L'antenne
HB9CV (de l'indicatif de son inventeur, Rudolf Baumgartner) est
une antenne directive à deux éléments alimentés.
On la rencontre plutôt sur VHF en particulier pour la recherche
de balises : chasse au
renard, radiogoniométrie
sportive, ADRASEC...
Son succès est dû à ses bonnes performances
(pratiquement celles d'une 3 éléments) sous un
encombrement plus réduit, le boom étant deux fois
plus court que celui d'une yagi à 3 éléments,
cela peut être un avantage pour la faire rentrer dans le
coffre d'une voiture.
Principe
L'antenne HB9CV est une yagi à
deux éléments (il existe des variantes de la HB9CV
à éléments directeurs parasites) qui se
comportent simultanément comme réflecteur et directeur
l'un par rapport à l'autre, les deux pouvant être
considérés comme des radiateurs.
Le boom est le support des deux éléments.
Le point d'alimentation est situé au milieu de l'élément
le plus court et l'énergie se distribue sur les deux éléments
à l'aide d'une ligne de déphasage. L'angle total
de déphasage est la somme de 180° (par l'utilisation
de deux gamma-match répartis de part et d'autre du boom)
et de 45° (dû à la longueur de la ligne égale
à lambda/8, longueur du boom.
Deux double-T (double gamma-match) alimentent symétriquement
chacun des deux éléments dans les meilleures conditions.
L'impédance au point d'alimentation est basse, la composante
réactive est compensée par le condensateur ajustable
placé en série avec l'âme du coaxial, ainsi
le ROS est minimum.
L'antenne peut être alimentée avec un simple câble
coaxial 50 ohms. La prise d'alimentation étant sur l'élément
le plus court, elle se trouve donc vers l'avant, ce qui est un
bon repère pour distinguer l'avant de l'arrière.
Performances
Le gain par rapport à un simple
dipôle demi-onde est de l'ordre
de 6 dB mais le rapport avant/arrière dépasse les
15 dB ce qui est appréciable pour réduire le QRM.
L'affaiblissement des signaux provenant de l'arrière de
l'antenne, sur 180 degrés, est même supérieur
à 20 dB dans la plupart des directions comme on peut le
voir sur le diagramme théorique ci-contre établi
avec le logiciel MMANA.
Au dessus d'un sol de conductibilité moyenne, le lobe
principal de rayonnement a une direction qui fait un angle d'une
quinzaine de degrés dans le plan vertical par rapport
à l'horizon. Cet angle de départ est assez favorable
au DX sur décamétriques. Il dépend bien
entendu de la hauteur de l'antenne par rapport au sol.
La directivité est bonne, même si l'angle
d'ouverture avoisine les 70 degrés. Avec un peu d'habitude
et d'attention, des mesures de direction à + ou - 10 degrés
sont faciles à faire.
Calcul
En première approximation on peut
calculer chaque dimension d'une antenne HB9CV en appliquant les
formules suivantes :
E= 0,13 lambda
D1 = 0,455 lambda
R1 = 0,497 lambda
d1 = 0,0625 lambda
r1 = 0,0675 lambda
La longueur d'onde lambda peut être calculée en
divisant 300 par la fréquence en MHz.
Voir : tableau des longueurs
d'ondes par bande, longueurs
d'onde et fréquences.
Les longueurs des tubes sont données pour des éléments
dont le diamètre est proche de 0,002 lambda.
Réalisation
Les deux éléments sont
en tube rond. Le boom n'est pas isolé des éléments
puisqu'il fait partie de la ligne de déphasage. Sur décamétriques
on utilise plutôt un alliage d'aluminium et sur VHF, c'est
le tube cuivre sanitaire qui est le plus pratique.
Pour pouvoir ajuster la longueur des éléments on
peut utiliser des tubes coulissant les uns dans les autres. Le
choix du diamètre du tube est important : plus le tube
est gros, plus la largeur de bande est grande et plus la fréquence
de résonance sera basse. Les deux lignes sont constituées
de fils isolés ou non, maintenus à écartement
constant e des éléments et du boom. On peut
n'utiliser qu'une seule ligne si la réalisation des éléments
est parfaitement symétrique.
Le câble coaxial est branché au centre de l'élément
le plus court, la tresse étant reliée au point
m, au centre de l'élément, et l'âme
du coaxial est connectée au point a sur une des
lignes, au travers d'un condensateur ajustable. Prévoir
d'abriter ce CV de l'humidité et de le protéger
des chocs.
Réglages
Ajuster la longueur physique de l'élément
avant puis de l'élément arrière de façon
à obtenir le minimum de ROS.
Lorsque l'antenne est en place sur son mât, on peut ajuster
le CV pour obtenir le minimum de ROS.
Sur la bande 10m il est nécessaire de pouvoir retoucher
le réglage du CV pour pouvoir couvrir les 1,7 MHz de bande.
On peut utiliser un micro-moteur pour faire tourner le CV pendant
qu'on surveille le ROS depuis la station.
Sur 2m le réglage du CV ajustable doit être fait
à l'extérieur, l'antenne étant à
plusieurs mètres de toute masse métallique. On
peut remplacer le CV ajustable par un condensateur fixe de même
valeur que le CV et moins fragile que celui-ci.
Il est possible de régler l'antenne sur une fréquence
pouvant varier de + ou - 5% par rapport à la fréquence
calculée et obtenir une impédance de 50+j0 au point
d'alimentation en jouant à la fois sur la longueur r1
et d1 et sur la capacité du CV.
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