisation d'une trappe pour séparer des brins devant résonner sur un fréquence moitié : genre la trappe 20 m séparant les deux brins d'un antenne bi-bande 20-40 m. Dans l'expérimentation, le transfert à 40 MHz est totalement différent pour les deux types de trappes. A 40 MHz la trappe coaxiale va présenter plus self résiduelle que celle en composant discret. Elle raccourcira d'autant plus le brin suivant.

Attention au conditions de mesures : l’expérimentation c'est un transfert entre un générateur 50 ohms et un récepteur 50 ohm. Le comportement de la trappe, insérée dans le fil d'antenne, va dépendre des impédances locales. Il peut très bien, par exemple, y avoir une capacité parasite entre les deux extrémités de la trappe qui va se retrouver en parallèle sur les 70 pF et abaisser la fréquence de résonance. Dans la mesure de la fonction de transfert, atténuation ne veut pas dire perte.
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MessageSujet: Re: Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes)   Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) EmptySam 10 Juil - 8:09

Alors c'est maintenant quasi terminé et ce fut moins compliqué à mettre au point que mes craintes du début. Bon, faut des poulies quand même car : une fois coupé deux fois trop court. Ce qui complique un peu c'est que le fil d'antenne (DX-Avenue) avec une âme en acier est gainé extérieurement. J'ai préféré fermer galvaniquement (en plus que mécaniquement) la boucle dans les isolateurs tout en laissant la gaine dans l'isolateur.

Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 202107-9973

Ci-après les mesures ramenées au niveau de la boite d'antenne (en haut). Le mieux serait l'ennemi du bien.

Antenne 17 - 15 - 12 - 10 m (double-doublets à trappes) 10-12-15-17-02
Ici on peu faire une loupe pour mieux lire (c'est plus gros)

Pour la bande 17 m la résonance est un peu hors bande mais le ROS de 1.3 est satisfaisant. En bas, le TUNE automatique du FTDX3000 corrige bien les résiduels de ROS, sauf pour le bas de la bande 10 m mais la bande étant très large il fallait bien faire un choix (affichage par le TX du ROS avec TUNE) :

  • 28.00 ROS = 2
  • 28.05 ROS = 2.1
  • 28.10 ROS = 1.3
  • 28.20 ROS = 1

F4HQC et dl2jml aiment ce message

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