L'antenne Slim-Jim 437 MHz

 

Afin d'avoir une idée de l'efficacité de quelques antennes, j'en ai construit quatre, montées chacune sur le même mât de PVC 15mm fixé sur le toit de la voiture par un socle magnétique de récupération. Dans tous les cas j'ai utilisé du câble TV satellite 75 Ohms équipé de fiches F. J'ai parcouru à chaque fois le même circuit dans le vieux village de Bussigny où les rues sont étroites entre les maisons. L'émetteur se trouvait dans la voiture, la caméra fixée sur un ancien pieds de caméra super 8 avec 2 ventouses contre le pare-brise et un pied vertical. L'émetteur déposé sur le siège passager avant et l'antenne sur le toit. A la réception, il y avait simplement un récepteur TNT standard Strong 8105 relié à une antenne discone sur le toit. Pas de préamplificateur. Les images reçues étaient enregistrée sur un disque dur externe ce qui me permettait de contrôler la réception après mon retour dans le shack.

 

La première antenne, un quart d'onde vertical (ground plane) s'est avéré la moins performante. Mais les différences ne furent pas énormes mais tout de même nettes. Seconde antenne une Slim-Jim montée à l'intérieur d'un tube PVC d'électricien sans affinage de l'impédance ni de la fréquence de résonance.

 

Troisième, la meilleure, également une Slim-Jim mais montée cette fois à l'extérieur du tube PVC de 15 mm. J'ai optimalisé l'impédance et la fréquence de résonance au moyen de mon analyseur de spectre Rigol et de son générateur tracking. Le croquis illustre bien la facilité de construction désarmante de cette antenne.  La Slim-Jim est une antenne en J (appelée J-pole) dont on a prolongé le radiateur demi-onde de façon à former une sorte de dipôle trombone replié.

 

La Fabrication est très simple:

• Couper une tube PVC d'électricien de 15 mm de diamètre en une longueur de 65 cm.

• A partir du haut du tube, y percer 4 trous traversants de 2mm pour y faire passer le fil de cuivre de 2 mm de diamètre: à 20 mm, à 343 mm, à 349 mm et à 494 mm.

• Ensuite couper le fil de cuivre à la longueur de 1 mètre.

• Ensuite insérez ce fil dans les trous, commencer par le trou C du bas, puis B et replier la partie "stub" de 165 mm vers le haut en plaquant le fil au maximum contre le tube PVC. Terminer en enfilant l'extrémité du fil dans le trou A, en repliant l'extrémité à 90 degrés de façon à ce que le fil entre dans le trou sur environ 2 mm.

• Il reste ensuite la grande longueur de fil à enfiler dans le trou D, puis E, pour terminer en enfilant l'extrémité dans le trou F, de la même façon que pour le trou A.

• Il reste ensuite à sécuriser le fil au moyen de 2 tours de scotch autour du tub PVC, sur les trous A et F.

• Le câble coaxial est à souder sur le stub du bas en le passant soit à l'intérieur du tube PVC soit à l'extérieur. J'ai choisi cette seconde option pour ma part car je désirais optimaliser l'adaptation du câble à l'antenne. Cela se fait en faisant varier la hauteur de la connexion sur le stub. A partir du bas, 35 mm correspond à une impédance de 50 Ohms (pour du câble RG58-U par exemple) et 57 mm pour 75 Ohms (pour du câble 75 Ohms TV satellite).

• Attention, l'âme du câble coaxial va sur la partie gauche du stub sur le croquis et la masse sur la partie droite, le stub d'adaptation d'impédance de 165 mm.

Idéalement la partie inférieure du fil de cuivre, qui passe dans les trous B et C, devrait être reliée à la masse, donc au mât métallique qui supporte l'antenne. C'est mieux car l'antenne est ainsi moins sensible aux effets de main, mais pas indispensable. Dans mon cas, le mât est aussi du tube de PVC de 15 mm, donc isolé.

 

Le fait de compléter l'antenne en J par une sorte de trombone (entre les points D, E et F) abaisse d'une dizaine de degrés le lobe de rayonnement vertical de l'antenne ce qui augmente son gain à l'horizontale par rapport à la J pole. 

 

La courbe du Taux d'Ondes Stationnaires a l'allure ci-contre. L'entier de la bande 430-440 MHz est en-dessous de 1:2. A noter qu'il est assez difficile de faire une mesure précise car l'effet de main est important, mais c'est l'allure de la courbe qui compte, pas sa valeur absolue sur l'analyseur.

 

J'ai encore testé une quatrième antenne, un dipôle replié récupéré sur une antenne TV UHF. Son efficacité est légèrement inférieure à celle de la Slim-Jim du croquis.

 

Durant les tests, il m'est arrivé une petite farce: lors du test de la Slim-Jim optimalisée du croquis, je devais obtenir en théorie de meilleurs résultats qu'avec la première Slim-Jim, qui n'était optimalisée ni en fréquence ni en impédance. Et c'est le contraire qui s'est produit, l'antenne avait une très faible efficacité et j'ai perdu le signal très rapidement après être parti du QRA. Après investigation, il s'est avéré que ce n'est pas l'antenne qui avait un problème mais l'antenne de réception du QRA, dont le connecteur avait un faux contact!

 

Les puristes pourraient encore compléter l'antenne avec un balun car l'antenne est symétrique et le câble coaxial asymétrique ce qui fait que du courant HF pourrait se propager sur la gaine du câble. Pour ce faire, il suffit de faire faire 5 spires sur un diamètre de 5-10 cm au câble coaxial. Cela formera une self qui stoppera le courant de gaine. Celle-ci devra se trouver près possible du point où le câble attaque l'antenne.

 

La Slim-Jim, une antenne 430 MHz verticale facile à construire et qui ne coûte quasiment rien !

	La glissière permet de recevoir n'importe-quel feed et d'ajuster la distance focale au mieux
Cornet cylindrique: 48dB sur la balise HB9G avec le convertisseur Alcatel et le préampli à faible souffle DB6NT	Cornet rouge: 48dB sur la balise HB9G avec le convertisseur Alcatel et le préampli à faible souffle DB6NT

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Pertes dans les câbles

 

(Par 100m à 1,2 GHz)

 

RG-58	65 dB	diam 5.0 mm
Aircell 5	38 dB	diam 5,0 mm	Le meilleur des câbles de 5mm de diamètre. On peut utiliser les fiches à sertir du RG-58
RG-213/U	30 dB	diam 10,3 mm	Spécifications
Hyperflex 10	15 dB	diam 10,3 mm	Spécifications