Question n°5 :
Pourquoi faut-il qu’une antenne fasse 50 Ohms d’impédance pour rayonner le maximum de puissance ? Quand je branche une résistance de 50 Ohms sur mon alimentation stabilisée 12 Volts, elle consomme (et donc rayonne en chaleur) environ 3 Watts. Si je remplace cette résistance par une autre de 25 Ohms, la puissance double et passe à 6 Watts. Pourquoi n’en est-il pas de même avec les antennes ?
Réponse :
La raison est que votre émetteur ne fonctionne pas comme une alimentation stabilisée. Si vous le chargez avec des résistances de valeur variable, la tension à leurs bornes varie. Ce qui caractérise l’étage de sortie d’un émetteur est son impédance, qui est normalisée aujourd’hui à 50 Ohms. L’impédance est ce qui caractérise précisément l’aptitude à débiter de la puissance. Prenez pour comparaison l’installation d’arrosage de votre jardin : si le robinet a un diamètre de 21 mm, vous savez que tout fonctionnera pour le mieux avec un tuyau de 21 mm de diamètre. Si les diamètres du robinet et du tuyau sont différents l’un de l’autre, cela ira mal (à moins que vous n’employiez un adaptateur, qui jouerait le même rôle qu’une boîte de couplage insérée entre émetteur et antenne lorsque les impédances sont différentes). Si vous êtes familier avec les mathématiques, et notamment les dérivées, appliquez la loi d’Ohm au circuit constitué par l’émetteur (de force électromotrice E et d’impédance de sortie r) et l’antenne d’impédance R, calculez la puissance débitée dans R et cherchez en le maximum quand R varie : vous trouverez bien que ce maximum est obtenu pour R=r (la démonstration est à votre disposition si vous le souhaitez).

Question n°6 :
J’utilise pour émettre une antenne long fil dont je ne suis pas très satisfait. On m’a dit que c’était parce que ma prise de terre n’était pas bonne. Je ne comprends pas car l’installation électrique de mon appartement est récente et toutes les prises sont avec terre, en particulier celle de mon alimentation.
Réponse :
La prise de terre de l’installation électrique n’a pas la même rôle que celle de l’émetteur. La première (celle de l’installation électrique) a en effet pour but de faire en sorte que les objets conducteurs (plomberie, carcasses d’appareils électroménagers, etc.) avec lesquels des personnes peuvent entrer en contact soient au potentiel de la terre : ainsi, le corps de ces personnes n’est-il traversé par aucun courant. La prise de terre de votre émetteur, elle, a pour objet de fermer le circuit HF qui va de l’antenne à la terre (on dit que cela constitue un contrepoids à l’antenne). Un fil quart d’onde dont l’extrémité est libre peut constituer une terre HF et, bien sûr, être inopérant en tant que terre de l’installation électrique. Réciproquement, une prise de terre de l’installation électrique peut très bien comporter une grande longueur de fil entre un appareil et le sol, ce qui est inopérant en tant que prise de terre HF. Si votre émetteur est alimenté par le secteur, il doit donc comporter deux mises à la terre : la première, celle de l’installation électrique, qui vous évitera de vous faire électriser (et peut-être même électrocuter), la seconde, terre HF, qui permettra à votre antenne de bien fonctionner.

Question n° 7 :
J’ai construit un oscillateur avec un seul transistor et un quartz de fréquence 7025 kHz qui délivre 1 Watt de puissance sur une résistance de 50 W. J’ai essayé de m’en servir comme émetteur en le raccordant à un coaxial, lui-même relié à une antenne : ça marche très bien, mais mon correspondant m’a fait remarquer qu’il m’entendait aussi sur 14050, 21075 et 28100 kHz ! Comment puis-je éliminer ces harmoniques ?
Réponse :
Quel plaisir de trafiquer avec un émetteur « fait à la maison », même très simple, n’est-ce-pas ? Pour parfaire le vôtre, il vous faut effectivement éliminer le plus possible les harmoniques. Le plus simple est d’intercaler entre la sortie de l’émetteur et la ligne un filtre passe-bas. Le schéma Q 07 en est un exemple. Il y a de fortes chances que votre correspondant n’entende plus vos harmoniques ensuite. Si c’était encore le cas malgré tout, vous pouvez mettre un deuxième filtre identique en série avec le premier, ou modifier votre schéma d’oscillateur pour faire en sorte que le signal de sortie soit le plus « pur » possible (dans ce cas, un oscilloscope vous sera très utile ; rapprochez vous d’un radio-club où des amis vous donneront un coup de main).
 

Question n° 8 :
Jocelyne nous écrit « J’ai un toit complètement métallique et voudrais installer une antenne pour bandes WARC. Je ne peux pas mettre de long fil et pense qu’une verticale serait plus appropriée. Quel type d’antenne choisir ? »

Réponse :
Il peut être tentant de chercher à utiliser votre toit comme plan de sol, mais bien souvent cela marche mal ; votre toit est vraisemblablement fait de plaques posées avec recouvrement (comme des tuiles), mais sans contact électrique de bonne qualité HF (car ce n’est pas la qualité qu’on demande à un toit ...). Notre conseil serait donc de « neutraliser » du point de vue HF ce toit en utilisant une antenne de type « antenne à plan de sol » (celles que vos correspondants graphistes appellent « gp », d’après l’anglais « ground-plane »). Ce type d’antenne (cf. schéma Q 08) comporte une partie verticale et une partie faite de radians :
- la partie verticale peut être par exemple à trappes : trois parties tubulaires et deux trappes (résonnantes sur 12m et 17m) formeront un ensemble vertical de 6 à 7m de haut (dans le commerce, vous trouverez les trappes ou l’antenne complète, si vous ne souhaitez pas la faire vous-même ; nous tenons le nom de fournisseurs à votre disposition), Certains amateurs construisent également ce type d’antenne, dite multibande, en fixant 3 quarts d’onde (un pour le 30m, un pour le 17m, un pour le 12m) en parallèle sur un même support vertical en bois.
- la partie faite de radians est constituée de quarts d’onde disposés « en parapluie » de façon à faire écran entre votre antenne et le toit : 2 radians par bande, soit 6 radians au total, également espacés feront l’affaire ; ils seront isolés du toit à leur extrémité libre, et plus vous élèverez la base de l’antenne du toit, mieux cela vaudra. Pour calculer la longueur de ces quarts d’ondes en mètres, divisez 7125 par la fréquence en MHz (par exemple, sur la bande 17m, en prenant pour fréquence 18,100 MHz, cela conduit à des radians de 3,94m).
Un dernier conseil : installer des antennes sur un toit comporte des dangers pour ceux qui le font et ceux qui auront ensuite à venir sur le toit ou à marcher en contrebas (risque de chute en se prenant les pieds dans les radians par exemple, risque de contact avec d’éventuelles lignes électriques en surplomb, risque d’accident par chute de l’antenne). Pensez à tout cela, et n’oubliez pas : la sécurité d’abord