PASSION 4X4 PICARDIE :: CB : Fonctionnement Antennes
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CB : Fonctionnement Antennes

 
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CHRIS
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MessagePosté le: Jeu 17 Mar - 12:41 (2016)    Sujet du message: CB : Fonctionnement Antennes Répondre en citant

Sujet pomper sur Forum4x4 merci a commando ricard  Okay








Bonjour à tous,

Déjà, afin que cela soit très clair dans la tête de tous, l’antenne est l’élément principal et primordial de toute station radio. C’est elle qui va faire tout le boulot. On ne le répètera jamais assez.

Franchement, il vaut mieux avoir une toute petite CB avec une très bonne antenne, bien réglée et implantée, qu’une CB puissante et une mauvaise conception au niveau de l’antenne. Vous aurez un bien meilleur rendement avec la première solution.

Pour la CB en mobile, il existe une panoplie de bonnes antennes sur le marché, telles que la WA27, la Paris-Dakar, la ML145, la K40, la Wilson 1000……..La liste est longue.

Mais avant d’approfondir le sujet, il est bon que vous compreniez bien comment fonctionne une antenne. Et non, ce n’est pas juste un bout de fil tendu. Les antennes sont simples et compliquées à la fois.

Donc, pour bien comprendre par la suite, comment bien implanter et régler son antenne, il est bon de savoir comment ça fonctionne exactement. Certains ont eu des surprises avec leurs antenne. Hein Christian ????

Déjà, la première chose importante, est de ne pas confondre masse électrique et plan de masse. Votre antenne devra être reliée électriquement à la masse via son embase. Le plan de masse est tout autre chose, qui est décrit plus bas.

Donc, une antenne n’est pas juste un bout de tube de fer ou d’aluminium qui capte et émet des ondes comme par miracle.
On voit ici (image de Roger78) que l'on a le TX, puis le TOS Mètre, et enfin l'antenne, le tout relié via un câble coaxial.
 
Lorsque vous appuyez sur le micro pour moduler, un courant électrique en Ampère va traverser votre antenne.

Pour bien comprendre le principe de votre antenne verticale, il est nécessaire de bien assimiler ce qui suit :
L'antenne de base, est l'antenne doublet demi-onde alimentée en son centre, appellée ausi : Dipôle. Elle est constituée de 2 brins 1/4 d'onde généralement alignés.
A chaque extrémité du doublet demi-onde, l'intensité (Ampères) est nulle, tandis que la tension (Volt) est à son maximum.
En revanche, en son centre, l'intensité est à son maximum, et la tension à son plus faible.


Puisque le principe de fonctionnement de l'antenne de base, vous est connu, venons en maintenant à votre antenne verticale du 4x4.

L'antenne verticale, nécessite un plan de sol ou une masse (piquet de terre ou carrosserie du véhicule) afin de reconstituer électriquement le 2ème brin de l'antenne.

Le principe du courant et de la tension sont donc les même que pour le dipole. Bien retenir ce principe radio électrique, car il est primordial, pour une bonne compréhension par la suite pour l'implantation de votre antenne, et de ce qui peut nuire à son bon fonctionnement.

Donc très important de se souvenir qu'un courant traverse votre antenne.

Donc, voyons maintenant comment est constituée réellement votre antenne CB.
Donc on voit ici (antenne Président) que votre antenne est constituée d'un boitier en plastique (dit self), sur lequel est inséré un brin en métal. Le tout (depuis le bas du boitier en plastique jusqu'en haut du brin, va mesurer en gros 1.45m.


Or, le 1/4 d'onde sur le 11 mètre devrait mesurer : 11/4 = 2.75 mètres. Donc le brin est trop court allez vous me dire.
Non, non, afin de ne pas avoir des antennes trop longues, le brin est raccourcit, mais, dans ce fameux boitier en plastique il y a le reste de l'antenne.

Nous voyons donc ici, un enroulement de fil de cuivre (un bobinage). Ce bobinage va rattrapper la longueur du brin racourcit. Attention à ce que les bagues en plastiques soient bien sérrées, car une bobine n'aime vraiment pas l'humidité, et cela pourrait grandement affecter la lecture de votre ROS.
On notera que ce bobinage est vrai pour les antenne 1/4 d'onde, mais aussi pour les 5/8ème telle que la WA27 de Christian, la Wilson 1000 ou la ML 145.


L'enroulement ici n'est pas constitué par une spire serrée, mais cet espèce de ressort a le même effet.

Donc, maintenant vient le moment de choisir votre antenne. Les marques sont nombreuses, et la qualité tout aussi.

Certaines antennes comme la WA27 de Christian, ma Wilson 1000 ou la ML 145(5/8ème toute les trois), sont données par exemple avec un gain de 2 à 3 DB (Décibel) en gros. Cela signifie que si l'antenne est parfaitement installée et réglée, si votre poste émet 4W, l'antenne va rayonner une puissance de 4W x2 = 8W ou 4Wx2X2= 16W selon le nombre de DB. On voit donc qu'en utilisant une antenne qui a du gain, on vient au minimum de doubler la puissance du poste à l'antenne, voir même de le quadrupler en théorie, car un tas de paramètres peuvent changer cela, mais quoi qu'il en soit, vous aurez un meilleur rendement.
Comme quoi ce que je disais au début que l'antenne est un élément essentiel est vrai, et qu'il vaut mieux avoir un petit poste avec une bonne antenne plutôt que le contraire.

Par contre, avec les mini antennes, on va oublier la notion de gain : il n'y en a pas.
Pour en avoir utilisé une de nombreuses années, ça marche aussi pour l'utilisation que l'on en a en sortie 4x4 avec les copains, mais il ne faut pas demander à ce type d'antenne d'avoir de belles performances. Cela dit, on m'a toujours entendu, et j'ai toujours entendu les copains. L'avantage de ces antennes est leur faible longueur. Donc, lorsqu'elles sont aimantées sur le capot par exemple, on ne risque pas de les accrocher dans les branches. Ce qui n'est pas le cas de ma Wilson 1000 placée sur le toit du Mercedes.



Bon, maintenant, vous avez votre antenne. Reste à trouver la bonne implantation sur le véhicule. Mais, il va falloir parfois faire un compromis à ce sujet.

On l'a souvent répété, le meilleur emplacement pour l'antenne sur un véhicule est au centre du toit.

Déjà, à cet endroit, l'antenne est parfaitement dégagée de tout obstacle et autres éléments métalliques qui pourraient venir nuire à cette dernière, et donc par la suite au réglage du ROS. De plus, ainsi, l'antenne va pouvoir rayonner de la même manière dans toutes les directions. Rien ne viendra influer son diagramme de rayonnement.
Ensuite, comme je l'ai dit plus haut, rappellez-vous que la carrosserie du véhicule va reconstituer le 2ème brin de l'antenne. Dans cette configuration, cela sera parfaitement symétrique ou presque.

Maintenant, voyons ce qu'il se passe si on déplace l'antenne sur le toit.

Je viens ici de placer l'antenne à l'arrière du 4x4. Je vais obtenir ce que l'on appelle de la Directivité. C'est à dire que l'antenne va émettre plus vers l'avant que vers l'arrière. Mon signal sera donc perçu plus loin vers l'avant, par contre vers l'arrière du véhicule j'aurai moins de performances. Et cela est vrai aussi en réception. J'entendrai plus les stations se trouvant devant moi que celles à l'arrière. Mais il est à préciser, que sur une courte distance, vous n'observerai peut être pas cet effet, à moins qu'il y ait vraiment du relief. Quoi qu'il en soit, ceci est une réalité. Nous voyons ici, que le diagramme de rayonnement de l'antenne a déjà beaucoup changé. Ceci est dû au plan de massse plus important à l'avant plutôt qu'à l'arrière.

Mais beaucoup d'entre nous, ont une galerie sur le toit avec du stock, des jerrycans, une tente de toit..... Bref, dans ce cas, il est évident qu'il va falloir trouver un compromis. Certains vont faire comme Christian, placer leur antenne à l'avant du véhicule. C'est une bonne solution.

Nous voyons ici qu'encore une fois, le diagramme de rayonnement de l'antenne a encore changé. Cette fois-ci, on va se retrouver avec une Directivité arrière, et bien sûr, cela est toujours dû au plan de masse plus important vers l'arrière cette fois-ci que vers l'avant. Mais dans cette configuration, attention. Christian l'a appris à ses dépends, si vous placez l'antenne trop près du toit, certains éléments comme une galerie par exemple, peut vous créer quelques soucis quant au rendement de l'antenne et surtout au niveau du ROS.

Cela peut s'expliquer par plusieurs phénomènes. Déjà, si vous avez une galerie, cette masse métallique risque d'affecter le champ électromagnétique de l'antenne. L'antenne sera donc très perturbée, et il sera alors très difficile de régler l'antenne afin d'avoir un ROS correct. Il risque de rester assez élevé.
Mais en plus, n'oubliez pas que lorsque vous serez en mouvement, l'antenne va se courber vers l'arrière. (je l'ai représentée ici avec un trait rouge). Cette courbure serta ûe à l'effet de la vitesse, du vent...... Donc, votre brin d'antenne en plus risque de venir toucher une surface métallique (la galerie, des jerrycans ou autres), et donc dans ce cas, votre antenne sera en court-circuit. Cela va alors se traduire par un ROS très élevé, et donc par conséquent un PA (transistor) de votre poste qui risque de partir en fumée, ayant pour conséquence : CB HS, bonne à la poubelle quasiment vu que le cout de la réparation bien souvent dépassera le prix du poste.
J'ai pris un cas extrème certes, mais sachez que ce problème est là.

En plus, comme on l'a déjà expliqué, la partie rayonnante de l'antenne n'est pas à son extrémité du brin, mais en son point milieu en gros. Donc, dans le schéma ci-dessus, on voit bien que ce point milieu (donc partie rayonnante de l'antenne) vient se trouver pile-poil dans l'axe du toit et d'une éventuelle galerie. Cela va donc affecter grandement votre antenne, et donc son rendement, ses performances.......

Autre configuration que l'on retrouve souvent, c'est l'antenne placée à l'arrière juste entre la carrosserie et le porte roue de secours. Ca par contre, ce n'est vraiment pas bon du tout, en tout point et pour plusieurs raisons.


Bon, sur ce schéma, pour la bonne compréhension, sur la vue arrière, l'antenne est devant la roue de secours, mais dans la réalité elle se trouve entre la jante et la carrosserie arrière. Ceci, dans le but de bien voir où se trouve la self (ou bobinage).
Déjà on voit sur la vue de côté, qu'il n'y a pas mieux pour perturber l'antenne.
1ère raison : le bobinage ou self se retrouve prisonier entre un élément important de la carrosserie arrière, mais aussi par la jante de la roue de secours qui se trouve à proximité. Si vous pensez que cela n'affectera pas la bobine, ben vous vous trompez sérieusement.

2ème raison : On a vu plus haut, qu'un courant électrique va monter dans votre antenne pour être à son maximum en son point milieu. Or, dans ce cas, la carrosserie à proximité va faire qu'une partie de ce courant (en Ampères) va s'annuler, ceci étant dû à la perturbation du champ électromagnétique de votre antenne par la carrosserie. Bref, vous venez de perdre sérieusement le rendement de votre antenne. Si au départ, c'est une bonne antenne qui a du gain, là au final, c'est une antenne qui n'en a pas, voir même qui aura des pertes (DB en négatifs). Il est alors envisageable de penser que puissance émise par le poste = 4w, puissance rayonnée par l'antenne 2W, vous venez donc de diminuer votre puissance réfléchie par 2. cela risque de se traduire par : je ne comprends pas, j'entends les autres, mais eux ne m'entendent pas, ou m'entendent mal. Ben Oui, vous venez de saboter votre installation. Ou bien, c'est bizzare, je n'arrive pas à obtenir un ROS satisfaisant, genre 1.1 ou 1.2. Il n'y a rien d'étonnant à cela. Entre la bobine et le brin qui sont vraiment emprisonnés par des structures métalliques : c'est NORMAL.

3ème raison : Et la pire

J'ai représenté ici en rouge la courbure de l'antenne vers l'arrière lorsque l'on roule, et en vert, la courbure de l'antenne qui vient de toucher une branche. Dans ce cas, le brin d'antenne va faire un mouvement à l'avant et à l'arrière, touchant tantôt la jante, et tantôt la carrosserie. Bref, pour mettre l'antenne en court-circuit, on ne peut pas faire mieux 
 N'oublions pas que dans cette configuration, il n'y a que quelques centimètres voir millimètres entre l'antenne et un point métallique. Déjà que cette proximité va nuire à votre bobine à l'arrêt, alors en mouvement, c'est l'apothéose.

Certains vont alors me dire : oui ça c'est avec un brin souple, mais moi j'ai une antenne rigide (genre rubber stick). C'est vrai que ce type d'antenne est plus rigide, et donc le mouvement sera moindre, MAIS, et oui il y a un mais, même avec une antenne rigide ce mouvement existe (il est moindre, mais il y est). De plus, cela ne changera en rien à l'arrêt l'effet de la carrosserie ou de la jante sur l'antenne. La proximité sera la même que pour un brin souple. Et je le rappelle, en roulant le ROS va varier en fonction de sa proximité avec un élément métallique. Donc, en roulant (même si à l'arrêt vous avez tout de même réussit à obtenir un ROS satisfaisant, ça arrive quand même), votre ROS tantôt va être bon, tantôt va être catastrophique. Et c'est qui qui ramasse à la sortie ??? Ce n'est pas l'antenne, mais le final de votre poste CB.

D'autres configurations sont possibles, certaines bonnes et d'autres non.
Les 4x4 comme les Def, les G qui ont des ailes plates à l'avant, on peut y mettre son antenne. C'est comme si on la méttait sur le capot, sauf que là, vous ne l'avez pas droit dans votre champ de vision en conduisant. Donc, cela peut être un très bon endroit d'implantation.

D'autres vont la mettre sur le parchoc avant ou derrière un parebuffle : Mauvais choix. La proximité du parebuffle ou de la calandre métallique, va rejoindre l'effet cité juste au dessus (porte roue de secours).

Bref, vous voyez que l'implantation de l'antenne est très important, et que dans bien des cas, il va falloir trouver un compromis.
Personnellement, j'ai roulé plusieurs années avec une Missouri sur le capot devant (avec le toit en fibre du LJ73 c'était pas évident de trouver un bon emplacement sur le toit
), et pour l'usage que j'en avais, c'était largement suffisant. Je ne lui demandais pas d'être performante au point de couvrir des distances de plusiurs dizaine de kilomètres. Comme je l'ai déjà dit, tous mes potes m'entendais lors des sorties. Comme quoi, bien souvent ce n'est pas la peine d'avoir obligatoirement une grande antenne. Tout dépend de ce que l'on veut faire avec.

Bon, maintenant, vous avez donc votre antenne, vous avez trouvé son implantation "idéale" pour votre cas, il ne vous restes plus qu'à régler le ROS. Pour cela, voir le sujet ouvert par Roger78.
Le ROS est bon, parfait, on est en buisness (comme on dit ici) 


On va pouvoir émette et entendre les copains. Cool.
Bon y'a encore un truc. Certains pensent ou espèrent avec une CB pouvoir parcourir des dizaines de kilomètres. Ce ne sera que très rarement le cas.

Comment se propagent les ondes hertziennes ?????


Les ondes radioélectriques peuvent se propager de plusieurs façons : en Ondes Directes ou à vue (c'est le cas du 11m donc de la CB) les antennes sont en vue l'une et l'autre, en ondes de sol (c'est le cas de la VHF) : les ondes suivent la courbure du terrain ou du relief terrestre, et enfin en ondes réfléchies, les ondes rebondissent dans l'atmosphère fortement ionisées par le rayonnement solaire, puis redescendent sur la terre, ou elles sont une nouvelle fois renvoyées dans l'espace. Bref, je ne parlerai pas de ces dernières, car elles ne sont pas dans ce qui nous interesse en 4x4.
Dans notre cas, ce qui nous interresse, se sont les ondes directes. Depuis le point C, on pourra communiquer avec quelqu'un au point D ou au point B sans soucis. Pour parler au point A, se sera beaucoup plus difficile à cause du relief. Bien des chances que ça ne passe pas.

Si par contre on se trouve au point A, ce ne sera vraiment pas évident de parler avec quelq'un au point B à cause du relief. Ca ne passera pas. Pour pour ce qui est de parler avec quelqu'un situé en D : ben on n'y songera même pas.

On voit là, que si en plaine ou pourra établir une communication sur plusieurs kilomètres, en relief montagneux ce ne sera pas toujours évident, même avec la meilleure des antennes. Tout va dépendre du relief que l'on va trouver et donc de la hauteur des montagnes ou collines, de la végétation (plus ou moins dense)............ Bref, ce n'est toujours pas gagné, puisque en HF ce sont des ondes Directes ou à Vue, à contrario de la VFH par exemple, où les ondes de sol suivent la courbure du terrain (jusqu'à un certain point).

En CB, il en est de même en milieu urbain. On sera défavorisé par rapport à une plaine par exemple. En ville, un tas d'obstacles vont géner nos ondes (bâtiments et autres infrastructures). Là, c'est la qualité de l'antenne et de son réglage, de son implantation qui va faire toute la différence.

Vous comprendrez alors, qu'il est extrèmement difficile de prévoir à combien de km on va pouvoir communiquer. Trop de paramètres rentrent en ligne de compte.
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MessagePosté le: Jeu 17 Mar - 12:41 (2016)    Sujet du message: Publicité

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