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...
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Amusez vous, avec mes bonnes 73.
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