Qu'est-ce qu'une antenne de radio amateur ? Guide complet

Les antennes jouent un rôle majeur dans toute installation de radio amateur, car la bonne antenne peut améliorer considérablement le signal et étendre la portée de la communication, garantissant ainsi une communication précise et fiable. Différents types d'antennes pour radioamateurs sont disponibles aujourd'hui, chacun étant conçu pour des cas d'utilisation spécifiques. Une bonne compréhension de ces antennes est essentielle pour obtenir des performances optimales. 

Cet article explique ce qu'est une antenne radioamateur, les différents types disponibles, leurs avantages et les cas d'utilisation pratiques. Il fournit également un guide simple sur la manière de sélectionner la meilleure antenne radioamateur pour une application spécifique.

Introduction à la radio amateur

Une antenne de radio amateur est le dispositif central des systèmes de radio amateur pour transmettre et recevoir des signaux radio. Ces antennes sont disponibles dans différentes formes et tailles et fonctionnent dans une large gamme de bandes de fréquences. Elles sont donc polyvalentes et constituent un choix populaire pour différentes applications au-delà des systèmes radioamateurs. L'objectif principal d'une antenne de radio amateur est de permettre la transmission et la réception d'informations sur de longues distances. Le choix des bonnes antennes radioamateurs, ainsi que leur installation et leur entretien adéquats, garantissent une transmission efficace et fiable des données par le biais des signaux radio.

Types d'antennes pour radioamateurs

Le type d'antenne utilisé déterminera les performances du système radio et la qualité de la connexion avec les stations distantes. Il existe de nombreux types d'antennes disponibles sur le marché et quelques-uns des plus courants sont décrits ci-dessous.

• Antenne de canard en caoutchouc

Les antennes canard en caoutchouc, également connues sous le nom d'antennes fouet ou d'antennes portables, sont largement utilisées. Ces antennes sont essentiellement constituées d'une bobine de fils recouverte d'un court tube de caoutchouc ou de plastique, d'où leur nom de canard en caoutchouc. Elles sont équipées d'un connecteur SMA mâle/femelle à fixer sur l'appareil radio. Ces antennes sont polyvalentes et conviennent donc à un large éventail d'applications. Elles sont aussi comparativement moins chères. Cependant, leur durabilité est moindre et leur portée est généralement limitée.

• Antenne Yagi

Les antennes Yagi sont également connues sous le nom d'antennes Yagi-uda ou d'antennes à faisceau. Les antennes Yagi sont des antennes directionnelles conçues pour transmettre et recevoir des signaux dans une direction spécifique. Elles se composent généralement d'un élément moteur qui est habituellement un dipôle d'une demi-longueur d'onde, d'un réflecteur derrière le dipôle pour renvoyer les ondes vers le dipôle, et d'un ou plusieurs directeurs placés parallèlement de part et d'autre de la longue structure en forme de faisceau pour focaliser les ondes radio. Les antennes Yagi sont utilisées pour la radio FM, la télévision, les réseaux sans fil, la communication terrestre et les satellites. Les antennes Yagi sont idéales pour la communication à longue portée en raison de leur gain et de leur directivité élevés, qui améliorent la force du signal. Cependant, les antennes yagi sont généralement des structures encombrantes qui nécessitent un espace important, un placement adéquat et un alignement précis pour un fonctionnement optimal. Elles peuvent également avoir une bande passante limitée.

• Antenne en fibre de verre

Dans les antennes radioamateurs en fibre de verre, l'élément conducteur est généralement enfermé dans une tige en fibre de verre. La fibre de verre offre un équilibre entre la flexibilité et la robustesse, ce qui rend ces antennes adaptées à diverses applications, y compris les installations mobiles.

• Antenne dipôle

Les antennes dipôles sont l'un des types d'antennes radioamateurs les plus populaires. Elles sont constituées d'un fil ou d'une tige métallique fendue en son milieu où se connecte une ligne d'alimentation. Les antennes dipôles sont simples, faciles à construire et abordables, ce qui en fait une option polyvalente pour de nombreuses applications. Cependant, elles ont une largeur de bande limitée et nécessitent une hauteur et une orientation appropriées pour des performances optimales. Elles sont plus performantes pour les applications de moyenne portée, car elles sont généralement sensibles aux interférences causées par les objets situés à proximité.   

• Antenne quadruple

Les antennes quadruples sont également connues sous le nom d'antennes cubiques ou d'antennes quadruples cubiques. Il s'agit d'antennes directionnelles composées d'une ou plusieurs boucles carrées ou rectangulaires fonctionnant comme des éléments d'antenne. Les antennes quadruples peuvent fonctionner sur plusieurs bandes de fréquences telles que UHF, VHF et HF. La directivité de l'antenne s'améliore avec le nombre de boucles dans les antennes. Les boucles, généralement constituées de tubes en cuivre, sont soutenues par des bras de propagation, structures horizontales reliées à la flèche principale. Ces antennes ont généralement un gain et une directivité élevés et sont soumises à moins d'interférences. Cependant, elles sont encombrantes et nécessitent des structures de support appropriées. Les antennes quadruples sont parmi les types d'antennes les plus difficiles et les plus complexes à construire et nécessitent également une orientation et un positionnement précis pour des performances optimales.

• Antennes log-périodiques

Les antennes log-périodiques sont des antennes directionnelles capables de fonctionner sur un large spectre de fréquences. Elles se composent de plusieurs éléments placés selon un schéma spécifique, montés sur un bras et alimentés par une ligne de transmission. Les antennes log-périodiques sont légèrement complexes à construire et à mettre en place, mais elles offrent d'excellentes performances en termes de gain et de directivité sur une large gamme de fréquences. Ces antennes peuvent être utilisées sur plusieurs bandes.

La gamme de fréquences de l'antenne de radio amateur

Les antennes de radio amateur sont utilisées sur un large éventail de fréquences, et les fréquences de fonctionnement exactes peuvent varier légèrement d'une région à l'autre, comme aux États-Unis et en Europe. Les radios amateurs peuvent être classées en fonction de leurs bandes de fréquences de fonctionnement : LF, MF, HF, VHF et UHF, et les antennes pour radio amateur sont conçues pour prendre en charge ces fréquences.

• Basse fréquence (BF)

Elle se situe généralement entre 30 kHz et 300 kHz. Cette bande se situe autour de 2200 mètres et est généralement utilisée pour les transmissions de données, de voix et de CW (code morse).

• Fréquence moyenne (MF)

Les antennes MF ont deux bandes, 630 mètres et 160 mètres, situées de part et d'autre des bandes de radiodiffusion AM. La bande des 630 mètres fonctionne généralement entre 472 kHz et 479 kHz, tandis que la bande des 160 mètres fonctionne généralement entre 1,8 MHz et 2 MHz. Les antennes de radioamateurs à moyenne fréquence sont généralement utilisées pour les transmissions de données, de voix et de CW (code morse).

• Haute fréquence (HF)

Elle est ensuite classée en plusieurs bandes : 10m (28.000 MHz à 29.700 MHZ), 12m (24.890 MHz à 24.990 MHz ), 15m (21.025 MHz à 21.450 MHz), 17m (18.068 MHz à 18.110 MHz), 20m (14.0 MHz à 14.35 MHz), 30m (10.1 MHZ à 10.15 MHz), 40m (7 MHz à 7.3 MHz), 60m (5332 kHz, 5348 kHz, 5358.5 kHz, 5373 kHz, et 5405 kHz. ) et 80m (3.5 MHz à 4.0 MHz). Cette gamme est généralement utilisée pour les communications longue distance, y compris les transmissions de CW, de données, de voix et d'images.

• Très haute fréquence (VHF)

Elle se situe généralement entre 30 MHz et 300 MHz et est divisée en trois bandes : 6 mètres (50,0 MHz à 50,1 MHz), 2 mètres (144,0 MHz à 144,1 MHz ) et 1,25 mètre (219,0 MHz à 225,0 MHz). Cette gamme est généralement utilisée pour les communications vocales bidirectionnelles par les organismes de service public et dans les zones rurales pour leurs besoins radio quotidiens.

• Ultra haute fréquence (UHF)

Elle se situe généralement entre 300 MHz et 1 GHz et est divisée en trois bandes : 70 centimètres (420,0 MHz à 450,0), 33 centimètres (902,0 MHZ à 928,0 MHz) et 23 centimètres (1270 MHz à 1300 MHz). Elles sont généralement utilisées pour les communications vocales par les organismes de service public et dans les zones urbaines pour les besoins radio quotidiens. Ces bandes de fréquences sont également utilisées pour les transmissions de voix, d'images, de données et de code morse.

Applications de l'antenne radioamateur

Les antennes de radioamateurs sont extrêmement polyvalentes et sont donc intégrées dans de nombreux systèmes différents. Bien que les antennes radioamateurs soient principalement utilisées dans les radios amateurs, elles sont également utilisées dans des domaines tels que la télécommunication, les satellites, l'armée, l'aérospatiale, la défense, la surveillance, la sécurité domestique, la sécurité publique, la télécommunication sans fil, etc.

Les antennes de radio amateur sont également extrêmement utiles pour la communication en cas d'urgence. Les antennes radioamateurs sont un choix populaire parmi les intervenants d'urgence pour une communication locale fiable dans les scénarios de catastrophe. Les antennes de radioamateur à alimentation finale sont un excellent choix pour les opérations portables telles que le camping, les journées sur le terrain et d'autres activités de plein air.

Les antennes de radioamateurs sont également utilisées pour surmonter les défis urbains, car les antennes telles que les antennes en boucle fonctionnent bien dans les environnements bruyants, ce qui les rend idéales pour les opérateurs dans les villes ou les zones où l'utilisation de grandes antennes n'est pas pratique.

Les antennes de radioamateurs sont également utiles pour assurer la sécurité publique. Elles sont utilisées pour communiquer lors d'événements publics lorsque les méthodes de communication conventionnelles sont hors service ou que les réseaux de données et de voix existants sont inopérants ou insuffisants.

Les avantages de l'antenne pour radio amateur

Les antennes de radio amateur offrent plusieurs avantages, ce qui en fait un choix populaire pour diverses applications. Quelques-uns de ces avantages sont présentés ci-dessous.

• Les antennes de radioamateurs sont extrêmement polyvalentes. Ces antennes sont disponibles dans différentes formes, types, directionnalités et fréquences de fonctionnement. Il est donc possible de les utiliser dans un large éventail d'applications.
• Les antennes ham peuvent être facilement configurées et reliées à des ordinateurs pour la transmission ou la réception de données.
• Les antennes de radio amateur sont efficaces grâce à leur conception robuste, qui leur permet de maintenir des performances fiables dans diverses conditions environnementales.
• Les antennes de radio amateur sont efficaces dans les situations d'urgence, lorsque d'autres systèmes peuvent être hors service en raison d'une défaillance.
• Les antennes radioamateurs sont généralement moins chères que les autres antennes. Leur rentabilité et leur simplicité en font un choix abordable pour de nombreux cas d'utilisation quotidienne.

Accord et résonance

L'accord d'une antenne de radioamateur pour qu'elle soit résonnante pour une ou plusieurs bandes de fréquences particulières est un facteur important dans le fonctionnement de la radioamateur. L'équipement le plus utilisé pour régler et tester les systèmes d'antennes de radioamateurs est un ROSmètre. Cet appareil pratique peut vous donner beaucoup d'informations sur une antenne. Un ROS peut indiquer si une antenne est trop longue ou trop courte, la fréquence de résonance et l'impédance de l'antenne. Des valeurs instables de TOS indiquent généralement des problèmes au niveau de la ligne d'alimentation ou de l'antenne. Il mesure la qualité de l'adaptation de l'antenne à l'émetteur ou au récepteur sur une fréquence spécifique.

Un TOS idéal de 1:1 indique que l'antenne émet une puissance maximale. Des valeurs plus élevées indiquent qu'une partie de la puissance est réfléchie vers l'équipement radio. Les réglages nécessaires doivent être effectués pour accorder l'antenne afin d'obtenir le TOS le plus bas possible dans la gamme de fréquences cible. En transmission, les signaux seront plus forts et plus clairs avec une antenne réglée, et en réception, plus de bandes de fréquences seront captées avec moins d'interférences. Un bon réglage permet donc de tirer le meilleur parti de l'antenne.

Choisir les bonnes antennes de radioamateur

Plusieurs facteurs doivent être pris en compte lors du choix d'une antenne radioamateur. Le facteur le plus important est la fréquence de fonctionnement de l'appareil. L'antenne et le cas d'utilisation doivent avoir des fréquences compatibles pour une performance optimale. La fréquence de fonctionnement de l'application doit être déterminée, puis une antenne conçue pour fonctionner dans cette bande de fréquence spécifique doit être sélectionnée.

Il est également essentiel de prendre en compte le type de communication et les exigences de performance de l'application, telles que la longue portée, la directivité, le gain, etc. Le choix du bon type d'antenne ham nécessite une analyse des exigences de l'application, car différents types d'antennes ham sont plus performants pour différents cas d'utilisation.

Un autre facteur à prendre en compte est l'emplacement de l'antenne, l'espace requis, l'emplacement et la facilité d'installation et d'alignement. Il est également important de tenir compte des interférences dans l'environnement d'exploitation. Les antennes ham sont généralement abordables, mais il est important de tenir compte du coût global de l'antenne, y compris les coûts d'installation et d'entretien.

L'impédance de l'antenne doit correspondre à l'impédance de la radio ou d'un autre dispositif de travail. Pour minimiser les interférences et les pertes de signal, il est important de choisir le matériel adéquat pour l'installation de l'antenne, y compris les câbles et les connecteurs appropriés. Le choix de la bonne antenne améliorera le signal et étendra la portée de communication.

Règlements et licences

Les réglementations et les exigences en matière de licence relatives aux antennes radioamateurs varient d'un pays à l'autre. Il est important d'obtenir une licence dans la région concernée avant d'utiliser les antennes radioamateurs et de se conformer aux règles et réglementations établies par l'autorité de régulation compétente dans la région. Les licences sont généralement classées en différentes catégories : au Royaume-Uni, elles sont classées en trois catégories (Foundation, Intermediate et Full), tandis qu'aux États-Unis, elles sont classées en trois catégories (Technician, General et Amateur Extra). La licence de technicien donne accès à toutes les bandes de radio amateur VHF et UHF, ainsi qu'à certaines bandes de haute fréquence (HF). Les titulaires d'une licence générale ont accès aux bandes VHF et UHF et à davantage de bandes HF pour les communications vocales. C'est l'idéal si l'on veut communiquer à l'échelle mondiale. La licence d'amateur extra est la licence la plus élevée, avec un accès complet à toutes les bandes de fréquences d'amateur. Les appareils exploités sous licence d'amateur doivent être conformes aux normes en vigueur.

Conclusion

Comme nous l'avons vu tout au long de cet article, les antennes radioamateurs sont un élément fondamental des systèmes de communication modernes utilisés au quotidien. Une bonne compréhension des antennes radioamateurs, y compris des différents types disponibles, des fréquences de fonctionnement, des exigences en matière de licence, des principaux avantages et des cas d'utilisation common, vous permettra de sélectionner une antenne radioamateur appropriée et d'obtenir des performances optimales.