Journal d'un Old Man niçois dans l'océan indien - Jean-Claude MASCARELLI - Since 1999
« Dans la vie, rien n’est à craindre, tout est à comprendre. » - Marie Curie, prix Nobel (physique en 1903 et chimie en 1911)
 

Antennes/EFHW versus LW (étude et réflexion) by FR5EC

Quels sont les avantages d'une antenne accordée comme la EFHW par rapport à une antenne Long Wire non accordée ?

Question fondamentale - la différence entre une antenne EFHW (End-Fed Half-Wave) et une antenne Long Wire non accordée est subtile mais cruciale, surtout pour les performances et la simplicité d’utilisation par des radioamateur, en émission HF.

 1. Principe de base

Type d’antenne Description
EFHW
(End-Fed Half-Wave)
Alimenté en bout, fil d’une longueur équivalente à une demi-longueur d’onde (ou multiples) sur la bande principale, accordée grâce à un transformateur d’impédance (généralement 49:1 ou 64:1).
Long Wire non accordée
(Long fil)
Fil de longueur quelconque, alimenté en bout ou en un point quelconque, sans adaptation d’impédance précise, nécessitant souvent une boîte d'accord externe (ATU) pour fonctionner sur plusieurs bandes.

2. Avantages d’une antenne EFHW accordée

Pas besoin de boîte d'accord

  • Une EFHW bien dimensionnée et bien accordée présente une impédance proche de 50 Ω (via le transfo 49:1).
  • Cela permet d’obtenir un ROS (SWR) faible sur la bande prévue (et souvent acceptable sur ses harmoniques : 80/40/20/15/10 m par exemple).
  • L’émetteur est donc directement apparié, ce qui simplifie beaucoup l’installation portable ou QRP.

Multibande naturelle

  • Comme la longueur d’une demi-onde a des harmoniques impaires exploitables (1λ, 2λ, 3λ, etc.), une EFHW de 40 m (≈ 20 m de fil) fonctionne aussi sur 20, 15 et 10 m sans modification.
  • Pas besoin de bobines, traps ou commutateurs.

Rayonnement plus efficace

  • L’antenne EFHW rayonne efficacement car elle est accordée à la résonance, donc les pertes par réactance sont faibles. Je développe ce point important en fin d'article.
  • Le rendement est souvent bien meilleur qu’une Long Wire mal adaptée.

Simplicité d’installation

  • Un seul point d’alimentation (en bout), facile à suspendre (en "inversé-V", "sloper" ou fil horizontal).
  • Pas besoin d’un plan de sol élaboré : un petit contrepoids (0,05 λ) suffit souvent.

3. Inconvénients

Inconvénients Détail
Bande passante limitée La résonance est précise : si le fil est mal coupé, le ROS monte vite hors bande.
Tension élevée au point d’alimentation Nécessite un bon isolant et un transfo de qualité (risque d’arcs HF à haute puissance).
Sensibilité à l’environnement Hauteur, angle du fil et proximité d’objets peuvent légèrement décaler la résonance.

PS : La bande passante réduite n'est pas un handicap sur 40m et 80m pour le trafic local.

4. En comparaison :

Critère Long Wire non accordée EFHW accordée
Adaptation d’impédance Très variable (300 à 3000 Ω ou plus) → nécessite une boite d'accord externe Stable (≈ 2450 Ω → transformée à 50 Ω via 49:1)
Facilité d’utilisation Nécessite ajustement à chaque bande Plug-and-play sur plusieurs bandes
Rendement Souvent faible si l’accordeur est éloigné ou les pertes sont importantes Très bon si bien réalisée pertes par réactance faibles
Rayonnement Aléatoire, dépend de la longueur et de la hauteur Prévisible et reproductible
Multibande Oui, mais avec une boite d'accord obligatoire Oui, sans accordeur (sur harmoniques)

En résumé

Situation Antenne recommandée
Installation fixe avec boîte d'accord automatique

Long Wire possible, plus souple.

Station portable / QRP / SOTA EFHW accordée, rapide à déployer.
Usage multibande sans boite d'accord EFHW clairement supérieure.
Expérimentation ou écoute large spectre Long Wire avec accordeur ou préampli large bande.

Pour toutes ces raisons, vous ferez comme moi le choix de la EFHW car c’est incontestablement le meilleur choix en ce qui concerne le trafic sur les bandes 40 et 80m en mode NVIS

Une chose est certaine, et ce n’est pas négligeable, vous ferez au moins l’économie d’une boîte d’accord… pour un meilleur report garantie.

Rappel sur le NVIS

Le NVIS (Near Vertical Incidence Skywave) vise à rayonner quasi verticalement (60–90°) pour obtenir une couverture régionale de 50 à 500 km.

👉 Il fonctionne le mieux entre 3 et 10 MHz — donc les bandes 80 m (3,5 MHz) et 40 m (7 MHz) sont idéales.

Pour cela :

  • L’antenne doit être basse par rapport à la longueur d’onde (environ 0,1 à 0,2 λ de hauteur).
  • Elle doit rayonner vers le haut, pas à faible angle comme pour le DX.

EFHW vs Long Wire en configuration NVIS

Critère EFHW accordée (½ onde) Long Wire non accordée
Rendement Très bon — antenne en résonance, pertes faibles Moyennement bon — pertes dans l’accordeur et les lignes
Angle de rayonnement Bien adapté si le fil est bas (≤ 0,15 λ) Idem, mais adaptation d’impédance souvent chaotique
Facilité d’accord Aucune boîte d'accord nécessaire si bien réglée Boîte d'accord indispensable

Tension au point d’alimentation

Élevée mais stable et prédictible Très variable, dépend de la longueur et du sol
Multibande (40 + 80 m) Oui, avec 20m de fil et bobine d’extension ou 40m de fil.

Possible mais avec une boite d'accord.

Reproductivité

Excellente

Aléatoire selon la longueur et l’environnement

En pratique, sur une canne de 7 m en “sloper” (fil descendant d’environ 20 m à 7 m de haut vers le sol), une EFHW :

  • Fonctionnera en NVIS sur 80 m (hauteur ≈ 0,09 λ, angle très élevé)
  • Et encore bien sur 40 m (hauteur ≈ 0,18 λ, angle moyen-élevé)

Elle couvre donc parfaitement la zone régionale, tout en restant utilisable pour du semi-DX si le sol est bon.

Configuration recommandée

Matériel :

  • Fil rayonnant :
    • ~20 m pour 40 m (et ses harmoniques 20–15–10 m)
    • ou ~20 m avec self de choke pour 40m ou 80 m
    • ou ~40 m sans self de choke pour 40m et 80m
  • Transformateur 49:1 (ou 64:1 selon conception)
  • Contrepoids / fil de terre : 0,05–0,1 λ (env. 2–4 m)
  • Canne fibre de verre 7 m : support en haut du sloper
  • Angle du sloper : 30–45° recommandé
     

Rayonnement attendu :

  • Sur 80 m : angle quasi vertical → parfait NVIS
  • Sur 40 m : angle autour de 60–70° → bon compromis région/distance
  • Sur 20 m et + : angle plus bas → utile pour DX si la propagation le permet

 

En résumé

Oui, une EFHW bien construite et accordée sur 40/80 m, montée en sloper sur une canne de 7 m, est :

  • plus efficace,
  • plus prévisible,
  • et beaucoup plus simple à utiliser
    qu’une Long Wire non accordée dans un contexte NVIS.
     

Ici j'utilise cette antenne en station fixe, mais elle est portable légère, multibande et performante, donc parfaite pour du trafic local (émission d’urgence, SOTA, terrain...).

Fondamental : Pourquoi la EFHW n'a pas de pertes par réactance ?

C’est une question importante, la différence est grande entre une antenne mal adaptée (comme une LW trop courte) et une antenne EFHW (End-Fed Half-Wave), qui est bien adaptée à sa fréquence de résonance.

Une EFHW (End-Fed Half-Wave) est une antenne alimentée à son extrémité et dont la longueur est environ λ/2 (demi-onde) de la fréquence de travail.

Sa particularité : elle résonne naturellement sur la demi-onde.

Son impédance à l’extrémité est très élevée : ZA≈2000–3000Ω

(forte résistance de rayonnement, très faible réactance).

Pourquoi il n’y a pas de pertes par réactance. Contrairement à une antenne LW (longue et non résonante), une EFHW est à la résonance et donc la réactance de l’antenne est annulée (inductance et capacité se compensent naturellement).

Conséquence : L’antenne ne stocke pas d’énergie de manière réactive sur un cycle complet. Toute la puissance fournie à l’entrée est absorbée par la partie résistive composée principalement de la résistance de rayonnement.

Donc pas de pertes par réactance à compenser (pas besoin de self d’accord).

Ce qu’il se passe sur une antenne LW (non résonante) : Sur une antenne LW (souvent beaucoup plus courte que λ/4) : La réactance est fortement capacitive
(–jX). Il faut monter une self de compensation à la base (résistance série)
Cette résistance dissipe de la chaleur : pertes réelles.
Donc : même si la réactance n’est pas une perte en soi, elle impose une compensation qui introduit des pertes réelles.

Le rôle du transformateur dans la EFHW : La EFHW a une impédance élevée, donc on utilise un transformateur d’adaptation (49:1 ou 64:1) pour l’adapter à 50Ω.
Ce transformateur est purement adaptatif (pas réactif, à la résonance).
Il n’ajoute donc pas de réactance, seulement de petites pertes ohmiques dans le noyau et le fil — mais pas de pertes “par réactance” au sens du désaccord d’antenne.

En résumé :La EFHW n’a pas de pertes par réactance parce qu’elle est résonante à la fréquence d’utilisation : sa réactance intrinsèque est nulle (X = 0), donc elle n’a pas besoin de compensation et toute la puissance va dans la partie résistive utile (rayonnement). Les pertes restantes viennent uniquement : du transformateur d’adaptation (petite perte ohmique et magnétique), du fil conducteur (effet Joule), du sol (si l’environnement est imparfait).
Mais pas de pertes liées à une réactance non compensée !

CQFD.

FR5EC

PS : Il est bon de se rappeler que la EFHW est la version moderne de l'antenne du Docteur FUCHS de Vienne, la "Fuchsantenne" ! Antenne dont le brevet a été déposé en 1927, et elle-même inspirée de l'antenne Zeppelin.
Honneur à nos ancêtres...

Amusez vous, avec mes bonnes 73.

 

Auteur : Jean-Claude Mascarelli - FR5EC - qrz.com