27

RADIO-REF N°777 - mai 2005

te

ch

ni

qu

e

INTRODUCTIONL’antenne LEVY est alimentéepar une boîte d’accord. Cestrois éléments sont indispen-sables pour pouvoir appeler cetaérien une Lévy. Cependant,pour pouvoir utiliser les boîtesde couplage présentes dans lesémetteurs modernes, on pourrautiliser un balun de ferrite derapport 1/4 afin de passer de laliaison asymétrique à la liaisonparallèle. Cette entorse à la tra-dition est acceptable pour cetteantenne qui est une desmeilleures jamais inventées.Les dimensions de l’antennen’ont aucune importance. Chacun fait comme il peut làoù il habite. La longueur desbrins rayonnants et celle de laligne d’alimentation, ainsi quela boîte d’accord, déterminentla résonance de l’antenne. C’est là toute la différence entreune véritable boîte d’accord etune boîte de couplage, maisc’est une autre histoire.La réalisation décrite ici est unaérien " en V inversé" de 2 x 15m avec une ligne de 13 m. Elleest accrochée en haut de tubesTV emboîtables de Ø 5 cm surle pignon d’une maison d’unseul niveau. Pour des raisons dediscrétion, l’échelle à grenouillesest relativement étroite, 5 cmd’espacement au lieu des 10-15 cm habituels. Cela faciliterason arrivée dans la station. Sil’on veut vraiment une descente600 ohms, on calcule l’impé-dance par la formule :Z=276 log 2D/d, avec Z enohms, D est l’entre-axe desconducteurs et d leur diamètreexprimés dans la même unité.

L’OUTILLAGEOn a utilisé perceuse, lime,scie, pince coupante habi-tuelles, un pistolet à collethermofusible et un doubledécamètre.

Aucun outillage spécial n’a éténécessaire. A part monter sur letoit pour l’installation, un ado-lescent débutant peut entre-prendre cette réalisation.

LES FOURNITURESPour l’antenne, on a utilisé ducâble d’acier zingué de Ø 1,3mm de récupération (câble defrein de vélo). L’inox eût étépréférable mais nous n’enavions pas. On peut aussi utili-ser du câble électrique sousgaine plastique. Les écarteursde l’échelle à grenouille sontcoupés dans du tube plastiquevert NORTENE utilisé pour lestunnels de jardins. Ils sont au Ø10 mm en longueurs de 2,50 m.

Si l’on veut un diamètre plusgros en fonction du câble dis-ponible, on prendra de la gaineélectrique en PVC gris.D’autres fournitures sont néces-saires comme un barreau iso-lant pour le sommet de l’anten-ne et des colliers adaptés audiamètre du mât et des écar-teurs.

Deux isolateurs sont à prévoirpour l’extrémité des brinsrayonnants. Nous reverronstout cela en détail au cours dela fabrication.

LA FABRICATIONIl s’agit d’abord de déterminerles dimensions de l’aérien. Siles brins rayonnants sont hori-zontaux, on mesurera la distanceD sur le sol, du point d’accro-chage à l’ extrémité d’un brin.Si il s’agit d’une antenne "en Vinversé", on mesure la hauteurH d’accrochage moins 1,8 m àpeu près (les bouts d’antennene doivent pas être trop près dusol), et la distance D sur le solentre le pied du mât et l’extré-mité du brin.Ce triangle rectangle obtenu apour hypoténuse le brin rayon-nant.PYTHAGORE nous dit que salongueur est la racine carrée de(H2 + D2).Il faut ensuite mesurer la lon-gueur de l’échelle à grenouille,qui va du haut de l’antenne àl’émetteur, en passant par letoit, le grenier, etc...On pourrait couper et construirel’échelle à grenouille d’un côtéet les deux brins de l’autre.Cela imposerait une connexionau sommet. Il vaut mieux quetout soit d’un seul tenant.Il faut donc couper deux câblesidentiques, de longueur égale àun brin rayonnant + la ligneparallèle, dans notre cas 15 +13 = 28 m. On a donc besoinde 56 m au total, mais on peuttoujours faire un peu plus long,quitte à raccourcir ensuite.Il faut ensuite couper tous lesécarteurs isolants dans le tubeplastique que l’on a choisi.

FABRICATION SIMPLE D’UNE ANTENNE LEVYF5HCH, Jean Luc FAVIER - f5hch@wanadoo.fr

L’antenne Lévy, du nom de son créateur, est une antenne filairealimentée en son centre par deux conducteurs parallèles à largeespacement, dits "échelle à grenouille".

▼

mp-ref-mai 10/05/05 14:24 Page 27

28

technique

Nous avons retenu un écarte-ment de 5 cm pour les câblesde la ligne. Nous couponsdonc tous les tubes à 6 cm. A 5mm de chaque bout, on perceun trou pour le passage ducâble. C’est la partie la plus fas-tidieuse de la construction,alors un peu de courage ! Dansles bouts de chaque tube onenfonce un tampon de polysty-rène avec un boulon. La pro-fondeur d’enfoncement est caléepar les deux écrous, comme surla photo ci-dessous.Si l’on n’a pas d’emporte-piècepour faire ces bouchons, desboulettes de papier font aussibien l’affaire. Leur seule utilitéest d’empêcher plus tard lacolle de dégouliner trop loindans le tube.

Ce barreau blanc est une pièceprincipale de l’antenne. C’estelle qui supporte tous les effortsde traction. Elle est réalisée icidans une barre de nylon Ø 25mm, mais tout matériau isolantfera l’affaire, même un tube dePVC, qualité haute pression,plus épais que le tube standard.

Les taquets qui bloquent lecâble sont des tronçons de tubeacier écrasés au marteau. Enhaut partent les deux brins de15 m et en bas l’échelle à gre-nouille de 13 m.Le barreau est fixé à un collieradapté au mât par un bouloninox de Ø 8 mm.

Destinés à l’origine aux instal-lations hydrauliques, on lestrouve dans différents diamètresavec ou sans caoutchouc pour #3,50 € la pièce.Le caoutchouc n’est pas indis-pensable, mais en cas de vibra-tions de l’antenne avec le vent,il atténue la résonance dans lamaison (assez pénible la nuit).On utilisera quelques colliersdu même type pour fixer la par-tie verticale de la ligne le longdu mât. Il faut penser au poidsdes oiseaux, aux pluies givranteset aux effets du vent.

Pour l’assemblage de la ligne,enfiler tous les isolateurs sur lesdeux câbles. Attention auxboucles, le câble a tendance àvriller. Munissez-vous d’uneplanche de 2 à 3 m ou d’unerègle de maçon. Fixez et tendezles deux câbles avec les serre-joints et répartissez les isola-teurs à intervalles réguliers.Pour cette ligne, on a choisi 15cm. Si la ligne est plus large oule fil plus rigide, on pourraespacer plus les isolateurs. Letout étant d’éviter le vrillage etle court-circuit.Comblez chaque tube avec dela colle thermofusible (vu laquantité nécessaire, l’Aralditeserait trop chère et trop longue àdurcir). Après quelques minutesla colle est dure. Retournez laplanche et faites de même pourl’autre côté. Attendez un peu etdémontez l’assemblage.Remontez et collez plus loin etainsi de suite jusqu’au bout del’échelle à grenouille.Il est conseillé d’écarter une

échelle à grenouille du mât s’ilest métallique. Pour ce faire, ona utilisé des barreaux plas-tiques de 8 cm provenant d’unjouet. On visse au bout les col-liers Atlas de Ø 10 mm quimaintiennent les isolateurs dela ligne.15 cm

Voici sur la photo ci-dessus, undes deux isolateurs des brinsrayonnants. Il s’agit d’un modè-le commercial, mais on peututiliser des tibias en verre, desoeufs en porcelaine, des poi-gnées isolantes de clôture élec-trique, du tube PVC, etc...

Une dernière touche finalepour protéger l’aérien contre lacorrosion : Si le câble n’est pasen inox ou gainé, on peut l’en-duire de Rustol ou de vernisHF. Ce dernier est très facile àfabriquer: du polystyrène expan-sé dissous dans un peu de xylè-ne ou de trichloréthylène, jus-qu’à la viscosité désirée. Duplexiglas dissous dans du chlo-roforme va très bien également.Pour l’installation, positionnerle haut de l’antenne sur le mâtet un collier tout en bas.Répartir les autres colliers régu-lièrement dans l’intervalle.Si l’échelle à grenouille doitentrer dans la maison par le toit,on peut la faire passer entredeux tuiles en isolant bien lecâble à ce niveau. On peutaussi utiliser une tuile à douille.C’est une tuile trouée recouver-te d’une casquette en plastiqueagrafée dessus. Casser la grille pour faire passerla ligne. Pour éviter les entréesd’eau par ruissellement, laligne doit faire un arrondi versle bas puis remonter pourentrer dans le toit. C’est cequ’on appelle "faire la goutted’eau". Au pire, le ruissellementest moins important qu’avec uncoaxial, car chaque écarteurisolant dévie l’eau à son niveau.

Enfoncement réglé à 1 cm.

mp-ref-mai 10/05/05 14:25 Page 28

29

te

ch

ni

qu

e

RADIO-REF N°777 - mai 2005

Voici, ci-dessus, deux modèlesde transformateurs symé-triques, ou baluns (balanced/unbalanced) de rapport 1/4. Le modèle du haut est réalisésur tore de ferrite (décrit dansl’ANTENNA-BOOK et le HAND-BOOK de l’American RadioRelay League). Celui du bas est un balun àdouble ligne avant sa mise enboîte (décrit dans Radio-REF demai-juin 1985, pages 373-374). Ce dernier est très simpleà réaliser. Il suffit de récupérerune ferrite d’antenne PetitesOndes d’un vieux récepteur.Chaque noyau fait 12 à 15 cmde long.

Dès les premiers essais, cetteantenne s’est révélée très effi-cace. Il a fallu couper 4 m deligne en trop pour des raisonsd’encombrement. Le 3,5, le 7, le 10, le 14, le 18,le 21 et le 24 MHz se sontaccordés sans problème. Seulle 28 MHz est récalcitrant.De plus, la plupart des boîtesd’accord incorporées ne des-cendent pas sur 1,8 MHz.N’hésitez pas à me contacteren cas de problème.

Bonne réalisation.

NDLR-F6AEM : Une antenne Lévy n'a, histori-quement, cette définition quelorsqu'elle mesure une1/2onde sur la fréquence la plusbasse, soit en général 2 x 20 mpour la bande 80 m., la des-cente faisant elle-même 1/4 ou1/2 onde électrique, de façon àramener en pied de ligne uneimpédance haute ou bassemais purement résistive. Touteautre valeur ne constitue plusune Lévy.La longueur du brin rayonnantn’est pas réellement quel-conque si l’on veut un rayonne-ment efficace.

Le point de courant doit sesituer sur l’antenne et non sur laligne. Si l’on regarde le champrayonné, sur 80 m, par rapportà une 2 x 20 m, une 2 x 15 mperd environ 4 dB, et une 2 x10 m environ 11 dB. Ceci est liéà la taille de la surface de cap-tation en réception, et à sonéquivalent la fenêtre de rayon-nement en émission.

Il faut aussi se rappeler que lediagramme de rayonnementd'une antenne dans le planhorizontal est fonction de lalongueur électrique du brinrayonnant.Pour un dipôle d'une longueurde 2 x 1 quart d'onde, le dia-gramme est un 8 perpendicu-laire au fil, dont l'ouverture àdemi-puissance (-3 dB) estd'environ 2 x 35 °.Pour un dipôle de 2 x 1 demi-onde, le diagramme est un 8allongé, dont les lobes restentperpendiculaires au fil, maisdont l'ouverture à 3 dB n'estplus que de 2 x 22 °.Cette antenne, en versionmonobande, est connue comme" Double Zepp " dans la littéra-ture anglo-saxonne. C'est aussile cas de l'antenne Lévy debase fonctionnant en harmo-nique 2.Un dipôle d'une longueur de 2x 0,64 longueurs d'ondes créeun diagramme dont les lobesprincipaux ont la forme de 8très allongé perpendiculaire aufil, avec un gain de 3 dB parrapport au dipôle demi-onde,sur la fondamentale. Il se créeaussi 4 lobes secondaires entrêfle à 32 ° de la direction dufil, d'amplitude -8 dB par rap-port au lobe principal. Cetteantenne est connue comme " extended double Zepp " parles anglo-saxons. Rapprochercette antenne de sa moitié, quien vertical au-dessus d’un plande sol est la 5/8 bien connue.

Un dipôle de 2 x 15 m, sur labande 20 m, présente 3 demi-ondes ( 3 x 10 m). Son rayon-nement est alors un trèfle à 6feuilles, plus omnidirectionnelque le dipôle.

Voir le diagramme de rayonne-ment horizontal ci-joint.C’est la G5RV bien connueaussi, vulgarisée par son auteurpour un fonctionnement mono-bande, mais qui a été par lasuite, tout comme la Lévy, miseà toutes les sauces. G5RV ali-mentait l’antenne par une lignebifilaire d’impédance quel-conque, mais de longueur élec-trique bien précise de 1/2 onde,qui a pour propriété de repro-duire à sa base l’impédance desa charge, soit ici environ 110ohms, ceci n’étant donc valableque pour la bande des 20 m.En plus, pour la Lévy commepour la G5RV, les bandesWARC n’existaient pas àl’époque de leur création…

Une antenne n’est donc jamaisquelconque, selon ce qu’on luidemande, et on lui demandesouvent trop !

Concernant l’utilisation d’un " balun " sur tore de ferrite, jene peux que répéter ce que j’aidéjà dit dans d’autres articles :" Il ne faut pas oublier qu’il nefonctionne correctement ques’il se situe à un point de cou-rant. L’impédance au point de

branchement ne doit pasdépasser 4 fois son impédancepropre. Nous en sommes trèsloin pour des fonctionnementmultibandes. Le fait de l’utilisersur une charge réactive et/ou surune impédance élevée modifiecomplètement ses caractéris-tiques, il n’est plus linéaire et ilne se comporte plus alors commeun transformateur. La chargeprésentée à la boîte d’adapta-tion est alors très complexe. "G5RV préconisait un coupleur-symétriseur à LC classique ,Lévy aussi, au pied de la ligned’alimentation.

Concernant les échelles à gre-nouille, il est conseillé de ne pasdépasser 5 cm d’écartement, pastellement pour une questiond’encombrement, mais surtoutparce que la ligne est moinsdéséquilibrée par les obstaclesenvironnants.

Voir Radio-REF de mars 2000pour les problèmes de symétrie.Voir aussi les articles de F6ELM,dont " L'ANTENNE LEVY, uneantenne comme les autres " (F6ELM), Radio-REF, avril 1983,page 351

Diagramme d’une antenne 3 demi-ondes

mp-ref-mai 10/05/05 14:25 Page 29