Pour cet article, nous allons privilégier les aspects techniques et pratiques des antennes. F5KEE ayant déjà consacré une série d’articles aux activités POTA/PARC, il n’est pas nécessaire de revenir longuement sur les règles d’activation, les références des parcs, les procédures de trafic ou la validation des contacts.
Nous rappellerons simplement le contexte et renverrons les lecteurs vers cette série pour approfondir ces sujets.
Introduction – En QRP, l’antenne fait souvent la différence
Pratiquer le trafic radioamateur avec seulement quelques watts constitue un défi passionnant. Que l’on utilise un transceiver de 5 W ou de 10 W, chaque décibel compte. Le choix de l’antenne, son rendement, sa hauteur et son environnement peuvent faire la différence entre un contact difficile et une liaison parfaitement exploitable.
Les activités portables, et particulièrement les activations POTA (Parks on the Air), imposent cependant des contraintes spécifiques. Il faut transporter son matériel, trouver un emplacement approprié, installer l’antenne rapidement et parfois composer avec l’absence d’arbres ou un espace disponible très limité.
Faut-il privilégier un dipôle classique, une EFHW multibande, une verticale avec radians, une antenne télescopique ou une boucle magnétique ?
Chacune de ces solutions possède ses avantages, mais également ses limites.
Dans cet article, nous allons comparer cinq grandes familles d’antennes adaptées au QRP et aux activités portables, en examinant leur fonctionnement, leur rendement potentiel, leur facilité d’installation et leur aptitude aux communications régionales ou à longue distance.
Notre objectif n’est pas de désigner une antenne universellement meilleure, mais de vous aider à choisir celle qui correspond le mieux à votre manière de pratiquer la radio.
Les lecteurs souhaitant découvrir les principes des activations POTA/PARC pourront consulter notre série d’articles F5KEE déjà consacrée à ces activités.
1. Pourquoi le choix de l’antenne est-il essentiel en QRP ?
1.1. Quelques watts seulement, mais de nombreuses possibilités
Le QRP désigne traditionnellement une pratique radioamateur utilisant une faible puissance d’émission, généralement de l’ordre de 5 W en CW et de 10 W en téléphonie, même si les conventions varient selon les activités et les règlements.
Avec une bonne propagation et une antenne correctement installée, quelques watts peuvent suffire pour établir des contacts à plusieurs milliers de kilomètres.
Mais contrairement à une station fixe disposant de 100 W ou davantage, une station QRP possède une marge de puissance plus limitée.
Prenons un exemple simple.
| Puissance | Différence par rapport à 5 W |
|---|---|
| 5 W | Référence |
| 10 W | +3 dB |
| 20 W | +6 dB |
| 50 W | +10 dB |
| 100 W | +13 dB |
Passer de 5 W à 100 W représente donc un gain de puissance de 13 dB.
Cependant, une antenne mal adaptée à son environnement peut entraîner des pertes importantes ou concentrer son rayonnement dans des directions peu favorables.
En QRP, l’efficacité du système d’antenne mérite donc une attention particulière.
1.2. Le rendement : une notion fondamentale
Le rendement d’une antenne correspond au rapport entre la puissance effectivement rayonnée et la puissance acceptée à son point d’alimentation.
Il s’exprime par :
![\[ \eta = \frac{P_{rayonnée}}{P_{acceptée}}\times100 \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-890a6ce75f131497a415eae501db8de9_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Imaginons une station fournissant 5 W à une antenne correctement adaptée.
Avec un rendement de 90 % :
![\[ P_{rayonnée}=5\times0,9=4,5\ W \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-164a883c7fb79f414cc74ff9ed49b3e7_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Avec un rendement de 20 % :
![\[ P_{rayonnée}=5\times0,2=1\ W \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-2dae4c9d4d2804a8d9886bf919193528_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
La différence représente environ 6,5 dB.
Cette comparaison montre pourquoi il est important de limiter les pertes dans les bobines, les transformateurs, les conducteurs et les systèmes de retour RF.
Il faut également tenir compte des pertes dans le câble coaxial et de l’adaptation entre le transceiver et l’antenne.
Attention au ROS !
Une antenne présentant un ROS de 1:1 n’est pas nécessairement une antenne efficace.
Une résistance dissipant toute la puissance peut présenter une adaptation parfaite à 50 Ω sans rayonner utilement.
Le ROS renseigne principalement sur l’adaptation d’impédance, pas directement sur le rendement de rayonnement.
2. Les critères pour choisir une antenne portable
Avant d’examiner les cinq solutions, il est utile de définir les critères qui orienteront notre comparaison.
2.1. Le rendement et les pertes
Une antenne constituée de conducteurs suffisamment longs et correctement installés présente généralement moins de difficultés de rendement qu’une antenne fortement raccourcie.
Lorsque les dimensions diminuent, il devient souvent nécessaire d’ajouter des éléments réactifs pour obtenir la résonance.
Ces éléments peuvent introduire des pertes supplémentaires.
C’est notamment le cas des bobines de charge et de certaines antennes compactes.
2.2. Le diagramme de rayonnement
Toutes les antennes ne rayonnent pas de la même manière.
Un dipôle horizontal placé à faible hauteur peut favoriser les angles de départ relativement élevés, intéressants pour certaines communications régionales.
Une verticale correctement installée peut produire un rayonnement important aux angles faibles, favorable aux communications à longue distance.
Toutefois, le diagramme réel dépend fortement de la hauteur, de la fréquence, du sol et des objets environnants.
Il faut donc éviter les comparaisons trop simplistes.
2.3. Le nombre de bandes utilisables
Une antenne monobande peut être très efficace, mais impose parfois de modifier son installation pour changer de fréquence.
Une antenne multibande offre davantage de souplesse.
Cette polyvalence peut cependant nécessiter des compromis : transformateur d’impédance, bobines, trappes ou coupleur.
Le fonctionnement sur plusieurs bandes ne garantit pas des performances identiques sur chacune d’elles.
2.4. L’encombrement et la facilité d’installation
En portable, le temps nécessaire à l’installation peut devenir déterminant.
Un dipôle nécessite généralement deux points d’ancrage et un support central.
Une EFHW peut souvent être installée avec un seul point haut.
Une verticale demande un support et un système de radians.
Une boucle magnétique occupe peu d’espace, mais nécessite un réglage précis.
Le choix dépend donc autant du terrain que des caractéristiques électriques.
3. Le dipôle demi-onde : simplicité et efficacité
Le dipôle demi-onde constitue une solution économique et efficace pour les activités QRP. Sa configuration en V inversé permet une installation avec un seul support central.
3.1. Un principe éprouvé
Le dipôle demi-onde est probablement l’une des antennes les plus connues des radioamateurs.
Il se compose de deux conducteurs alimentés au centre par une ligne de transmission.
Sa longueur totale est approximativement égale à une demi-longueur d’onde.
Dans l’espace libre, un dipôle demi-onde mince présente une impédance voisine de 73 Ω à la résonance.
En pratique, cette valeur varie avec la hauteur, la configuration et l’environnement.
Un dipôle peut généralement être alimenté avec du câble coaxial de 50 Ω, idéalement avec un dispositif de symétrisation ou un choke de courant adapté.
3.2. Calculer les dimensions
Une formule pratique couramment utilisée est :
![\[ L=\frac{143}{f} \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-246c7a59a3b2098bef360d9a6712a30a_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Avec :
: longueur totale du dipôle en mètres ;
: fréquence en MHz.
Pour la bande des 20 mètres, à 14,2 MHz :
![\[ L=\frac{143}{14,2}=10,07\ m \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d090aabe6245c0ad2bd362e1cac2b6b2_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Chaque bras mesure donc approximativement :
![\[ 10,07/2=5,04\ m \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f3057911133e36ce9058cb8218c92cd6_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Ces valeurs constituent un point de départ.
La longueur définitive devra être ajustée après mesure.
Dimensions indicatives
| Bande | Fréquence de calcul | Longueur totale | Longueur par bras |
|---|---|---|---|
| 40 m | 7,1 MHz | 20,14 m | 10,07 m |
| 30 m | 10,12 MHz | 14,13 m | 7,07 m |
| 20 m | 14,2 MHz | 10,07 m | 5,04 m |
| 17 m | 18,1 MHz | 7,90 m | 3,95 m |
| 15 m | 21,2 MHz | 6,75 m | 3,37 m |
| 10 m | 28,5 MHz | 5,02 m | 2,51 m |
3.3. L’installation en V inversé
Pour les activités portables, le V inversé présente plusieurs avantages.
Il suffit généralement d’un mât central, les extrémités étant maintenues à faible hauteur par des cordelettes.
Cette disposition facilite l’installation dans un parc.
L’angle entre les deux bras influence cependant l’impédance et le diagramme de rayonnement.
Il est préférable d’éviter un angle trop fermé.
Les extrémités doivent également rester hors de portée du public lorsque l’antenne est utilisée en émission.
3.4. Avantages et limites
Les avantages :
- Construction particulièrement simple.
- Coût très faible.
- Rendement potentiellement excellent.
- Réglage facile.
- Absence de bobine ou de transformateur complexe.
Les limites :
- Encombrement horizontal.
- Nécessité de supports.
- Fonctionnement principalement monobande dans sa version simple.
- Diagramme dépendant fortement de la hauteur.
Notre avis pour le QRP/POTA
Le dipôle constitue un excellent choix pour débuter.
Lorsqu’il est correctement installé, il offre un bon compromis entre efficacité, simplicité et coût.
Pour une activation sur 20 mètres, un dipôle en V inversé soutenu par un mât de 6 à 10 mètres représente une solution particulièrement intéressante.
À découvrir également sur F5KEE : notre article interactif « Comprendre le fonctionnement d’un dipôle », qui permet de visualiser la répartition du courant et de la tension le long de l’antenne.
4. L’EFHW : une antenne polyvalente pour le portable
Une antenne EFHW peut être installée en pente ou en V inversé. Son alimentation à une extrémité facilite son utilisation en portable.
4.1. Qu’est-ce qu’une EFHW ?
EFHW signifie End-Fed Half-Wave, c’est-à-dire antenne demi-onde alimentée à une extrémité.
Contrairement au dipôle classique, alimenté en son centre, l’EFHW reçoit l’énergie à l’une des extrémités du conducteur.
À cet endroit, l’impédance est généralement élevée, souvent de plusieurs milliers d’ohms.
Il est donc nécessaire d’utiliser un dispositif d’adaptation.
Le plus courant est un transformateur d’impédance de rapport 49:1.
Il permet de transformer une impédance élevée vers une valeur compatible avec une ligne coaxiale de 50 Ω.
Le rapport exact nécessaire dépend toutefois de l’installation.
4.2. Pourquoi est-elle intéressante en portable ?
L’un des principaux avantages de l’EFHW est sa facilité d’installation.
Le transformateur peut rester à proximité de la station tandis que le fil est soutenu par un mât ou une branche.
Il n’est pas nécessaire d’amener le câble coaxial jusqu’au centre de l’antenne.
Cette caractéristique simplifie considérablement certaines installations.
4.3. Une antenne multibande
Une EFHW conçue pour fonctionner sur 40 mètres peut également présenter des résonances exploitables sur plusieurs bandes harmoniques.
Une version d’environ 20 mètres de longueur peut notamment être utilisée sur 40, 20, 15 et 10 mètres, sous réserve de son accord réel.
Cette possibilité explique son succès auprès des opérateurs portables.
Il faut cependant rappeler que les bandes harmoniques ne correspondent pas toujours exactement aux fréquences souhaitées.
Le comportement dépend du conducteur, du transformateur et de l’environnement.
Un coupleur peut parfois être nécessaire.
4.4. Le problème des courants de mode commun
L’EFHW est parfois présentée comme une antenne fonctionnant sans contrepoids.
Cette affirmation mérite d’être nuancée.
Comme toute antenne, elle nécessite un système de retour pour les courants RF.
Ce retour peut être assuré par un contrepoids dédié, des capacités parasites ou une partie de la ligne coaxiale.
Dans certaines installations, le câble coaxial participe donc involontairement au fonctionnement de l’antenne.
Cela peut provoquer des courants de mode commun, des perturbations ou des variations d’accord.
L’utilisation d’un choke RF correctement placé peut contribuer à maîtriser ces phénomènes.
Le choix de son emplacement doit tenir compte du système de retour prévu.
4.5. Avantages et limites
Les avantages :
- Installation simple.
- Un seul point haut peut suffire.
- Fonctionnement multibande possible.
- Faible poids.
- Transport facile.
- Construction personnelle accessible.
Les limites :
- Transformateur nécessaire.
- Pertes possibles dans le transformateur.
- Tensions RF élevées à l’extrémité alimentée.
- Courants de mode commun possibles.
- Longueur importante pour les bandes basses.
Notre avis pour le QRP/POTA
L’EFHW constitue probablement l’une des solutions les plus polyvalentes pour les activations portables multibandes.
Une EFHW 40 mètres, associée à un mât télescopique et à un transformateur correctement dimensionné, permet de disposer d’une station légère et relativement rapide à installer.
Il faut toutefois veiller à la qualité du transformateur et à la maîtrise des courants de mode commun.
5. La verticale quart d’onde : privilégier les angles faibles
Une verticale quart d’onde utilise un élément rayonnant vertical et un système de radians assurant le retour des courants RF.
5.1. Principe de fonctionnement
Une verticale quart d’onde est constituée d’un conducteur vertical dont la longueur correspond approximativement à un quart de longueur d’onde.
Elle fonctionne au-dessus d’un système de retour RF, généralement constitué de radians.
La longueur indicative du conducteur vertical se calcule par :
![\[ L=\frac{71,5}{f} \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a02cc939f091ebcff326ffedf6090796_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Sur 20 mètres, à 14,2 MHz :
![\[ L=\frac{71,5}{14,2}=5,04\ m \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-386d213ff1c7025542e8eb278a285f1d_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Un élément vertical d’environ 5 mètres permet donc de réaliser une antenne quart d’onde sur cette bande.
La longueur exacte dépend de la construction et de l’environnement.
5.2. Pourquoi utiliser des radians ?
Les radians ne constituent pas un simple accessoire.
Ils participent directement au fonctionnement électrique de l’antenne.
Une verticale quart d’onde idéale installée au-dessus d’un plan parfaitement conducteur présente une résistance de rayonnement voisine de 36,5 Ω.
Dans une installation réelle, les pertes du sol et la configuration des radians modifient l’impédance mesurée.
Les radians permettent notamment de réduire les pertes associées aux courants circulant dans le sol.
Deux configurations principales existent.
Les radians au sol
Ils sont déployés directement sur le terrain.
Leur nombre et leur disposition influencent les pertes et le comportement de l’antenne.
Les radians surélevés
Ils sont placés au-dessus du sol.
Un nombre relativement limité de radians surélevés, correctement dimensionnés et accordés, peut offrir de bonnes performances.
Leur inclinaison influence également l’impédance au point d’alimentation.
5.3. Une antenne intéressante pour le DX
La verticale quart d’onde présente généralement un diagramme omnidirectionnel en azimut lorsqu’elle est installée dans un environnement suffisamment dégagé.
Son rayonnement aux angles faibles peut favoriser les contacts à longue distance.
Cependant, une verticale n’est pas systématiquement supérieure à un dipôle.
Un dipôle installé suffisamment haut peut présenter un gain important dans certaines directions.
Le terrain et la qualité du système de radians jouent également un rôle déterminant.
5.4. Avantages et limites
Les avantages :
- Rayonnement omnidirectionnel.
- Bon potentiel pour le DX.
- Construction simple.
- Coût raisonnable.
- Rendement élevé avec un système de radians adapté.
Les limites :
- Nécessité d’un support vertical.
- Déploiement des radians.
- Influence du sol.
- Encombrement au sol.
- Fonctionnement généralement monobande sans adaptation.
Notre avis pour le QRP/POTA
Une verticale quart d’onde représente un excellent choix pour les activations réalisées sur un terrain dégagé.
Sur 20 mètres, un fouet d’environ 5 mètres et un système de radians correctement disposés constituent une solution efficace.
Elle mérite particulièrement d’être envisagée lorsque l’objectif est de contacter des stations lointaines.
Pour approfondir sur F5KEE
Nous avons déjà développé un simulateur interactif consacré à l’influence du plan de masse d’une antenne verticale.
Cet outil permet de modifier le nombre et l’inclinaison des radians pour observer leur influence théorique sur l’impédance et le diagramme de rayonnement.
Il constitue un complément particulièrement adapté à ce chapitre.
6. La verticale télescopique : rapidité et polyvalence
Les antennes télescopiques portables privilégient la compacité et la rapidité d’installation. Certaines utilisent une bobine de charge pour fonctionner sur plusieurs bandes.
6.1. Une solution adaptée aux activations rapides
Les antennes verticales télescopiques sont devenues populaires auprès des opérateurs QRP.
Elles utilisent généralement un fouet métallique dont la longueur peut être ajustée.
Certaines disposent également d’une bobine de charge permettant de fonctionner sur des bandes pour lesquelles le fouet serait trop court.
Ces antennes sont particulièrement appréciées lorsqu’il faut installer rapidement une station.
6.2. Le rôle de la bobine de charge
Lorsqu’une antenne est plus courte que sa longueur résonante naturelle, elle présente généralement une réactance capacitive.
L’ajout d’une inductance permet de compenser cette réactance à la fréquence choisie.
L’antenne peut alors être amenée à la résonance.
Mais cette opération ne supprime pas les conséquences de son raccourcissement.
Une antenne électriquement courte possède généralement une résistance de rayonnement plus faible.
Les pertes dans la bobine et dans le système de retour RF deviennent alors proportionnellement plus importantes.
Une antenne raccourcie peut donc présenter un ROS satisfaisant tout en offrant un rendement inférieur à celui d’une antenne de dimensions normales.
6.3. Les différents systèmes de réglage
On rencontre principalement trois solutions.
Le fouet réglable
La longueur du conducteur est modifiée pour obtenir la résonance.
La bobine ajustable
Une prise mobile ou un système de commutation permet de modifier l’inductance.
Le coupleur d’antenne
Il adapte l’impédance présentée au transceiver, sans nécessairement améliorer le rendement du système rayonnant.
Dans tous les cas, le système de radians ou de contrepoids reste important.
6.4. Avantages et limites
Les avantages :
- Installation rapide.
- Transport facile.
- Encombrement réduit.
- Possibilité de fonctionner sur plusieurs bandes.
- Adaptation à de nombreux terrains.
Les limites :
- Réglages parfois fréquents.
- Rendement variable selon la bande.
- Pertes possibles dans les bobines.
- Nécessité d’un système de retour RF.
- Sensibilité au vent et aux contraintes mécaniques.
Notre avis pour le QRP/POTA
La verticale télescopique constitue une excellente solution pour les activations courtes.
Un opérateur souhaitant effectuer quelques contacts pendant une promenade appréciera particulièrement sa rapidité d’installation.
Sur les bandes où le fouet approche le quart d’onde, les performances peuvent être très satisfaisantes.
En revanche, sur les bandes basses, un raccourcissement important peut pénaliser le rendement.
7. La boucle magnétique : lorsque l’espace manque
Une petite boucle magnétique accordée permet de réaliser des contacts HF avec une antenne compacte, mais son rendement et sa bande passante dépendent fortement de sa conception.
7.1. Un fonctionnement différent
La boucle magnétique portable est généralement constituée d’un conducteur formant une boucle fermée, associé à un condensateur variable.
Lorsque la circonférence de la boucle est faible devant la longueur d’onde, on parle de petite boucle.
Le conducteur et le condensateur constituent un circuit résonant.
La fréquence de résonance dépend de l’inductance de la boucle et de la capacité du condensateur.
Elle peut être approximativement décrite par :
![\[ f=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \]](https://www.f5kee.fr/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-221508e9e5891d65841269bb356c7305_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Avec :
- : fréquence de résonance ;
- : inductance ;
-
: capacité.
7.2. Pourquoi le rendement peut-il être faible ?
Une petite boucle présente une résistance de rayonnement relativement faible.
Les pertes résistives dans le conducteur, les connexions et le condensateur peuvent alors représenter une part importante de la résistance totale.
Le rendement dépend fortement :
- Du diamètre de la boucle.
- Du diamètre et de la conductivité du conducteur.
- De la qualité des connexions.
- Des pertes du condensateur.
- De la fréquence de fonctionnement.
Une boucle de dimensions modestes peut présenter un rendement intéressant sur certaines bandes, mais devenir nettement moins efficace lorsque la fréquence diminue.
7.3. Une bande passante étroite
Les petites boucles accordées présentent souvent un facteur de qualité élevé.
Cela se traduit par une bande passante relativement étroite.
Un changement de fréquence peut nécessiter un nouvel ajustement du condensateur.
Cette particularité peut devenir contraignante lors d’une activation POTA comportant de nombreux changements de fréquence.
7.4. Attention aux tensions RF
Une boucle magnétique peut développer des tensions importantes aux bornes du condensateur d’accord.
Même avec une puissance QRP, ces tensions peuvent atteindre plusieurs centaines de volts selon les caractéristiques du circuit.
Il est donc indispensable d’utiliser des composants appropriés et de protéger les parties accessibles.
Le condensateur et les connexions ne doivent pas pouvoir être touchés pendant l’émission.
7.5. Avantages et limites
Les avantages :
- Encombrement réduit.
- Absence de longs fils.
- Installation possible dans un espace limité.
- Possibilité d’orienter l’antenne.
- Intérêt dans certaines situations de réception perturbée.
Les limites :
- Rendement parfois faible.
- Réglage précis.
- Bande passante étroite.
- Coût des composants de qualité.
- Tensions RF importantes.
Notre avis pour le QRP/POTA
La boucle magnétique constitue une solution intéressante lorsque l’espace disponible ne permet pas d’installer une antenne filaire ou une verticale.
Elle ne doit cependant pas être considérée comme une solution miraculeuse.
Pour une activité QRP, son rendement mérite d’être évalué avec attention.
8. Comparaison des cinq antennes
Nous disposons maintenant des éléments nécessaires pour comparer les cinq solutions.
8.1. Tableau comparatif général
Les appréciations suivantes sont qualitatives. Elles supposent des antennes correctement réalisées et installées dans des conditions représentatives.
| Critère | Dipôle | EFHW | Verticale ¼ λ | Verticale télescopique | Boucle magnétique |
|---|---|---|---|---|---|
| Rendement potentiel | Excellent | Très bon | Excellent | Variable | Variable |
| Installation | Moyenne | Facile | Moyenne | Rapide | Rapide |
| Transport | Facile | Très facile | Facile | Très facile | Moyen |
| Multibande | Selon conception | Souvent | Selon conception | Oui | Oui |
| Besoin d’un mât | Généralement | Généralement | Oui | Selon modèle | Non |
| Encombrement | Important | Important | Moyen | Réduit | Très réduit |
| Intérêt DX | Bon | Bon | Très bon | Variable | Variable |
| Coût DIY | Très faible | Faible | Faible | Moyen | Moyen à élevé |
| Réglage | Simple | Moyen | Simple | Variable | Précis |
| Adapté au débutant | Excellent | Très bon | Très bon | Très bon | Moyen |
Ce tableau met en évidence une réalité importante : aucune antenne ne domine systématiquement les autres sur tous les critères.
8.2. Quelle antenne selon le terrain ?
Dans un parc avec des arbres
Le dipôle et l’EFHW constituent généralement de bons choix.
Les arbres peuvent fournir des supports naturels, à condition que leur utilisation soit autorisée et que l’installation ne risque pas de les endommager.
L’EFHW présente l’avantage de pouvoir être installée avec un seul point haut.
Dans une prairie dégagée
Une verticale quart d’onde avec radians devient particulièrement intéressante.
L’absence d’obstacles facilite son installation et permet de bénéficier d’un environnement favorable.
Sur un terrain très restreint
Une verticale télescopique compacte ou une boucle magnétique peut être envisagée.
Le choix dépendra de la surface disponible et des bandes souhaitées.
Pour une activation de courte durée
La verticale télescopique possède un avantage pratique.
Elle peut être installée rapidement, surtout lorsque ses réglages ont été préparés à l’avance.
Pour une activation multibande
Une EFHW correctement conçue constitue une solution intéressante.
Elle permet de changer de bande sans nécessairement modifier physiquement l’installation.
9. Quelle antenne choisir avec seulement 5 watts ?
En QRP, la puissance disponible est limitée.
Il est donc préférable d’éviter les pertes inutiles.
Pour un opérateur disposant de 5 W, trois solutions méritent particulièrement l’attention.
Le dipôle : pour privilégier la simplicité
Un dipôle correctement installé offre un rendement élevé sans nécessiter de composants complexes.
Il constitue un excellent choix lorsque l’on prévoit de travailler principalement sur une bande.
L’EFHW : pour privilégier la polyvalence
Une EFHW multibande permet de disposer d’une installation relativement simple et de changer de bande rapidement.
Elle convient particulièrement aux activations de plusieurs heures.
La verticale quart d’onde : pour privilégier les angles faibles
Une verticale bien installée, avec un système de radians adapté, peut présenter un rayonnement intéressant pour les contacts à longue distance.
Elle constitue un choix pertinent sur les terrains dégagés.
Et les deux autres solutions ?
La verticale télescopique reste très intéressante lorsque la rapidité d’installation est prioritaire.
La boucle magnétique peut rendre service dans les environnements contraints.
Leur rendement doit cependant être examiné attentivement, particulièrement lorsque leurs dimensions sont faibles devant la longueur d’onde.
10. Simulateur interactif : quelle antenne choisir pour votre activation ?
Outil : « Quelle antenne portable choisir pour le QRP et le POTA ? »
Pour compléter cette comparaison, nous proposons un outil interactif destiné à aider les radioamateurs à sélectionner une antenne en fonction de leurs conditions d’utilisation.
Le principe est simple.
Le visiteur indique :
- La puissance de son transceiver.
- La bande utilisée.
- Le type de terrain.
- La présence éventuelle d’arbres.
- La hauteur du mât disponible.
- Le temps consacré à l’installation.
- Son objectif principal : contacts régionaux, DX ou multibande.
- Son budget.
Le simulateur compare ensuite les cinq familles d’antennes et propose un classement de compatibilité.
Pour chaque solution, il présente les avantages et les contraintes correspondant aux paramètres sélectionnés.
Attention : les scores proposés constituent une aide pédagogique à la décision. Ils ne correspondent pas à des mesures de rendement ou à des prévisions de portée radio.
Cet outil permet de mieux comprendre pourquoi une antenne adaptée à une situation peut devenir moins intéressante dans un autre environnement.
11. Conseils pratiques avant de partir en activation
Même avec une antenne parfaitement choisie, une installation négligée peut compromettre les résultats.
Quelques précautions permettent d’éviter de nombreuses difficultés.
11.1. Tester l’antenne avant le départ
Il est préférable de vérifier son fonctionnement à domicile.
Un analyseur d’antenne ou un NanoVNA permet notamment de mesurer l’impédance et le ROS.
Ces mesures facilitent le réglage de la longueur des conducteurs ou des éléments d’adaptation.
Elles ne permettent cependant pas, à elles seules, de déterminer le rendement réel.
11.2. Prévoir les accessoires indispensables
Une antenne portable nécessite souvent davantage que le seul élément rayonnant.
Il faut notamment prévoir les cordelettes, les piquets, les adaptateurs coaxiaux, les fixations et éventuellement un mât.
Un petit kit de réparation peut également rendre service.
11.3. Soigner les connexions
À faible puissance, les pertes inutiles doivent être limitées.
Il convient de vérifier :
- La qualité des connecteurs.
- L’état du câble coaxial.
- La continuité électrique des conducteurs.
- Les connexions des radians.
- L’absence de contacts intermittents.
Un câble coaxial de bonne qualité, aussi court que raisonnablement possible, contribue à réduire les pertes.
11.4. Respecter l’environnement et la sécurité
Les activités portables doivent rester compatibles avec la fréquentation du public.
Il faut éviter les installations susceptibles de provoquer une chute ou un accident.
Les cordelettes doivent être visibles et les éléments rayonnants maintenus hors de portée.
Les mâts ne doivent jamais être installés à proximité de lignes électriques.
Il convient également de respecter les règles du parc et de ne pas endommager la végétation.
12. Comment comparer réellement deux antennes ?
Une comparaison technique ne doit pas se limiter à un simple report reçu lors d’un contact.
Les conditions de propagation évoluent constamment.
Un essai réalisé à 10 h avec une antenne ne peut pas être directement comparé à un autre effectué à 11 h avec une antenne différente.
Pour obtenir des résultats plus significatifs, il est préférable de procéder à des essais alternés.
12.1. Utiliser la même station
La puissance, le mode de transmission et la ligne d’alimentation doivent rester aussi constants que possible.
12.2. Alterner les antennes
On peut réaliser plusieurs séquences courtes en passant successivement d’une antenne à l’autre.
Cette méthode réduit les biais dus aux variations de propagation.
12.3. Comparer les reports
Les réseaux de réception automatisés peuvent fournir des indications intéressantes.
Les reports WSPR ou les mesures effectuées par des récepteurs distants permettent d’étudier les différences de signal.
Il faut cependant tenir compte de la variabilité de propagation, des différences de diagramme et des incertitudes de mesure.
12.4. Ne pas confondre rendement et signal reçu
Une antenne peut produire un signal plus fort dans une direction donnée tout en possédant un rendement global inférieur.
Cette différence s’explique par la directivité.
Il est donc essentiel de distinguer :
- Le rendement.
- Le gain.
- Le diagramme de rayonnement.
- Les pertes dans la ligne d’alimentation.
Les diagrammes théoriques d’un dipôle horizontal et d’une verticale quart d’onde montrent des répartitions différentes de l’énergie rayonnée. Les performances réelles dépendent notamment de la hauteur et du sol.
13. Conclusion : quelle est la meilleure antenne pour le QRP et le POTA ?
Il n’existe pas de réponse universelle.
Le choix d’une antenne portable dépend avant tout des conditions dans lesquelles elle sera utilisée.
Le dipôle demi-onde reste une référence pour sa simplicité, son faible coût et son excellent rendement potentiel.
L’EFHW constitue une solution polyvalente, particulièrement intéressante pour les activations multibandes.
La verticale quart d’onde peut offrir de très bonnes performances pour les contacts lointains lorsqu’elle dispose d’un système de radians efficace.
La verticale télescopique privilégie la rapidité d’installation et la facilité de transport.
Enfin, la boucle magnétique permet de pratiquer la radio dans des espaces restreints, moyennant certaines contraintes de rendement et de réglage.
Pour un radioamateur débutant souhaitant réaliser ses premières activations QRP, nous conseillerions généralement de commencer par un dipôle ou une EFHW.
Ces deux antennes permettent d’obtenir de bons résultats tout en découvrant les principes essentiels de l’adaptation et du rayonnement.
Avec davantage d’expérience, une verticale quart d’onde ou une antenne télescopique viendra utilement compléter l’équipement.
Le meilleur choix reste finalement celui d’une antenne correctement installée, adaptée au terrain et aux objectifs de trafic.
En QRP, quelques watts associés à une bonne antenne peuvent réserver de très belles surprises !
14. Pour aller plus loin
POTA et trafic portable
Parks on the Air – Site officiel
https://parksontheair.com/
Le site de référence du programme international POTA.
POTA – Carte et activations
https://pota.app/
Pour découvrir les parcs référencés et consulter les activations.
Documentation officielle POTA
https://docs.pota.app/
Guides pratiques, règlement et documentation du programme.
Antennes portables
ARRL – End-Fed Half-Wave Antenna Kit
https://www.arrl.org/end-fed-half-wave-antenna-kit
Une ressource pour découvrir la construction et le fonctionnement d’une antenne EFHW.
SOTABEAMS – End-Fed Half-Wave Antennas
https://www.sotabeams.co.uk/efhw/
Informations techniques et conseils d’utilisation des EFHW portables.
SOTABEAMS – Five Most Popular HF Portable Antennas
https://www.sotabeams.co.uk/blog/5-most-popular-hf-portable-antennas/
Présentation de plusieurs familles d’antennes utilisées en portable.
SOTABEAMS – How to Try a Mag Loop Before You Buy
https://www.sotabeams.co.uk/blog/how-try-a-mag-loop-before-you-buy-a-mag-loop/
Une approche pédagogique des performances des boucles magnétiques.
Logiciels et simulation
MMANA-GAL
https://gal-ana.de/basicmm/en/
Logiciel de modélisation et de simulation d’antennes.
4NEC2
https://www.qsl.net/4nec2/
Outil de modélisation permettant d’étudier les impédances et les diagrammes de rayonnement.
À retrouver sur F5KEE
Pour compléter cet article, nous vous invitons à consulter nos autres publications pédagogiques :
- Notre série d’articles POTA/PARC, pour découvrir et approfondir les activités radioamateurs depuis les parcs.
- Comprendre le fonctionnement d’un dipôle, avec son simulateur interactif.
- Antenne verticale : influence du plan de masse, pour étudier le rôle des radians et leur influence sur les caractéristiques de l’antenne.
