Comprendre les antennes HF et les radiales

Les antennes haute fréquence (HF) travaillent avec des fréquences entre 3 et 30 MHz, traitant des signaux aux longueurs d'onde allant de 10 à 100 mètres. Bien qu'une antenne de demi-longueur d'onde soit la proportion idéale pour la transmission et la réception en HF, les antennes quart d'onde montées au sol peuvent fournir le courant de retour dont l'antenne a besoin pour l'alimentation. Les radiales rendent ce processus plus efficace, assurant que l'antenne reçoit assez de tension pour produire un signal fort.

Bases de l'antenne

Une antenne émettrice convertit une charge électrique produite par l'émetteur de la station en une série d'ondes électromagnétiques auto-propagées. Quand le courant atteint l'antenne, les électrons du noyau métallique oscillent, créant un champ électrique qui engendre un champ magnétique, un processus continu qui produit une onde radio. Inversement, l'antenne réceptrice capte l'onde de l'antenne émettrice et convertit une partie de cette énergie en tension qu'elle dirige vers le récepteur et recrée la transmission originale.

Adaptation d'impédance

Pour optimiser la performance de votre antenne HF, votre équipement — de l'émetteur et l'antenne au câble les reliant — doit avoir le même indice en ohms. Des composants avec des indices ohmiques différents créent un désaccord d'impédance. Ce désaccord produit une résistance au signal, causant au moins une partie du signal à se refléter vers sa source. Bien qu'improbable, un désaccord d'impédance peut aussi détruire vos composants, mais vous aurez plus probablement simplement un signal faible et atténué. Le rapport d'onde stationnaire (ROS) mesure l'efficacité du signal et quantifie la perte due à l'impédance. Un rapport 1:1 indique une efficacité parfaite. Des rapports de 2:1 et plus indiquent des quantités progressivement croissantes de réflexion de signal.

Propagation

La distance de propagation d'un signal HF est affectée par les conditions météorologiques, la saison et l'activité des taches solaires. Une antenne HF directionnelle focalisant son faisceau le long d'une trajectoire définie obtient une meilleure propagation qu'une antenne omnidirectionnelle, qui émet dans toutes les directions. Cependant, le signal est redirigé ou absorbé par tout ce avec quoi il entre en contact, aussi minime soit-il. Les particules atmosphériques, la pluie et d'autres solides peuvent causer de la réfraction, où l'onde radio se courbe après contact avec la matière. Ce contact cause aussi de la réflexion, où l'onde radio frappe une surface non absorbante, la renvoyant vers sa source. Les éruptions solaires créent une ionisation atmosphérique qui rend la propagation quasi impossible, créant des conditions qui reflètent toutes les ondes radio vers leur source originale.

Radiales

Les radiales sont des fils d'un quart de longueur d'onde, disposés en réseau près d'une antenne verticale pour aider à retourner le courant efficacement. La page Web « Simple Antennas and Good Grounds » de l'Université d'Hawaï à Manoa indique que 32 radiales, chacune d'environ un quart de la longueur d'onde que votre antenne transmet ou reçoit, vous donne un courant de retour idéal à travers le sol. Cependant, la page suggère aussi qu'un réseau de huit radiales fournit encore une performance acceptable.