FR5EC - Long fil et NVIS

Antennes/Long fil et NVIS

NVIS :

Beaucoup d'OM en font sans le savoir !
Le N.V.I.S. (Near Vertical Incidence Skywave), en français : onde radio ionosphérique à incidence quasi verticale, est un mode de propagation utilisé pour des radiocommunications locales et régionale dans la bande des moyennes fréquences et hautes fréquences (1,6 à 12 MHz) à l’intérieur d’une zone arbitraire de 240 km autour de l'émetteur. sources : http://fr.wikipedia.org/wiki/NVIS
Ce mode de propagation des ondes radios nécessite une antenne NVIS dont le lobe de rayonnement principal est en direction du ciel. Pour lire un excellent article sur le sujet
allez voir le site de F6CRP en cliquant ici

PREMIERE VERSION :

Je dois vous avouer que la forme de cette première version est plutôt patatoïde afin de caser le maximum de fil...

Ma long fil est à 1.5m du sol et ça marche relativement bien en local sur 80m (+10 à +20db) sur toute l'île et et vers Maurice un bon 59 ! Pour Madagascar c'est pas génial... Pas étonnant car la littérature traitant du sujet nous préconise de disposer l'aérien à une hauteur moyenne par rapport au sol entre lambda/10 et lambda/20 à savoir 4m pour le 40 et le 80 m dans mon cas ?
L'idéal pour du trafic en local sur les bandes basses serait que tous les OM fassent du NVIS (surtout à La Réunion où le relief est très important).
En effet, comme l'explique F6CRP, je cite : "Le bilan de liaison sera d'autant favorable que les deux installations distantes seront caractérisées NVIS."
En faisant varier la hauteur dans MMANA, je m'aperçoit très vite que le gain augmente et que l'angle de départ s'ouvre de manière significative pour 4m de haut pour les 40m ! Pour le 80 m au dessus de 4m l'augmentation du gain ne semble pas significative et l'angle ne varie que très peu par rapport à la verticale...

40m

80m

Hauteur du sol
en m

gain en dbi

élévation
en degré

gain en dbi

élévation
en degré

1

6.04

72

2

6.8

82

3

7.26

85

4

7.42

86
6.24 90

5

7.39

87
6.41 90

6

7.26

87
6.51 90

7
6.55 90

8 6.54 90

9 6.51 90

Sur le 40m et le 80m l'antenne tire bien vers le haut (NVIS)

Du 14 au 28 MHZ les angles de départ s'abaissent à l'horizon et l'antenne devient plus ou moins directive !

A noter : que plus on monte en fréquence, plus l'angle de départ diminue ! Les gains s'échelonnent entre 5.88 et 7.17 dBi !! Observez également la polarisation...
Voir tableau :

Forme et positionnement :

La boite d'accord CG3000 est fixée en façade du QRA à 2m environ du sol, le fil sort pratiquement à la verticale vers la pointe inférieure du V inversé à 3.5m du sol, la pointe supérieure du V inversé est à environ 7.5m et l'extrémité de la long fil est à 2m du sol. L'antenne passe au dessus du toit de mon garage entre donc 2 et 5m !
Le fil utilisé est très fin (26AWG) et donc pratiquement invisible, c'est un fil d'acier recouvert de cuivre et isolé, ce fil est spécifique pour réaliser toute antenne filaire il est disponible chez mon fournisseur sur internet (sipderbeam)
Je n'utilise pas d'isolateur, le fil est attaché à du fil nylon aux 2 extrémités !
La longueur du fil n'est surtout pas prise au hasard ! A moins que ?
Il faut savoir que tout multiple de la longueur d'onde de toutes les fréquences utilisées est à bannir !
En effet l'antenne ne travaille jamais en résonance !
L'impédance de la long fil n'est pas égale à 50 ohms, mais ma boite d'accord CG3000 fonctionne à merveille ! J'ai expérimenté 16,2 m dans un premier temps avec des reports de 58 chez Raymond FR5MV mon "étalomètre" HI !
Finalement mon choix s'est porté à 22m avec du 59+10.....et enfin tout dernièrement à 25m en tenant compte du coefficient de vélocité du fil utilisé !
Une bonne prise de terre donne de meilleurs résultats, quelques retours HF m'ont obligé à insérer un balun à air réalisé en coaxial et à rajouter un contre poids de 22m sur la prise de terre de la boite d'accord !
Dans ma dernière modélisation sous MMANA j'ai eu l'idée de faire varier la longueur du contrepoids en le rallongeant et miracle l'antenne devient directive vers l'Europe et l'Amérique avec 8.25 dbi de gain... je vous ferais part de mes recherche dans quelque temps !!! Tout cela est théorique...
Les dimensions possibles sont données par le calcul (en m) : 54 - 53 - 50 - 45 - 41.5 - 35 - 30 - 27 (mon choix) - 22 - 18 - 16.2 - 15 - 13.5 - 11 - 9 - 7.5 - 6.5
NB : Il faudra bien sûr, tenir compte du coefficient de vélocité K du câble utilisé voir ici le développement sur le sujet de F5AD !!
Dans mon cas donc, (pas d'isolateur le fil d'antenne est tenu par du fil nylon aux deux extrémités) 0.92 x 27 = 24.84 m

Trafic Extaits de mon log) :

2010-12-19 17:21:58 14.1250 SSB VA2DX Alain REPORT 58
2010-12-19 14:33:55 18.1300 SSB OE5CNO Helmut Austria REPORT 57
2010-12-19 13:49 12 14.1660 SSB SP4XQN CHRIS Poland REPORT 59
2010-12-19 13:35:04 18.1450 SSB DK7LX GEORGES REPORT 57
2010-12-14 18:03:19 7.1350 SSB YB0AR YOSE Indonesia REPORT 59+10
2010-12-14 17:08:31 7.1300 SSB YB6CA ALED Indonesia REPORT 59+10
2010-12-12 14:02:36 28.4850 SSB EA8AH PEKKA Canary Islands REPORT 59
2010-11-20 11:08:28 28.5100 SSB IW9GRL DANIELE REPORT 59

Conclusions :

Cet aérien, pendant deux ans d'utilisation m'a donné entière satisfaction sur l'ensemble des bandes décamétriques, j'ai toujours été surpris de son rendement (par temps de propagation), vers l'Europe, les USA et le Canada... et ce avec 100w seulement !

ULTIME VERSION (je remets le couvert en juillet 2018)

Après avoir testé plusieurs aériens dédiés au 40 et au 80 m, double bazooka, w3dzz... je reviens vers la long fil...
Pour cette dernière version, 20 m environ de fil seront suffisants et je vais me tourner vers une disposition plus classique... à savoir en V inversé !
Pour alimenter l'aérien, je vais faire plus classique également, je fabrique un balun de 9:1 sur un T200 de récupération, un coaxial de 5m pour rentrer dans le "shack" vers la boite d'accord différentielle MFJ-986...
Après quelques jours d'essais et de réglages, les reports sont très encourageant, car il se situent dans la moyenne haute ! (Mon référentiel... FR5AG me reçoit 59+5 dB !)
Dernière minute

La toute dernière simulation m'a permis d'améliorer le rendement sur 80m... le brin terminal a été déplacé vers le sud et rallongé à 14m (voir schéma en 3D), les reports sont meilleurs encore ... 59+10 chez FR5AG !!!

Simulation
Pour le 40m (élévation 87° ; gain à 90° d'élévation = 5.7dBi)

Pour le 80m (élévation 79°; gain à 90° d'élévation = 5.1 dBi)

Sans surprise la nouvelle simulation avec MMANA prouve s'il en était que l'aérien fonctionne bien en NVIS, à noter que le gain à 90° d'élévation reste supérieur à 5 dBi !

Mise en place
Indice de forme (vue 3D)

Antenne vue de dessus

CONCLUSION FINALE

La nouvelle configuration m'apporte un gain supplémentaire estimé à 5dB en moyenne, en effet, FR5AG me donne à présent 59+10 dbB
Cette version plus classique adaptée à mon terrain, me semble "LA" solution.
De tous les aériens testés, c'est celui qui fonctionne le mieux en terme de rendement sur 40 et 80m, de plus, il est toutes bandes.
C'est une solution élégante puisque le fil s'accroche sur le mât télescopique.
On ne peux faire plus simple !
Matériel nécessaire à la confection de cet aérien :

20 m environ de fil en Cu émaillé de récupération pour les premiers essais, depuis j'ai acheté et installé du fil spécifique chez Wimo

Balun 9:1 Kelemen chez Wimo

5 m de coaxial 50 ohms

Boite accord différentielle MFJ986