3 x 12 Ele 144 Dk7zb en Triangle

3 X 12 Elements 144 MHz DK7ZB en triangle par F6EVT www.hamradio-acdemy.com 1

Le projet triangle par F6EVT Jean-Paul Quintin

Sortir des sentiers battus est souvent une bonne faon dapprofondir ses connaissances. Il mtait venu lesprit de regarder ce que pouvait donner un groupement dantennes en structure triangulaire. Aprs une rapide simulation laide de EZNEC je me suis aperu que lide ntait peut-tre pas si dnue dintrt que a. En ayant parl notre encyclopdie vivante, jai nomm F6TEM Jacques, il massura que cela avait dj t fait. Aprs une recherche rapide dans ses archives il ma envoy le document attendu. Cest un article tir de la revue Hamradio. Mai 1987 de John C.CichoskiW2IKP. Sur le site. http://www.hamradio-academy.com/hamradio-academy/triyagi.pdf Il sagit en fait de monter 2 antennes en stacking horizontal et la troisime antenne place plus haut sur le mat vertical une distance dfinie.

Pour simuler le Yagi triangular array jai opt arbitrairement pour une antenne connue et dj dcrite dans hamradio-academy, une 12 lments 144 MHz DK7ZB 28 Ohms boom de 8 mtres. http://www.hamradio-academy.com/hamradio-academy/modelisation-antenne-12-elements-144-mhz-dk7zb.pdf Rappel des caractristques essentielles de la 12 lments DK7ZB Sur son excellent site Martin donne les valeurs de lantenne pour diffrents diamtres des lments rflecteurs et directeurs. http://www.qsl.net/d/dk7zb//start1.htm

La structure triangulaire prsente lavantage certain dtre plus simple mcaniquement parlant. La valeur de stacking horizontale reste celle calcule par les formules habituelles (DL6WU ou K1FO) la valeur Verticale sera, daprs John W2KIP, 0,866 x la valeur du stacking calcule pour 2 antennes superposes.


Pour la ralisation de lantenne jai pris des lments de 6mm lexception du diple. Voici les valeurs reportes dans le tableau Wires du logiciel EZNEC

Les diagrammes obtenus sont conformes ; Le gain est lgrement infrieur ce que trouve Martin, ceci tant du aux diamtres des lments de 6mm au lieu de 8mm utiliss pour le calcul originel. 14,23 dBd au lieu de 14,28 dBd (origine). (Jai galement tenu compte de la perte due au materiau utilis. Wire Loss


La courbe de SWR est elle aussi conforme aux mesures.

4 antennes Yagi en H classique

Les valeurs des espacements verticaux et horizontaux pour ces antennes sont calcules comme dhabitude selon la formule de DL6WU et sont : S Vert: 4.00 m S Hor: 4.21 m

Les resultats obtenus sont conformes ceux de DK7ZB


Diagramme Horizontal 4x12 lments DK7ZB 144 MHz

Diagramme Vertical 4x12 lments DK7ZB 144 MHz


SWR 4x12 lments DK7ZB 144 MHz

Le couplage des 4 antennes ne change pratiquement pas les impdances ainsi que la frquence de rsonance.

Pour les amateurs du logiciel EZNEC voici le tableau des valeurs mtriques utilises pour les calculs de simulation.


Copy Wires avec offset ; Pour les copies des yagi 3 puis 4 toujours mettre 1&12 -1 dans first wire to copy -12 dans last wire to copy -Place in list above wire : dans lexemple 13 va tre le numro de llment qui suivra . Dans view antenna tous les numros des lments sont visibles ; les petits cercles rouges prouvent que les dipoles sont aliments.

View Antenna permet de visualiser les antennes et leurs alimentations


Si lon cest tromp dans les valeurs doffset ou que lon veuille recommencer un calcul, il y a toujours la solution dentrer dans la fonction delete wires .

Cette fonction se passe de commentaires

3 Antennes Yagi en Triangle

Revenons nos moutons et le pourquoi de ce propos. W2IKP nous dit dans son article que la distance stacking verticale est de 0,866x la distance normale soit en fait 0,866x4000mm= 3464mm. Le gain estim pour ce genre de groupement triangulaire serait de 4.5dB par rapport une seule antenne (selon lauteur), soit proche de la valeur thorique idale soit :

G=10 log10 (n) avec n= 3 => G= 4,77dB pour un groupe de trois antennes.

Dessin daprs Hamradio Mai 1987 W2IKP

Avec les outils dont nous disposons aujourdhui (je parle bien entendu de EZNEC et les autres logiciels de modlisation) il va tre ais de se rendre compte que John avait vu juste !


Les valeurs mtriques des 3x12 lments DK7ZB en groupement Triangulaire sont disponibles ici.


Diagramme Horizontal antenne 3x12 lments DK7ZB Stacking Vert 3664mm

Diagramme Vert antenne 3x12 lments DK7ZB Stacking Vert 3664mm Gain pour une antenne = 14,23 dBd Gain pour trois antennes =18.86 dBd Soit un Gain de 4.63 dB par rapport une seule antenne !

Antilog10 (4,63) = 10(4,63/10) = un facteur 2,90 (facteur idal = 3) Avec les pertes de couplage on arrive vite au 4.5 dB annoncs par lauteur

Soit Antilog10 (4,5) = 10(4,5/10)= un facteur 2,82


Comme avec la disposition en H, le SWR gnral nest pas affect ou trs peu .

On saperoit que pour des valeurs despacement entre 2500 mm environ 3500 mm Vertical (3464mm tant la valeur trouve par W2IKP) la progression du gain est pratiquement linaire puis la courbe sincline ce qui correspond des apparitions de lobes parasites verticaux


devenant vite inacceptables. Pour les inconditionnels du rayonnement propre lintrt est de rduire le stacking ; 3000mm tant une valeur moyenne tout fait appliquable. Rien ne se produit sur le rayonnement horizontal mais par contre le rayonnement vertical nen est que plus propre. Des courbes comparatives ci-jointes

Diagramme vertical 3x12 lments DK7ZB 3000mm de stacking Vertical


Diagramme vertical 3x12 lments DK7ZB 2800mm de stacking Vertical

Conclusions

Ce systme de groupement prsente un avantage indniable sur le plan mcanique; Seul inconvnient : raliser la majorit du support horizontal en matriau non mtallique. Le gain apport est loin dtre ridicule pour une ralisation bien plus simple quune structure en H, les performances de diminution des lobes parasites sont significatives sans passer par la distribution binomiale Et donc, une simplification du diviseur de puissance dans le groupement.

Larticle de W2IKP est disponible sur www.hamradio-academy.com ainsi quune foule de renseignements se rapportant aux antennes Yagi. F6TEM a retrouv un tableau des valeurs de stacking K1FO (HR - 1985) ci-dessous. Les valeurs sont diffrentes des valeurs calcules par DL6WU.


Larticle ne serait pas complet si nous ne terminions pas par le diagramme 3D du groupement triangulaire avec un espacement vertical de 3464mm selon les donnes de W2IKP

Et que la Radio soit avec vous Commentaires, suggestions, crtiques. [email protected]


Diagramme 3D 3x12 lments 144 MHz Stacking Hor: 4.20m Vert : 3464m

Fait Rueil Malmaison le 20/05/2011 la mmoire de F1FHI une pense mue

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