Discone fonctionnement

Bonsoir,

Je poste mon premier sujet pour un problème technique.

Je me renseigne sur le principe de fonctionnement d’une antenne type discone car les réponses divergent selon les sources.

Formée d’un disque conducteur et d’un cône en dessous, je voulais savoir si le plan de masse était le disque ou le cône ?
Sur des postes de fabrication diy de ce type d’antenne certains relient la masse du connecteur au disque et d’autres au cône.

De plus, certaines discone on un brun unique vertical au dessus du disque.
Quel est le rôle de celui-ci ? Il me semble que c’est le radiateur donc utile à la réception, le plan de masse serait le reste?

Merci de vos réponses et de m’éclairer quelque peu!

Bien cordialement,

Innuendo67.

C'est une question plus compliquée qu'il n'y paraît.

Le problème vient que la question présuppose qu'on soit d'accord sur ce qu'est un "plan de masse". Mais ce n'est pas le cas. La seule antenne qui a un vrai plan de masse, c'est un fouet qui s'élève au dessus d'une surface conductrice infinie. En pratique un mât sur un bateau. L'océan est conducteur, c'est le "plan de masse".

Après, il y a une antenne qui s'appelle "groundplane", composée d'un fouet au dessus de plusieurs brins qui descendent en forme de cône. Mais même si "ground plane" veut dire "plan de masse", il n'y a dans cette antenne ni plan, ni masse... Alors pourquoi s'appelle-t-elle ainsi?

La raison est que les radiations des brins qui descendent se compensent et qu'ils ne rayonnent pas (ou peu). Electriquement, ils ont un effet analogue à celui du plan infini du premier cas.

Après, il y a une deuxième définition du "plan de masse" qui vient de la façon dont l'antenne est alimentée. Le mât sur le bateau est asymétrique. Un coax est aussi asymétrique. Comme on veut éviter les courant sur le conducteur extérieur du coax, on va le connecter à l'océan, qui fait une très bonne "masse" et on va connecter le mât au centre du coax. Par analogie, on va dire que la partie de l'antenne connectée à la gaine du coax est la "masse" pour d'autres types d'antennes. C'est le cas pour la "groundplane", on connecte la gaine du coax aux brins qui descendent en cône. Comme leur radiations se compensent, le potentiel au centre est nul (en approximation) et on connecte la gaine du coax à ce potentiel nul.

Revenons au mât du bateau. Le mat doit faire lambda/4, valeur bien connue de résonance. Mais s'il est trop court, on peut le garnir d'un chapeau capacitif, sorte de disque conducteur en haut du mât (et ça marche plutôt bien).

Par analogie, on peut aussi faire la même chose pour la "groundplane", on a des brins qui descendent en cône et un disque en haut du brin... en raccourcissant encore le brin on trouve... la discône! En raisonnant ainsi, on imagine que la gaine du coax se connecte au cône.

...sauf que... ces raisonnements sont des approximations. Le cône va quand même rayonner, parce que ce n'est pas un vrai plan de masse (l'océan...) et le disque ne va pas rayonner tant que ça. Et puis, si on part d'un dipôle, on peut en rendre les brins de plus en plus épais jusqu'à ce qu'ils soient coniques, et on a inventé l'antenne bicône. Et à partir de cette antenne bicône, on aplatit un des cônes pour en faire un disque et on retrouve la discône, mais le plan de masse c'est le disque! Ou alors, on reprend le bâteau et on met un mât en forme de cône (sur la pointe) et le disque, c'est l'océan et donc la masse!

Si vous m'avez suivi jusqu'ici vous ne savez plus du tout où est le "plan de masse" de la discône. Et c'est là où je voulais en venir: c'est une antenne plutôt symétrique (un dipôle) et on connecte le coax comme c'est pratique puis on rajoute un balun. Le balun, c'est le dispositif qui va mettre les courants de gaine du coax à zéro.

Bonsoir dl2jml et merci de cette réponse détaillée !

Donc si j’ai plus ou moins suivi votre raisonnement, dans le cas d’une discone sans brin supérieur, le cône joue le rôle d’une masse de piètre qualité mais sert à cela.
Sur un site , F1EFW fabrique une discone en reliant la tresse du coax à la platine supportant le cône et l’âme du coax au disque supérieur qui conduit. La réception se fait donc sur les brins simulant son disque.

Là où je vous suis moins c’est lorsqu’on a un brin supérieur.
Le brin reçoit et le disque immédiatement dessous est là pour corriger la taille de ce brin qui ne correspond pas à un multiple de la longueur d’onde désirée ?

Est ce bien cela?

Merci encore !

L'analyse de l'antenne avec un brin supérieur est encore plus complexe. Le brin sert surtout à améliorer la réponse dans les fréquences basses.

La petite analyse que j'ai donnée est surtout conçue pour donner une idée générale du fonctionnement et pour faire comprendre qu'il n'y a pas de plan de masse (sauf pour le mât sur un bateau...). On connecte simplement le coax de la façon qui provoque le moins de courants de gaine.

bonjour a tous , oui et pour decendre plus en frequence  , sinon en pro cela n'exite pas, ou un double conne

Merci,
Donc le seul moyen de savoir ce qui reçoit pour une discone est de voir comment le coax est connecté selon les modèles.

Merci de vos éclaircissements !

innuendo67 a écrit:

Merci,
Donc le seul moyen de savoir ce qui reçoit pour une discone est de voir comment le coax est connecté selon les modèles.

Merci de vos éclaircissements !

IL N'Y A QU4UNE FACON DE CONECTE UNE DISCONE , c'est c'elle qui connecte l'ame sur le disque

https://www.electronics-notes.com/articles/antennas-propagation/discone-antenna/discone-basics.php

PS = vous avez une discone-invercée

https://patents.google.com/patent/US7286095B2/en

Et dans ce document de brevet la gaine du cable est connectée au disque...

innuendo67 a écrit:

Merci,
Donc le seul moyen de savoir ce qui reçoit...

Attention: dans une antenne, les deux éléments "reçoivent". On mesure toujours la différence de potentiel entre deux points. Je tiens à préciser, parce que chercher "l'élément qui reçoit" est source d'erreurs fréquentes. Il peut y avoir une manière de connecter un coax qui va minimiser les courants de gaine, mais cela ne veut pas dire que seul l'élément connecté à l'âme du coax est celui qui "reçoit".

L'antenne discône   simple est un dipôle conique  vertical  avec une multitude de brins : cône supérieur relié à l'âme du coaxial  et cône inférieur (même construction) relié à la tresse qui est la masse. ( le potentiel de masse)

Avantage  rayonnement  100% horizontal à 0°  et large bande de fréquences  de base prévue pour le DX

Mais si on rajoute un élément circulaire  une assiette  entre les deux cônes, c' est un directeur qui peut être isolé, mais qui fait varier le lobe de rayonnement et l'abaisse en dessous de l'horizon  -15 à -30° pour les liaisons locales  avec un grand gain, tout en conservant la large bandes de fréquences couvertes.

Une antenne avec deux cônes, c'est une bicône et pas une discône. Le discône, comme son nom l'indique, a un cône et un disque.

Bonsoir,
Merci pour vos réponses !

Ça m’a fait bien cogiter et j’appréhende cette antenne différemment.
Un ou plusieurs monopole seraient peut-être plus performants.

Pourquoi plus performants? Une discône marche très bien en réception et a, de plus, l'avantage d'une directivité dans le plan horizontal qui lui donne du gain par rapport au dipôle.

Une directivité ? Pour une antenne omnidirectionnelle ?
Auriez-vous un diagramme de rayonnement s’il vous plaît afin que je me rende compte de ce gain?
Je crois que j’ai utilisé cette antenne non correctement pendant des années alors…

Le diagramme de rayonnement est à 360° mais l'antenne ne reçoit pas ou peu vers le haut.



Source de l'image: https://fr.mathworks.com/help/antenna/ref/disconestrip.html

Ah ouf! Finalement je l’utilisais normalement

Donc pour de la vuhf privilégier un point haut pour profiter au maximum du gain du bas.

Merci!

Vous êtes très pédagogue et disposez d’une grosse connaissance que vous partagez!

on parle du gain , mais la largeur de band est 1/10 ,

cette a dire que ,l'antenne est calculée pour (exemple) 100mhz et

peut recevoir ou emetre jusque 1000mhz.