Voir aussi : Les
antennes bandes décamétriques -
Historique
La "rotary beam" (de l'anglais faisceau, rayon)
est tout simplement une antenne yagi utilisée sur décamétriques.
Bien que connue dès la fin de la seconde guerre mondiale,
elle ne s'est popularisée dans le monde radioamateur européen
qu'à partir des années 1960. Auparavant les amateurs
qui trafiquaient sur les bandes hautes (14, 21 et 28 MHz) utilisaient
des antennes filaires (doublet, lévy, zeppelin...), des
verticales et parfois des cubical-quad plus faciles à réaliser.
C'est le coût de l'installation qui refroidissait la plupart
des OM : mât, rotor et antenne coûtaient largement
le prix d'un transceiver, lequel représentait déjà
à l'époque aux alentours d'un an de SMIC.
Dans les années 1970, la baisse des prix due à la
production en grande série des mâts, des rotors et
des antennes, l'apparition d'un marché de l'occasion et
l'amélioration des circuits de distribution a fait fleurir
les beams sur les toits des amateurs privilégiés.
Le phénomène CB des années 1980 a marqué
l'essai en faisant apparaître sur le marché des yagi
à 3 éléments et plus à un prix très
bas mais de qualité souvent encore plus basse. Ces antennes
peuvent être utilisées sur 28MHz après une
petite transformation.
Domaine d'utilisation
Une beam sur la bande 80 mètres est une rareté,
seuls quelques amateurs au monde se sont lancés dans la
fabrication et l'installation d'une yagi de 3 ou 4 éléments,
comme SM2DMU.
La surface au sol d'une beam à 3 éléments
est approximativement un carré de 0,5 lambda par 0,3 lambda,
ce qui fait quand même 20m x 12m pour une beam 7MHz. Mais
il y a la possibilité d'utiliser des éléments
raccourcis, au prix d'une petite baisse des performances. Le mât
et le rotor doivent être dimensionnés en fonction
du poids et du couple exercés par l'antenne.
La réalisation de l'antenne proprement dite n'est pas la
seule raison qui fait qu'on voit surtout des beams au-dessus de
10 MHz : une yagi en polarisation horizontale ne présente
un gain et un angle de départ intéressants que si
sa hauteur au sol est supérieure à une demi-onde,
soit une dizaine de mètres pour une beam 14MHz.
Intérêt de la beam
Il faudrait comparer la beam à chacun des autres types
d'antennes, ce qui serait très long. En bref une beam sur
les bandes 14 à 50 MHz présente les avantages suivants
:
- gain de 1 à 2 points au S-mètre en réception
et puissance d'émission multipliée par 4 à
10 (selon la taille et le nombre d'éléments)
- directivité permettant d'atténuer les signaux
indésirables
- angle de départ faible si elle est située à
bonne hauteur
La directivité impose normalement l'utilisation d'un rotor
mais le fait de posséder une antenne directive fixe
n'interdit pas de trafiquer dans toutes les directions, les signaux
provenant d'une direction défavorisée seront simplement
plus ou moins atténués.
Beam multibande
Comme le doublet demi-onde, l'antenne yagi est taillée
pour une fréquence particulière. En fait on peut
l'utiliser sur une bande de fréquences dont la largeur
est de + ou - quelques % autour de cette fréquence de référence,
ce qui fait une bande utilisable de 500 kHz sur 14MHz (en admettant
un ROS<2).
Mais le problème se pose quand on désire trafiquer
sur plusieurs des 5 bandes comprises entre 14 et 30 MHz. Deux
solutions se présentent :
- une antenne par bande, solution coûteuse et difficilement
réalisable. On ne peut guère superposer plus de
3 antennes sur le même mât. Chaque antenne influence
le fonctionnement de ses voisines, ce qui ne facilite pas les
réglages.
- une yagi multibande, avec des trappes permettant à chaque
élément de résonner sur plusieurs fréquences.
La mise au point de chaque bande est un peu délicate mais
c'est une solution de compromis.
Dimensions d'une beam 3 éléments
Voici à titre indicatif
les dimensions d'une beam 3 éléments entière
(c'est à dire non raccourcie). Ce sont des valeurs qui
ont été dégrossies à partir des formules
suivantes puis optimisées avec MMANA, ce qui signifie qu'il
faudra peut-être procéder à des retouches
sur les longueurs des éléments lorsque l'antenne
sera en place, à sa hauteur définitive.
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