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Comparatif-antennes

Comparatif des antennes verticales simples de type 1/4, 1/2 et 5/8 de longueur d'onde sans gain (2.15dBi)

  • Antennes 1/4 d'onde Son fonctionnement : Une antenne 1/4 d'onde est un type d'antenne monopolaire simple et efficace, largement utilisée dans les communications radio, notamment en VHF, UHF, et HF. Elle est appelée ainsi car sa longueur physique correspond à un quart de la longueur d'onde (λ/4) du signal qu'elle est conçue pour émettre ou recevoir.
    Sa structure. Une antenne 1/4 d'onde se compose de deux éléments principaux :
    L'élément rayonnant : Une tige métallique verticale, dont la longueur est égale à λ/4. C'est la partie qui rayonne ou capte les ondes radio.
    Le plan de masse : Un ensemble de radiales métalliques ou une surface conductrice située à la base de l'élément rayonnant. Il agit comme un "miroir" pour compléter le système d'antenne, simulant l'autre moitié d'un dipôle.
    L'impédance caractéristique de l'antenne 1/4 d'onde est d'environ 36 ohms, mais elle peut être ajustée à 50 ohms (standard pour la plupart des équipements radio) en inclinant les radiales du plan de masse.
  • Antennes 1/2 onde : Les antennes 1/2 onde sont parmi les plus courantes et polyvalentes dans les applications radio. Comparées à d'autres types d'antennes comme les antennes 1/4 onde et 5/8 onde, elles présentent des caractéristiques distinctes. Voici une comparaison détaillée des antennes 1/2 onde avec d'autres types d'antennes.
    Les Modèles d'antennes verticales 1/2 onde (Gain = 2.15dBi)
    • Dipole vertical alimenté en son centre. Il est constitué de 2 brins 1/4 d'one alimentés au centre en basse impédance donc directement racordable au cable de 50 Ohms sans circuit d'accord. Sa construction est très simple. C'est éventuellement la fixation qui demande un peu d'attention.
    • Dipole vertical alimenté à la base. Il est constitué d'un brin vertical d1/2 longier d'onde. Son alimentation à la base est en Haute Impédance. Un circuit d'accord est donc indispensable pour adapter cette haute impédance au 50 Ohms du récepteur. Celui-ci est réalisable avec une capa cloche finement ajustable entre 0-10pF et montée en parallele avec self 1 tour ou 2 pour le 2m (A tester pour le 70cm)
    • J-Pole. Cette antenne est identique à la précédente à la seule différence que son circuit d'accord est réalisé par un brin 1/4 d'onde en parallele. Il est donc plus simple mais un peu plus emcombrant et complexifie la fixation de l'antenne. https://www.radioamateurs-france.fr/lantenne-j-pole-vhf-144-mhz/
    • Topfkreis. Idem aus précédentes mais alimenté à la base par un circuit d'accord de type cavité. Plus sélectif, meilleur immunité au bruit, pas besoin de plan de sol avec bonne prisen main mais plus compliqué à réaliser. En particulier la connexion de l'ame du cable sur le brin vertical, l'ajustement de sa position et le joint entre le brin vertical et la cavité (Etanche et sans interaction avec le reglage. Le PTFE sera donc à privilégier.
  • Antennes 5/8 d'onde : Une antenne 5/8 d'onde est une antenne verticale qui fonctionne en résonance avec une longueur correspondant à 5/8 de la longueur d'onde du signal. La longueur de l'antenne est légèrement supérieure à une demi-longueur d'onde, ce qui modifie son diagramme de rayonnement pour offrir certains avantages.
    Caractéristiques principales : La longueur de l'antenne est calculée comme L= 5/8 λ, où λ est la longueur d'onde.
    L'antenne 5/8 d'onde a un diagramme de rayonnement optimisé pour fournir un gain horizontal plus élevé. Cela signifie qu'elle concentre davantage d'énergie près de l'horizon, ce qui est idéal pour les communications terrestres.
    L'impédance de l'antenne 5/8 d'onde n'est pas naturellement adaptée à 50 ohms (valeur standard des émetteurs et récepteurs). Un système d'adaptation d'impédance est souvent utilisé, comme une bobine ou un circuit LC, pour assurer un couplage efficace avec l'émetteur ou le récepteur.
    Le courant et la tension varient le long de l'antenne selon une onde stationnaire. À 5/8 d'onde, le point de courant maximum est légèrement décalé par rapport à la base de l'antenne, ce qui modifie la distribution des lobes de rayonnement. Cette configuration réduit le rayonnement vers le haut (zénith) et concentre davantage l'énergie près de l'horizon, augmentant ainsi la portée des communications.
    L'impédance naturelle d'une antenne 5/8 d'onde est élevée et nécessite une adaptation pour fonctionner efficacement avec un émetteur ou un récepteur. Une bobine de base (ou "matching coil") est généralement utilisée à la base de l'antenne pour abaisser l'impédance et l'adapter aux 50 ohms standards des équipements radio.
    Ses principaux avantages sont:
    • Gain élevé : L'antenne 5/8 d'onde offre un gain supérieur à celui d'une antenne 1/4 d'onde ou 1/2 onde, en raison de son diagramme de rayonnement.
    • Portée accrue : La concentration du rayonnement près de l'horizon augmente la portée des communications terrestres.
    • Facilité de construction : Bien qu'elle nécessite une adaptation d'impédance, elle reste relativement simple à construire et à installer.

Comparatif des antennes verticales avec gain > 2.15dBi

Colineaire

Le principe de l'antenne colinéaire est simple : permettre à plusieurs antennes de type demie onde (placées sur le même axe) de rayonner en phase (non décalées dans le temps). Les rayonnements du signal haute fréquence vont donc s'additionner dans la direction privilégiée de l'antenne, c'est à dire dans un axe perpendiculaire aux demie-ondes.

Dipole colinéaire

Colineaire 5/8

Super-J colineaire

Colineaire coaxiale

Colineaire wifi