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Construction antenne directive vhf/uhf pour le trafic satellite.
Par octobre 30, 2019 0 Commentaire

Construction antenne directive vhf/uhf pour le trafic satellite.

Il existe plusieurs antennes directives sur le marché pour le trafic en portable ou en fixe via des satellites défilants radio amateur avec un coût important à l’achat.
Après avoir réalisé plusieurs projets avec l’impression 3D pour des usages radio amateurs, j’ai adapté une description de M1GEO et G8OCV.

dual band yagi vhf uhf antenna

 Le design :
C’est une antenne Moxon pour la partie vhf et des éléments parasites pour la partie UHF . La partie UHF fonctionne en open sleeve, l’antenne Moxon rayonne en harmonique 3 , cette énergie est récupérée et exploitée par les éléments UHF.
La bande passante sur 145mhz est assez large et exploite bien tout la bande des 2M . La partie UHF est plus étroite et est centrée sur l’activité principale en satellite (436mhz).
Si vous voulez comprendre plus en profondeur le fonctionnement des antennes Moxon et des antennes open sleeve :
Open sleeve principe DK7ZB 
Antenne Moxon par DK7ZB 
J’ai repris ce design pour pouvoir utiliser de la tige d’aluminium de 4mm facilement trouvable dans les magasins de bricolage. Le schéma a été adapté avec le logiciel de  JE3HHT Makoto Mori MMANA 

Si vous ne connaissez pas ce logiciel de modélisation d’antenne je vous conseille de vous rentre sur le site Internet de F5LNV qui a mis à disposition une aide en française pour débuter sur Mmana.

Voici le fichier de modélisation que vous pouvez utiliser, adapter, partager.

Le schéma final:

antenne vhf moxon rfmarket

Une fois le schéma initial adapté avec de la tige d’aluminium de 4mm , la conception 3D  des pièces pour maintenir les éléments sur le boom a été la première tache.
Pièces imprimées en PLA :

 kit yagi vhf uhf

Il y a en tout 11 pièces imprimées en plastic PLA.
5 clamp pour les éléments UHF
1 clamp pour la partie arrière de l’antenne Moxon VHF
1 clamp pour le directeur de l’antenne Moxon avec le pcb d’alimentation antenne et  la fiche SMA
2 écarteurs pour les éléments de l’antenne Moxon.
1 manche pour l’extrémité du boom pour pouvoir pointer l’antenne
1 embout pour l’autre extrémité du boom

La réalisation de l’antenne est très simple une fois que l’on a les pièces imprimées en PLA.
Le boom utilisé est en aluminium de 20mm de coté avec une longueur de 1.2M. Les éléments sont en rond d’aluminium de 4mm diamètre.
Par quoi commencer ?:

montage yagi antenne

Il faut commencer par réaliser le rectangle de l’antenne Moxon. Il y a 4 tiges d’aluminium qui vont réaliser le directeur et le réflecteur.
Il faut prévoir :
 2 morceaux de 50,35 cm pour le réflecteur
 2 morceaux de 45,95 cm pour le directeur.
Les morceaux du réflecteur sont connectés au niveau du clamp réflecteur avec un domino électrique sans gaine.

Reflecteur antenne yagi

Les morceaux du directeur sont connectés au pcb par une vis traversante à chaque extrémité. Il est nécessaire d’aplatir le rond d’aluminium puis de le percer pour pouvoir le fixer sur le PCB. J’ai personnellement utilisé une enclume et un marteau pour faire un plat à l’extrémité du rond d’aluminium puis une perceuse à colonne pour le trou.

connecteur dipole yagi antenne

Pour plier les directeurs et réflecteur j’ai utilisé un étau, je rajoutais en générale 2mm de plus pour la courbure à 90°.
Je vous conseille de prévoir les morceaux de directeur et de réflecteur un peu plus long et de vous entraîner sur une chute pour le pliage dans l’étau et en déduire la marge supplémentaire.
La partie la plus délicate est terminée, il faut ensuite couper précisément les éléments UHF.

Une fois tous les éléments réalisés il faut les emboiter dans les différents clamps. Il sera surement nécessaire de passer un coup de foret de 4mm dans les clamps en PLA pour faciliter l’insertion des éléments. Les éléments sont fixés par le dessous avec une vis. Si les éléments rentrent en force il n’est pas nécessaire d’utiliser une vis pour le bloquer.

fixation element antenne yagi vhf uhf

Je vous conseil de faire un point avec un marqueur au milieu de chaque éléments, quand vous glisserez l’élément vous pourrez plus facilement si il est centré dans le clamp.
Vos éléments sont fixés dans les clamps, il faut maintenant prendre un tubé carré d’aluminium de 20 mm de cotés.
Montage des éléments :
Il faut commencer par mettre :
le directeur Moxon
le réflecteur UHF
le réflecteur Moxon
les autres éléments UHF viennent par l’autre extrémité du tube carré.
Une fois en place, vérifiez l’espacement de chaque clamp avec un mètre mesureur, je vous conseille de fixer chaque clamp avec une vis auto perforante . Il faut être précis dans les espacements car cela joue principalement sur l’accord de la bande UHF.
N’oubliez pas d’installer les écarteurs pour le rectangle Moxon

séparateur antenne moxon
Accord et réglage :
Voilà votre antenne est assemblée, il vous reste maintenant à réaliser le choke balun avec un morceau de câble coaxial. (5 spires sur un diamètre 16mm).
Vous pouvez jouer sur l’écartement du rectangle pour affiner le réglage sur la bande des 2m.
Pour le 70cm c’est le directeur UHF proche du directeur VHF qui permet d’affiner l’accord sur 50 ohms et la bande passante.

dipole moxon vhf

 La touche finale avec le manchon et l'embout en PLA.

fixation antenne yagi embout yagi vhf

Une petite astuce pour pouvoir mettre facilement le manchon:
* insérer à la main le manchon
* dés que cela commence à être difficile
* poser l'antenne à la verticale avec le manchon posé sur un tapis
* taper avec une cale en bois sur l'autre extrémité du tube carré

Liste du matériel nécessaire :
* Un tube d’aluminium de 1.20m minimum.
* Du rond d’aluminium de 4mm de diamètre.
* Une perceuse avec un forêt de 4mm pour nettoyer les impuretés dans les trous pour fixer les éléments dans les clamps PLA.
* Des vis auto perforante pour fixer les clamps et les éléments si besoin.
* Un câble coaxial de 2m de long avec une fiche SMA mâle.

Antenne finale:

antenne bibande yagi vhf uhf ao-91


On vous a préparé un kit avec :
* les pièces imprimées en PLA
* le pcb avec la fiche SMA
* un câble coaxial RG174 de 2 mètre avec deux connecteurs SMA mâles
Le kit peut être utilisé pour réaliser facilement une antenne yagi 7 élements VHF ou UHF.
Plusieurs designs éxistent sur le site de DK7ZB.
Antenne légère vhf/uhf

Le kit est disponible ici.

Bonne construction et bon trafic sur les satellites radioamateur.

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