Communiquer par satellite peut sembler réservé aux stations complexes et coûteuses. Pourtant, QO-100, premier satellite géostationnaire disposant de transpondeurs dédiés aux radioamateurs, permet d’établir des liaisons à très grande distance avec une installation relativement accessible.
Dans cet article, nous allons nous intéresser à la réalisation pratique d’une antenne pour QO-100, depuis le choix de la parabole jusqu’à la fabrication et au positionnement de la source. L’objectif n’est pas de rechercher une installation de laboratoire, mais de montrer qu’avec quelques composants, un peu de mécanique et des réglages méthodiques, il est possible de construire soi-même une antenne parfaitement exploitable.
Nous verrons également les points qui font réellement la différence : position de la source au foyer, polarisation, réglage de la parabole et optimisation de la réception et de l’émission. Une réalisation à la portée du radioamateur bricoleur, avec au bout de l’expérience le plaisir particulier d’établir ses premiers QSO via un satellite situé à près de 36 000 km au-dessus de l’équateur.
Dans le cadre de notre projet QO-100, plusieurs d’entre nous se sont équipés d’une Ground Station DX-Patrol. Mais disposer de l’émetteur-récepteur ne suffit évidemment pas : pour établir nos premières liaisons via QO-100, il nous faut également une antenne adaptée !
Notre choix s’est porté sur une parabole équipée d’une source bi-bande, permettant de travailler simultanément sur les deux fréquences utilisées par QO-100 : 10 GHz pour la réception et 2,4 GHz pour l’émission.
Pour la partie réception 10 GHz, DX-Patrol fournit une LNB avec sa Ground Station. Pour l’émission sur 2,4 GHz, nous avons choisi de réaliser une antenne hélicoïdale de 3,5 tours, placée devant la LNB afin de constituer une source compacte pour la parabole.
Pour cette réalisation, nous avons retenu la solution développée par le radioamateur DC8PAT, qui propose une conception particulièrement intéressante pour associer l’hélice 2,4 GHz et la réception 10 GHz sur une même parabole.
Vous pouvez retrouver sa réalisation et les informations techniques sur sa page QRZ :
Réalisation QO-100 de DC8PAT sur QRZ.com
A cette antenne nous avons apporté quelques modifications telles que deux supports pour l’hélice, plus stable et mieux centrée et une autre forme pour le radôme afin de faciliter son impression.
Liste de courses
- 200 à 300 gr de PLA
- Un bout d’aluminium de minimum 110 x 110 mm, épaisseur 1 à 2 mm
- 55 cm de fil de cuivre d’un diamètre de 2,5 à 4 mm (Voir : https://www.amazon.fr/dp/B06X6BKY9T/)
- Un bout de feuille de cuivre ou laiton de 80 x 17 mm
- Un connecteur N femelle sur embase de 17 x 17 mm
- 4 vis à tête fraisée (Longueur 6 mm), écrous et rondelles en M3
- 1 vis BTR (Longueur 14 mm), écrou et rondelle en M3
- 2 vis BTR (Longueur 12 mm), écrous et rondelles en M3
- 1 vis BTR (Longueur 20 mm), écrou en M3 (Vis de blocage du LNB)
Liste d’outils
- Clés allène
- Compas de découpe (voir : https://www.amazon.fr/gp/product/B078M86WJD/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o09_s00)
- Tournevis cruciforme
- Imprimante 3D
- Lime plate
- Lime demi-ronde
- Cutter
- Colle type néoprène
- Toile de ponçage
- Serre-joints
Les pièces à imprimer
- Plateau de l’antenne
https://www.tinkercad.com/things/0HrVB0iDcBo-plateauhelix - Support de l’hélice
https://www.tinkercad.com/things/9i5fXkmVgx7-supporthelix - Radôme
https://www.tinkercad.com/things/kj7yzdwbCfu-dome6fs - Bague d’adaptation du LNB Dx-Patrol
https://www.tinkercad.com/things/f8nmLq8Ndcx-baguelnb - Mandrin de formatage de l’hélice
https://www.tinkercad.com/things/58fc1xqtyzq-mandrin190qo100 - Mandrin de formatage de l’adaptation d’impédance (67 mm)
https://www.tinkercad.com/things/aVIcLhJhtEG-mandrin67mm
Après chaque impression, vous devrez nettoyer les éventuelles imperfections à l’aide d’un cutter et d’une lime, voir une toile à poncer
Une fois “plateau de l’antenne” et le “radôme” imprimé, vous devrez les rôder l’ensemble, par des aller retour successif, jusqu’à ce que vous puissiez les visser à fond.
Découpe du plan de masse
Pour préparer le plan de masse de votre antenne, vous aurez besoin d’un compas de découpe et ce, selon les notes de DC8PAT (Voir : https://dc8pat.darc.de/rc3/referrers/qrz_dc8pat.html).
Vous devrez découper dans le premier temps le cercle extérieur (rayon 53 mm) suivit par le cercle intérieur (rayon 24 mm).
Il est bon de prendre les précautions d’usage et de sécurité en fixant solidement la tôle d’aluminium avec des serres-joint sur le plateau de votre foreuse sur pied.
Soyez prudent, le déplacement du compas peut être dangereux !
Formage de l’hélice
Pour la réalisation de nos antennes, nous avons utilisé du fil de cuivre de 4 mm de diamètre.
Il est conseillé d’avoir une longueur de minimum 55 cm afin d’avoir une prise en main suffisante durant tout le formage.
Pour commencer, coincez le fil et le mandrin dans un étau, ensuite tourner le fil dans la gorge.
Lorsque vous aurez au moins 3.5 spires, dévisser votre hélice du mandrin.
Vous couperez l’excédent des 3,5 spires après !
Prévoyez d’étamer l’extrémité inférieure de votre hélice.
Vous pouvez maintenant visser votre support d’hélice
Assemblage des éléments
