mardi 6 juin 2017

ANTENNES 403 434 MHz (V.2)




ANTENNES 403, 434 MHz

Le suivi des radiosondes météo de la bande 400-406 MHz et la participation des amateurs aux activités ballon-sonde 434-435 MHz nécessite l’installation d’ antennes à gain, pour capter les signaux faibles, lointains et les décoder avec des logiciels comme SONDEMONITOR pour les radiosondes (25 euros) et FL-DIGI pour les ballons amateurs (gratuit).

A l’origine les émissions des ballons se faisaient sur le 145,200 MHz en Allemagne et au cours d’un séminaire à Pirmasens, organisé par l’ AATIS, j’avais discuté avec Wolfgang mais il fallait choisir une fréquence hors plan des relais et de la portion numérique VHF, d’où mon choix pour le 144,650 MHz.
Il y a eu une série d’émetteur à quartz sur cette fréquence, et les quartz étaient taillés en Belgique spécialement chez DELOOR.
Il me reste un dernier exemplaire d’une nacelle avec cette fréquence, qui a fait plusieurs vols, dont celui de TRAPPES avec France5 pour l’émission « on est pas que des cobayes » mais il restera à disposition dans le musée des ballons amateurs.

Un autre exemplaire est le prototype avec un micro « CUBLOC CB-220 » qui devait voler à TRAPPES mais stoppé pour une question
de réalisation de deux émetteurs ATV en kit, qui n’ont pas servi !

Le format était alors l’ APRS avec des trames de données générées par un microcontrôleur (80C535, CUBLOC, BASIC-STAMP), et au standard 1200 bauds et ses fréquences BF de 1200-2200 Hz. Le décodage se faisant avec le logiciel UI-VIEW bien connu des amateurs d’ APRS. Ce mode est encore utilisé par les ballons transatlantiques dans le sens Amérique vers Europe, ou par les pico-ballons qui tournent autour de la Planète.
Le choix de la fréquence est alors 144,390 ou 144,800 suivant la position, avec parfois le 144,650 en France.
D’autres modes sont utilisés comme la télégraphie CW, et des modes numériques très efficaces comme le DominoEX et le Contestia.
Ces modes sont remarquables et permettent des portées énormes.
Mais le mode RTTY basique est largement utilisé en 50 bauds ou 300 bauds avec FL-DIGI, pour débuter dans l’activité.

La fabrication des antennes spécialement conçues pour ces bandes est très intéressante. Il faut rechercher essentiellement le gain et pas trop la directivité, car les distances sont grandes.
Sauf propagation exceptionnelle, la réception se fait suivant l’horizon optique de l’émetteur. Le site des ballons-sondes « tracker.habhub.org » indique d’ailleurs les portées optiques de chaque ballon en vol, ce qui facilité les choses.
Il n’est pas rare de capter une radiosonde uniquement au sommet de sa trajectoire par exemple de 8000 m à la montée, jusque 8000 m à la descente. Son rayon optique et radioélectrique passe par une valeur maximale, en haut de trajectoire !

Les antennes avec un gain important ou suffisant permettent de capter les signaux lointains, donc faibles et c’est un vrai plaisir de participer à tous les vols des amateurs sur 434 MHz en renvoyant les données reçues par radio vers le serveur « habhub » par connexion internet au moyen de FL-DIGI (option « on line »).

Les radioamateurs se doivent de rendre service à ceux qui s’investissent dans les projets expérimentaux avec les écoles. Celui qui n’a pas la connexion internet, ne fait que capter pour lui-même, et ne participe pas au projet, ce qui est bien dommage car il n’y a pas un nombre élevé d’écouteurs en France, et c’est bien dommage. A quand l’arrivée massive des écouteurs du 434 MHz ?

En ce qui concerne l’écoute des radiosondes météo, le logiciel SONDEMONITOR génère un fichier nommé : « digitalsonde2017052912Z.log » en archive dans la racine. Le changer en .txt pour l’exploiter.
Thu 14:07:19.000 lat 50.86209 lon 1.87932 alt 62.8 (1005.7 hP) wind 0.0m/s 180.0° vert 0.0m/s
Thu 14:07:20.000 lat 50.86209 lon 1.87932 alt 62.8 (1005.7 hP) wind 0.0m/s 180.0° vert 0.0m/s
Thu 14:07:21.000 lat 50.86209 lon 1.87932 alt 62.8 (1005.7 hP) wind 0.0m/s 180.0° vert 0.0m/s
Les amateurs de ballons utilisent des radiosondes M10 modifiées sur 434 MHz, et ce fichier log serait très apprécié pour observer quelques graphiques à postériori avec un tableur Excel. Ne pas oublier de le sauvegarder et de le communiquer.

ANTENNE 12 éléments 403 MHz : réf 12EL_403_calcu_optimiseeV2.maa

Axe X en m Axe Z demi brin en m Rayon du brin en mm
0,03 0,1813 2
0,197 0,1664 2
0,2174 0,1698 2
0,3614 0,1675 2
0,5674 0,1642 2
0,7644 0,1617 2
0,9874 0,1612 2
1,2264 0,1598 2
1,4944 0,1541 2
1,7364 0,1569 2
1,9964 0,1548 2
2,2404 0,1513 2
espace libre
Ouverture : 36°

ANTENNE 15 éléments 403 MHz : réf 15EL403F5JDIF6AGVoptiV2.maa



AXE X en m AXE Z demi brin Rayon brin mm
1 0 0.183 2
2 0.169 0.1809 2
3 0.2064 0.1675 2
4 0.3384 0.1655 2
5 0.4964 0.1615 2
6 0.6834 0.16 2
7 0.8924 0.159 2
8 1.1174 0.156 2
9 1.3244 0.1545 2
10 1.5704 0.1565 2
11 1.8284 0.1545 2
12 2.0944 0.152 2
13 2.3604 0.151 2
14 2.6284 0.14875 2
15 2.8924 0.134 2
espace libre
Ouverture : 30°
Pas de changement significatif de gain
encombrement supérieur

ANTENNE 12 éléments 403 MHz : réf 12EL403_5JDI_020313.maa origine



AXE X en m AXE Z demi brun Rayon brin mm
1 -0.015 -0.1744 2.5
2 0.015 -0.1744 2.5
3 0.015 0.1744 2.5
4 -0.015 0.1744 2.5
5 -0.164 -0.1855 2.5
6 0.041 -0.166 2.5
7 0.174 -0.164 2.5
8 0.334 -0.162 2.5
9 0.52 -0.1605 2.5
10 0.729 -0.159 2.5
11 0.952 -0.158 2.5
12 1.186 -0.1565 2.5
13 1.432 -0.1555 2.5
14 1.688 -0.154 2.5
15 1.956 -0.153 2.5
libre
ANTENNE 12 éléments 403 MHz : réf : 12EL403_5JDI_020313_optiV1.maa optimisée



AXE X en m AXE Z demi brin Rayon brin mm
1 -0.014624 -0.170 2
2 0.014624 -0.170 2
3 0.014624 0.170 2
4 -0.014624 0.170 2
5 -0.161 -0.1975 2
6 0.0874 -0.1685 2
7 0.2094 -0.1565 2
8 0.3684 -0.1655 2
9 0.5644 -0.1565 2
10 0.7434 -0.1565 2
11 0.9664 -0.1575 2
12 1.1924 -0.155 2
13 1.4304 -0.156 2
14 1.6844 -0.154 2
15 1.9524 -0.151 2
espace libre

AV/AR amélioré
ROS amélioré

ANTENNE 12 éléments 403 MHz : réf : 12EL_403_calcu_optimisee_030713_2.maa



AXE X en m AXE Z demi-brin Rayon brin en m
1 0.03 0.1798 2.5
2 0.224 0.1654 2.5
3 0.247 0.1678 2.5
4 0.386 0.167 2.5
5 0.576 0.1637 2.5
6 0.768 0.1617 2.5
7 0.991 0.1612 2.5
8 1.23 0.1598 2.5
9 1.516 0.1541 2.5
10 1.766 0.1569 2.5
11 2.026 0.1548 2.5
12 2.278 0.1518 2.5




Remarque : cette étude de la 12 éléments montre que tout changement d’un paramètre, modifie les caractéristiques de l’antenne,
une certaine habitude de l’utilisation du logiciel MMANA, permet de privilégier un paramètre plutôt qu’un autre.
Par exemple, le gain, le rapport AV/AR, le ROS… le choix du rayon des brins joue beaucoup…
La construction d’une antenne doit se faire après une étude préalable et en respectant les dimensions proposées au mm.

ANTENNE 15 éléments 434.300 MHz : réf 15EL434300F9FTF6AGVoptiV2.maa



AXE X en m AXE Y en m AXE Z demi-brin Rayon brin mm
1 0 0.1675 0 2
2 0.065 0.15575 0.01 2
3 0.065 -0.15675 0.01306 2
4 0.065 0.15575 0.01 2
5 0.065 0.15575 -0.01206 2
6 0.137 0.152 0 2
7 0.199 0.15025 0 2
8 0.363 0.1465 0 2
9 0.533 0.14525 0 2
10 0.701 0.147 0 2
11 0.936 0.1435 0 2
12 1.2 0.143 0 2
13 1.466 0.14175 0 2
14 1.716 0.14075 0 2
15 1.988 0.1385 0 2
16 2.258 0.142 0 2
17 2.524 0.1405 0 2
18 2.772 0.1355 0 2
espace libre


ANTENNE 15 éléments 434.300 MHz : réf 21EL434300F9FToptiV4.maa



AXE X en m AXE Y demi brin AXE Z
1 0 0.1675 0
2 0.08 0.155745 0.01
3 0.08 -0.15675 0.013062
4 0.08 0.155745 0.01
5 0.08 0.155745 -0.012058
6 0.142 0.152 0
7 0.212 0.15025 0
8 0.377 0.145 0
9 0.549 0.14425 0
10 0.716 0.14675 0
11 0.951 0.143 0
12 1 .221 0.143 0
13 1.487 0.1405 0
14 1.739 0.14075 0
15 2.007 0.1385 0
16 2.277 0.142 0
17 2.541 0.1405 0
18 2.789 0.13825 0

passage en 75 ohms
optimisation réussie


73 Alain F6AGV - BHAF - 2017