Travaux 1 : le système d’antennes Yagi 4 x 23 éléments

C’est parti !

Avant de nous lancer dans la construction d’une parabole de 3 mètres de diamètre, commençons par un système de 4 antennes Yagi 23 éléments chacune et même encore plus modestement par 1 seule : fabricando fit faber, disaient les Anciens…

Antenne Yagi 23 éléments 1420 MHz, calcul

Nous nous sommes inspirés des travaux de Günter Hoch DL6WU, du programme écrit en Basic (voir la fiche 3.2 : antdl6wu-mod-2015.bas et .exe 1 ) et nous avons suivi les conseils de Christophe Lucas F4CQA (voir son site Internet 2 et plus particulièrement ses antennes dans son chapitre Réalisations).

Voici les paramètres que nous avons entrés dans le programme :

  • fréquence centrale : 1420 MHz,
  • nombre d’éléments : 23,
  • diamètre des éléments : 4 mm,
  • diamètre du boom : 14,7 mm (ce diamètre doit être inférieur à 0,07 ? soit 14,8 mm dans notre cas),
  • éléments isolés, fixés à travers le boom.

D’arrière en avant, l’antenne est constituée :

  • d’un réflecteur,
  • d’un dipôle, c’est là que sera connecté le câble,
  • de 21 directeurs.

Yagi 23 éléments H1

Les longueurs des éléments, leurs espacements et les espacements cumulés calculés par le programme ont été repris dans le tableau 23 elements 1420 MHz.xls 3.

Attention, l’antenne est regardée dans l’autre sens par rapport au programme : on démarre le pointage au directeur 21, donc tout à l’avant de l’antenne, et l’on se dirige élément par élément jusqu’au réflecteur, donc tout à l’arrière.

En première page, la partie supérieure du tableau donne les espacements entre éléments, de centre à centre. La partie inférieure donne les espacements progressifs, depuis l’extrémité du boom côté directeur 21.

La cellule E26 en vert est paramétrable : on y saisit la valeur voulue en mm. C’est la distance entre l’extrémité du boom côté directeur 21 et ce directeur 21.
Cette distance dépend de la profondeur de l’embout qui bouchera le boom et du rivet en plastique recevant le directeur 21. Nous avons choisi 13 mm.

La cellule E50 en rouge est également paramétrable : on y saisit la valeur voulue en mm. C’est la distance entre le réflecteur et l’extrémité du boom côté réflecteur.

Nous avons également choisi 13 mm mais une distance supérieure aurait été plus judicieuse au moins pendant les essais si ce n’est pour tenir l’antenne. Nous mettrons une « rallonge » provisoire.

Le tableau comporte une colonne en mm avec 2 décimales (!), puis une colonne en mm avec arrondis au mm et enfin une colonne en cm avec arrondis au mm.
Cette dernière colonne est pratique car elle correspond exactement aux graduations d’un double mètre extensible dont le « 0 » serait solidaire de l’extrémité du boom côté directeur 21.

Les cellules sont protégées (mot de passe : <return> !) sauf bien entendu les cellules E26 et E50.

Antenne Yagi 23 éléments 1420 MHz, matériel

Les fournisseurs ne sont donnés qu’à titre indicatif.

  • 1 tube carré en alu, 15 mm x 15 mm, tronçon de 2 m :
    chez Droulin, 11 rue Fortin, 91410 Dourdan (épaisseur : 1,5 mm),
    chez Leroy-Merlin (épaisseur : 1 mm, longueur : 2,5 m ; existe aussi en rainuré mais 15,5 mm x 15,5 mm).
  • 1 foret 5,8 mm :
    chez Mahé, 48 rue Edmond Bonté, 91130 Ris-Orangis.
  • Rivet Restagraf 4422 x 22 = 44 rivets en plastique Restagraf réf. 442 (diamètre : 6 mm) :
    chez AutoDistribution Corbess, 59 bd John Kennedy, 91100 Corbeil-Essonnes.
     
     
     
  • 2 embouts en plastique, 15,5 mm x 15,5 mm :
    chez Leroy-Merlin.
  • 3 tiges alu « rond plein », longueur 1 m, diamètre 4 mm (faire le tri au magasin avec un pied à coulisse !) :
    chez Leroy-Merlin.
  • 1 tige laiton, longueur 1 m, diamètre 3 mm ou 1 m de fil de cuivre diamètre 3 mm.

Antenne Yagi 23 éléments 1420 MHz, réalisation pratique

  • Pour chaque élément sauf le dipôle, nous marquons les trous le long du boom en nous aidant du tableau Excel.
  • Nous pointons et perçons au diamètre de 5,8 mm.
  • Nous raccourcissons d’environ 2 mm la longueur des rivets en plastique afin de pouvoir en installer 2 face à face (les « 2 mm » dépendent de la dimension de l’arête du tube carré et son épaisseur d’aluminium).
    Montage des rivets
    Attention : le dessin n’est pas à l’échelle.
  • Nous enfonçons les 22 x 2 rivets.
  • Nous scions aux bonnes dimensions les tiges d’alu « rond plein » afin de réaliser les 21 éléments directeurs et l’élément réflecteur.
  • Nous insérons chacun de ces 22 éléments au bon endroit dans le boom et nous les centrons par rapport à ce boom.
  • Le dipôle sera réalisé lors d’une prochaine séance !

À la manœuvre les mercredis soirs 22 et 29 juillet 2015 : Christian Bichelberger F1HVB et Christian Conty F16654.

Références

  1. http://www.f5kee.fr/activites/radio-stella-antdl6wu-mod-2015-bas-et-exe/
  2. http://f4cqa.free.fr/
  3. http://www.ikadewen.fr/Radio-Stella/Yagis-cqa-fod/23 elements 1420 MHz.xls

Photos prises par Christophe Lucas F4CQA et moi-même.

Soirée du 22 juillet 2015

Préparation du boom de la 21 éléments

Préparation du boom de la 21 éléments

Préparation du boom de la 21 éléments

Soirée du 29 juillet 2015

Montage des 21 éléments de la yagi

Montage des 21 éléments de la yagi

Montage des 21 éléments de la yagi

2 Responses to Travaux 1 : le système d’antennes Yagi 4 x 23 éléments

  1. Bramond Philippe dit :

    Bonjour je suis OM avec le call F5DCQ et très intéressée par cette fabrication.
    je fais actuellement de la réception sur 1420.406 MHz avec une parabole de 1.50 m et ça marche bien, mais vu le poids de la « gamelle », je ne trouve rien pour la motoriser alors que je dispose d’un rotor site et azimut qui serait parfait pour les 4×23 éléments sur 1420 MHz.
    Je voudrais savoir quand publierez vous la suite de cet article par ailleurs fort bien fait !!!

    Par avance merci de votre réponse 73’s

    Philippe de F5DCQ

    • F5FOD dit :

      Bonsoir, bonjour,
      F5DCQ de F5FOD,
      Réponse tardive (!) car je découvre ce soir votre message…
      Merci de votre compliment !
      J’ai découvert qu’une Yagi sur cette fréquence était beaucoup plus difficile à réaliser que sur 432 ou 144 MHz. La tolérance est de 0,5 mm alors, à la lime, ce n’est pas évident. J’ai tout (re)découvert : le calcul avec un boom carré, le Boom Correction Factor, les difficultés de fixation d’un micro-trombone, comment bien se servir d’un VNA, etc. Puis j’ai eu d’innombrables discussions avec DG7YBN et nous sommes partis dans la conception et la réalisation de programmes de calcul de G/T : un an et demi de boulot (cf. nos 4 articles dans Dubus).
      Mais les travaux sur cette antenne vont reprendre dès que je pourrai faire des mesures en extérieur.
      Et les résultats seront publiés ici et dans Dubus.
      73 QRO.
      Jean-Pierre, F5FOD

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