Mini-Whip HF, VLF Active RX Antenne, 10 kHz à 30 MHz

Finalement, l’occasion fait le larron.
Je souhaitais essayer une mini-whip depuis quelques temps, et puis la demande de F6GGZ a fait ressortir le sujet.
Le schéma original vient de PA0FWM, et n’a été que très légèrement modifié, par remplacement du 2N5109 par un BFG591 CMS.

Plusieurs circuits fraisés sont prévus, ce qui permettra d’effectuer différentes comparaisons.
La plaque « antenne » mesure 45X30 mm, et la partie ampli 27 X 30 mm.
Yapuka…

Il ne reste plus qu’à faire les essais…!

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Bonjour a tous
Félicitations Alain super travail !!! beau montage .vivement les essais.
73 j-jacques f6ggz

@f6ggz
Comme il ne faut guère plus d’une heure, à la louche, pour fraiser le circuit et souder les composants, j’ai reconstruit un exemplaire supplémentaire, qui partira dans l’enveloppe des 2N5109.
La consommation totale est de 50 mA sous 12V.
73, et bons essais!

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Voir plus haut dans ce fil une comparaison graphique mini-whip/filaire. Elle n’est qu’indicative, mais donne une bonne idée de la plage de fréquence utilisable (si on peut installer aussi une filaire)
73
Michel

D’après la littérature concernant ce genre d’antenne, la fréquence haute est limitée par la capacité du patch, ce qui explique, en toute logique, la dégradation des performances vers le haut du spectre.
Par contre, si l’on n’est intéressé que par la partie basse, < 1600 Khz, il serait probablement possible d’accroitre les performances sur cette partie du spectre, en augmentant quelque peu la longueur du patch servant de capteur.
Je dispose maintenant de 4 exemplaires identiques de l’antenne mini-whip, qui vont servir, après modification, à effectuer différentes comparaisons.
Affaire à suivre…

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Une des pistes d’essai envisagée consiste à charger la partie basse du coax de descente avec des anneaux de ferrite à très forte perméabilité, (choc du courant gaine) pour utiliser la partie extérieure haute comme contrepoids de l’antenne. (mise à profit de l’effet de peau)
A comparer avec la version préconisée, ou la masse de l’antenne est mise à la terre directement par un mat métallique de support.
Incidence sur le bruit, ou sur le gain ?
Bien des élucubrations intéressantes en perspective…!

Bon, après avoir passé l’après-midi à construire une petite alim 12V dédiée à l’alimentation permanente de la mini-whip, l’antenne en question a fini au bout d’un chevron en bois de 5 mètres, dans le grenier, pour les premiers essais.
Ce ne sont pas les conditions définitives, ni le positionnement optimum…

MAIS, sur les grandes ondes, je peux maintenant entendre correctement la Roumanie sur 153 Khz, (9+10), station que je soupçonnais à peine avec mon antenne 7 Mhz, ou le S-mètre ne décollait pas.

Sur Gold, 1548 Khz, c’est kif-kif.
Sur 3,5 Mhz le signal est légèrement moins puissant qu’avec l"antenne 7 Mhz, mais moins bruité.

Cette mini-whip m’intéressait surtout pour les bandes basses, là ou des antennes encombrantes seraient, en principe, nécessaires.

D’autres essais et d’autres configurations sont programmés pour les jours qui suivent…

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Oui, cette antenne est royale en LF et VLF. Tous les émetteurs à partir de 20 kHz arrivent canon, notamment ceux destinés au communications avec les sous-marins, et il y en a un certain nombre ! Idem pour MSF (60 kHz)et DCF77, les émetteurs du réseau EFR vers 130 kHz, etc.
Comme toi, j’ai constaté que le bénéfice par rapport à une filaire en L inversé de 10m avec transfo 9:1 à la base s’annule vers 3 MHz. C’est pour prendre la relevé que j’ai construit la boucle amplifiée, mais je n’ai pas encore finalisé les tests.
J’attends les résultats de tes essais, notamment concernant la mise à la masse. Ici, la masse de l’antenne est reliée à la structure métallique qui la supporte, laquelle est boulonnée au pignon de la maison, sans connexion de terre.
73
Michel

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Au moins, les constatations des 2 côtés semblent aller dans le même sens.
Les prochaines constructions du plan quinquennal comportent une self d’arrêt pour le courant de gaine, à base de quelques mètres de coax bobinés sur plusieurs tores de forte perméabilité, et qui sera inter-calable juste après l’antenne, ou au bas du câble de descente, avant le boitier d’alimentation, qui est à la terre…
Il va également falloir tirer un fil de masse entre l’ampli d’antenne et une terre dédiée, pour voir si le bruit de fond ou le gain subissent une modification.
La surface du capteur va également être doublée sur une des antennes, à titre de comparaison.
Encore des heures d’occupation en perspective!..

D’autres comparaisons pourront être faites avec un cadre d’un mètre de côté, accordable à distance, qui me donne de très bons résultats sur la bande PO, pour laquelle il a été spécifiquement construit.

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Bon, encore quelques heures passées à faire une alim mixte, capable d’alimenter à la fois la mini-whip, et l’antenne cadre accordable à distance, avec recyclage du boitier d’une alim de PC HS.

On choisit l’une ou l’autre antenne par un switch, et l’alim se débrouille avec les commutations vers le récepteur, et les tensions (12V fixe pour la mini-whip, 15 à 25V pour le cadre) sur les deux antennes.
Les comparaisons sont ainsi immédiates, par simple basculement d’un inverseur.

Plus besoin de faire les commutations manuelles sur l’entrée du récepteur.

Pour l’instant, sur la bande petites ondes, le cadre télécommande l’emporte, sans contestation possible, malgré qu’il soit encore à ras du sol, dans mon gourbi.
(demain, il sera dix mètres plus haut)

A suivre…

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L’antenne est depuis cet après-midi, à 10 mètres de hauteur, et dépasse maintenant de 50 cm du toit.
Les bruits parasites ont diminué, par rapport aux essais dans le grenier, environ deux mètres plus bas.

Le but de cette antenne, si l’on peut l’appeler ainsi, est de fournir une solution pratique et peu encombrante pour la réception des fréquences basses.
La surface du capteur a donc été triplée. (de 32 X45, à 32X135 mm)

Bénéfice de l’opération: A 15 heures, en plein après-midi, la BBC est reçue avec une bonne qualité sur Dijon.
L’algérie arrive faiblement, et France-inter, ou plutôt ce qu’il en reste, ainsi que RTL arrivent avec un signal très puissant (9+40)
L’irlande est soupçonnable dans le bruit de fond.

En soirée, les signaux montent fortement, et la Pologne, la Roumanie et l’Irlande arrivent avec une bonne qualité auditive.

Il reste encore à comparer en nocturne, les essais précédents, avec les nouvelles conditions de réception.

Séance d’essais prévue pour ce soir…!

Petite remarque en passant:
Une station radio sur 3985 à permis de faire une première constatation.
La nouvelle whip surpasse maintenant l’antenne 40 M, alors qu’aux essais précédents, les résultats étaient identiques.
Affaire à suivre…

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bonjour à tous le support pour l’extérieur doit t’il être non métallique !!!
cordialement

Après de multiples essais, la différence n’est pas évidente.
Difficile de trancher en support métallique, ou isolé.
Manifestement, si le coax est assez long, (une dizaine de mètres dans mon essai), sa gaine remplit assez bien le rôle de contrepoids.
Mais il me reste encore à comparer avec une prise de terre dédiée, directement reliée à la masse du préampli, pour connaitre l’incidence sur le bruit de fond.
Ce qui ressort de manière flagrante, c’est que la hauteur a une incidence capitale sur les résultats.
Le niveau des signaux reçus augmente avec le dégagement, et les divers bruits et parasites domestiques se réduisent fortement.
Les essais se poursuivent…
73!

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La hauteur vraiment ou l’éloignement des sources de parasites domestiques, qu’on peut obtenir effectivement en plaçant l’antenne en hauteur ?
73 de Michel

Les paramètres se cumulent.
Il faut privilégier les deux.
Le signal augmente, et les parasites diminuent.

J’envisage, dans un futur proche, la construction d’un futur cadre télé-commandé pour la bande 150 Khz-400 Khz, celui en 500 Khz-1600 Khz ayant donné de très bons résultats.
Mais, avec un cadre de 1 mètre de côté, pour atteindre les 2,5 mH calculés, la bobine devra faire 27 tours, soit un peu plus de 100 mètres de fil de 1 mm…!
Ce cadre me servira de comparaison avec la Whip pour la partie GO du spectre.

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prend un couronne de fil electrique 1.5² ?

Avec l’isolant, il sera impossible de conserver le pas de 2 mm, et le cadre va prendre du poids, car il faudra augmenter le nombre de tours.

Pour le 1mm émaillé, j’avais fortement anticipé le Brexit, et fait des provisions conséquentes chez les Anglais.

Comme les bonnes couturières, je m’efforce d’avoir un peu d’avance dans la plupart des tailles usuelles, en ce qui concerne le fil émaillé.

Il me suffira de construire le cadre en bois, de fraiser 4 peignes en époxy, au pas de 2 mm, et de les fixer en bout de chaque branche, pour pouvoir bobiner.
Rien de bien compliqué à faire.
Pour le préampli avec un PP de J310, même construction que pour le cadre PO, mais en remplaçant la ferrite de sortie, (BN73-202) par une BN73-6802 dont l’AL est largement supérieur.

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La soirée d’hier et la matinée d’aujourd’hui ont servi à construire quelques antennes whip, ainsi que des circuits destinés aux antennes cadres télécommandées, en version grandes ondes.
Il est ainsi possible de profiter des performances d’un cadre de grandes dimensions, accordable à distance, sans subir l’encombrement du volumineux engin.
Ce cadre servira pour effectuer des comparaisons avec différentes antennes whip, et sa construction devrait débuter dans peu de temps.

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Les peignes destinés au bobinage du cadre sont terminés.
Les encoches ont été faites avec une fraise de 0,8mm, pour recevoir du fil émaillé de 0.71mm.
La profondeur est de 4mm, et le pas d’espacement de 2 mm.

Il ne reste plus qu’à construire les 2 croisillons, pour fixer les peignes aux extrémités, et commencer le bobinage…

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Beau boulot !

La Proxxon n’a pas eu beaucoup le temps de se reposer ce week-end :grinning: