It's raining elephants – VA2GKA

Il y un peu plus d’un mois, j’avais envoyé un QRcode visible sur certains grabbers QRSS d’Europe et du Canada (émission à 500mW, 100Hz de bande passante sur 5 minutes). Ce QRcode contenait un message de félicitation ainsi que mon indicatif. Après un petit temps, les acteurs de la communauté QRSS ont percé le secret de cette émission (détail sur le billet : Énigme résolue).

Ce week-end, je remets ceci sous la forme d’un petit challenge. Mais cette fois-ci, j’annonce le défi et je le propose aux amateurs. Ce nouveau challenge ne nécessitera pas cette fois de technologies avancées de décodage, il est sera donc accessible à tous.

Pour ne pas perturber les expérimentations QRSS en cours, je ferais ma petite émission juste en dessous du segment QRSS usuel. La puissance sera réduite à 200mW pour 50 Hz de bande passante. Selon l’heure et les conditions de propagation, j’utiliserais la bande des 30m ou 40m.

Je remercie les propriétaires de grabbers qui voudrons bien étendre leur gamme un peu au delà des zones habituelles.

Si vous souhaitez vous aussi participer et essayer de repérer ce signal depuis votre station, j’ai écris un petit article sur la mise en place d’un grabber QRSS, consultable ici.

Merci et bonne chance à tous.

Le signal QRSS de G6AVK d’une puissance de 480µW à bien été reçu sur mon grabber, à 514Km de distance. Expérimentation réalisée sur la bande des 40m avec son MEPT.

Bien sur, ce n’est pas un QSO et encore moins une liaison régulière… mais c’est rigolo de voir jusqu’où on peu pousser le bouchon :)

C’est toujours amusant de constater que des mini-puissances sont suffisantes pour établir des contacts un peu partout dans le monde. Bien entendu, lorsque les conditions de propagation sont favorables, ces liaisons deviennent tout de suite plus impressionnantes.

Pour mon dernier test, je ne disposais que d’une faible propagation qui me permettait de couvrir l’Europe sur la bande des 30m, et j’ai encore une fois noté qu’une augmentation de puissance (en restant QRP) ne permettait pas d’aller vraiment plus loin. J’ai commencé avec une émission de 2 watts (sans atténuateur) pour la réduire progressivement jusqu’à 20 milliwatts.

Le système utilisé est toujours WSPR, protocole impressionnant que l’on ne présente plus. Ci-dessous, ma petite installation avec le G3020 calibré à 1 watt en sortie à l’aide de l’oscillo et un atténuateur par palier (step attenuator) collé juste derrière.

Ma petite installation provisoire pour ce test

Voici le log des réceptions de mes émissions avec les localisations et les puissances d’émission. Tout en haut, les dernières émissions avec les puissances les plus faibles.

Certains radioamateurs, dont F5MUX (blog ici), arrivent à faire beaucoup mieux en atteignant 0 dBm (1 milliwatt). Des records sont même établis avec des puissances comptées en microwatt. Mais les records traduisent en grande partie des conditions particulières… Pour ma part, je précise que je n’ai laissé tourner mon système qu’un peu plus d’une heure seulement. Aussi, avec plus de patience, j’aurais certainement pu faire mieux.

Par ailleurs, ma situation géographique et mon petit bout de fil (un vrai dipôle tout de même :) ne sont pas vraiment comparables aux antennes de Laurent (cité ci dessus).

Pour terminer, voici comment se traduit F4GKA en WSPR :)

Traduction spectrale de “F4GKA JN39 27″

J’annonce la couleur pour une fois :) Ce week-end, je tenterais d’amadouer ce mode numérique initialement conçu pour l’EME ou la tropo.

Plusieurs logiciels existent pour réaliser des QSO sur les bandes HF par propagation ionosphérique avec JT65. Le principal et certainement le plus utilisé est celui de l’auteur du protocole, K1JT. Depuis, beaucoup de contributeurs sont venu enrichir le projet et le système est maintenant bien mature. Le programme se nomme WSJT. La page web du logiciel est consultable ici et une page wiki résume bien l’essentiel.

Pour les fréquences à utiliser, une page dédiée du site HFlink résume bien l’information pour les bandes HF. Pour ma part, je calerais mon transceiver IQ sur 10.139 MHz. Selon les conditions, j’airais peut-être me déplacer sur la bande des 20m (fréquence RX à 14.076 MHz)

Voici une capture d’écran du logiciel en action :

WSJT version 7, utilisé ici en mode QSO WSPR (protocole similaire à WSPR mais orienté échange). Le segment est celui de WSPR et je n’ai décodé ici que les beacons WSPR pour m’assurer du bon fonctionnement du système et me familiariser avec le logiciel.

La version 7 de WSJT comprend un module pour faire des échanges basés sur le protocole WSPR. WSPR est de loin le protocole le plus robuste que je connaisse. Certe il est très lent (2 minutes pour l’indicatif, le locator court et la puissance en dB) mais il est facile de faire le tour du monde avec quelques centaines de milliwatts. Je ferais également un petit test. Note: La dernière version 9 de WSJT ne comprend pas le module WSPR QSO.

Comme alternative pour faire du JT65 sur les bandes HF, il existe le logiciel JT65-HF. La page principale est consultable ici. Les auteurs indiquent qu’ils se sont basé en grande partie sur WSJT. Je n’en dirais pas plus car je n’ai pas encore eu l’occasion de tester ces deux logiciels en condition. Voici une capture d’écran réalisée en utilisant conjointement WebSDR comme source de réception :

Le logiciel JT65-HF et quelques réceptions décodées

J’ai noté à plusieurs reprises la présence de français. Je ne suis pas chauvin, mais cela me fait plaisir de voir que des amateurs du pays s’intéressent au modes numériques (hors PSK). Certes sur 20 ou 30m, ce ne sont pas eux que je risque de bien recevoir, mais je n’ai pas l’impression qu’ils soient légion non plus.

Dans la catégorie des reports automatiques et clusters, JT65 est référencé et sur HamSpot ou PSKreporter (entre autres). L’analyse des spots montre une activité non négligeable et surtout pratiquée sur la bande des 20m (ah encore elle… :)

En HF, l’utilisation de ces programmes  étant suggéré à basse puissance (QRP / QRPp / VLP), je termine par un site français dédié à ce type d’activités : QRP FR, Faire plus avec mois.

Quant-à moi, j’espère vous retrouver sur le 20 ou 30m avec JT65.

Il y a quelques temps j’avais relevé une capture assez intéressante d’un grabber QRSS Australien :

J’avais déjà fait du HELL avec des caractères particuliers, mais je n’avais pas encore essayé d’envoyer une image. Le protocole est totalement différent du SSTV et cela reste du HELL. Il suffit de traduire chaque ligne de l’image par une porteuse et d’additionner toutes les porteuses, sur une bande passante d’un peu moins de 100 Hz, avec le minimum de puissance possible bien sur :)

Voici une petite simulation du résultat de la conversation avec ma pomme et mon indicatif :

Simulation pour l’encodage du signal

Une fois quelques paramètres ajustés, j’ai lancé mon émission avec une puissance de 27dBm (0.5 Watt). Et me voici arrivé aux Pays-Bas et en Angleterre :)

Me voici arrivé sur le garbber de PA1SDB

Et aussi sur le grabber de G4CWX

Ce jours là, la propagation ne donnait que sur l’Europe (test/vérification avec WSPR). Dommage, j’aurais bien aimé voir mon indicatif arriver sur la côte Est des US.

Après les essais d’émissions réussis en QRSS lors des semaines précédentes, me voici parti pour expérimenter du WSPR (prononcer whisper) sur la bande des 20m. J’ai testé mon Genenis G3020 et mon SoftRock RXTX v6.3 pour cet exercice.

Le moins que l’on puisse dire, c’est que WSPR, ça tape fort ! C’est surtout très impressionnant de voir arriver son émission un peu partout sur le globe lorsque l’on utilise que quelques centaines de milliwatts et que les conditions de propagation ne sont pas exceptionnelles. Ainsi, une fois le signal de 2 minutes émis, on peu directement aller voir sur le Net les spots qui sont transmis en temps réel. A chaque émission, j’étais reçu en moyenne par 6 à 12 participants sur un total de 30 à 40 . Pas mal ! Tout le mérite revient à K1JT qui à conçu un protocole et un système robuste.

Quelques réceptions de mon signal avec WSPR

J’ai fais quelques tests intéressants en confrontant les simulations (ex: VOAprop) aux reports réels. J’étais reçu en Europe et sur la cote ouest des US avec 500 mW. J’ai augmenté la puissance jusqu’à 2 Watts (en spécifiant 33dBm dans le logiciel) sans aller plus loin coté US. Pour la simulation, le graphique venait justement lécher la cote ouest des US sans aller à l’intérieur des terres. Ahh, c’est tout de même bien fait ! héhé :o) J’aime bien lorsque le modèle colle bien à la réalité ^^

Le site officiel du programme ici et le site de WSPRnet. Le WSPR (& QRP) c’est facile et c’est fun, alors si vous n’y avez jamais mis les pieds, je vous encourage à le faire !

Ayant tout juste assemblé mon SoftRock RXTX v6.3, j’ai fais un test d’émission dans la foulée (week-end du 19-20/06/2010). J’ai commencé par ajuster correctement l’annulation de la fréquence image de l’émetteur SDR. Pour la calibration, j’ai utilisé mon récepteur SoftRock RX v9 connecté à un atténuateur en pi faisant également office de charge fictive (1W de puissance à dissiper). Aucun potentiomètre à régler, tout se fait au niveau logiciel dans Rocky pour l’ajustement de l’amplitude et de la phase.

Coté antenne, j’ai ré-analysé mon antenne dipôle 30m avec le miniVNA pour me rendre compte que la fréquence d’accord s’était un peu décalée. La bougre d’antenne filaire à du s’allonger un peu car la fréquence de résonance a légèrement baissée. J’ai laissé la pince coupante dans le tiroir pour cette fois et je me suis accommodé d’un ROS de 1.5 sur la fréquence désirée.

Hop, aussitôt positionné sur 10.140 080 MHz, j’ai émis une porteuse d’un peu plus de 2 minutes en guettant les grabbers QRSS en ligne pour vérifier la présence ou non de mon signal. Et là, bonne surprise, j’ai pu constater visuellement mon émission sur un paquet de grabbers, notamment en Angleterre, en Italie, en Belgique, au Pays-bas et aux US (en Floride) :

• G4CWX
• I2NDT
• ON5EX
• PA0TAB
• PA1GSJ
• PA1SDB
• W4HBK

Tracé de mon émission continue sur un grabber QRSS (bande des 30m)

Ça passe bien, même avec une petite puissance :) Bon, dans la zone QRSS, un peu moins d’un watt fait déjà figure d’émission puissante et je compte bien atténuer tout ceci. J’ai par ailleurs constaté une légère dérive de mon émetteur, d’environ 1.4Hz par minute. Rien qui ne soit pas en accord avec la réglementation :o) La faute est à mettre sur le compte de la montée en température du CI et de l’oscillateur programmable non compensé en température.

Prochainement, je retournerais donc bricoler/ajuster au mieux mon antenne et je ferais certainement mes premiers contacts en PSK31.

En attendant, je vais retourner bosser mon morse, car bien que je ne le maîtrise pas, c’est le mode qui m’intéresse le plus  et il me fera défaut si je ne me bouge pas pour le bosser. Simple, efficace, minimaliste mais bien pensé avec en plus une histoire très riche, assurément, c’est du bon :)

En décamétrique, s’il y a un bande qui m’amuse particulièrement en ce moment, c’est celle du 30m. On n’y trouve pas mal d’expérimentations sur les modes numériques, les transmissions à très faible puissance (QRPP) ainsi que les émissions à basse vitesse (QRSS). Je trouve qu’elle fait un peu page de fréquence laboratoire pour techniciens éclairés :)

Concernant les pratiques que j’ai observé et parmi les amateurs qui utilisent cette bande, certains placent des balises QRSS basse puissance à tourner pendant quelques jours. Par rapport au cadre légal, cette bande ayant le statut secondaire, les utilisateurs primaires devraient avoir le droit de réclamer sa mise à disposition en demandant une cessation des émissions en cours. Lorsque c’est une petite balise qui délivre son message, je me doute que son propriétaire ne sera pas forcément la pour en prendre connaissance et l’arrêter… Bien entendu, ces balises de quelques centaines ou de quelques dizaines de milliwatts ne sont probablement pas perceptibles par la plupart des récepteurs (en mode non QRSS). Par ailleurs, les amateurs de microwatt et de QRSS ne sont pas légion et il est peu probable que cela dérange un jours quelqu’un, mais ma question légale reste entière et je me doute de la réponse.

Tout ceci pour dire que j’adore cette bande et que j’y ferais certainement mes premières émissions :)

Exemple de réception QRSS sur la bande des 30m. En haut, les émissions WSPR, au centre des balises QRSS en morse, le tout sur fond d’orage (lignes verticales homogènes) Le grabber temps réel est consultable ici.

Petit retour en arrière et petit complément d’information quant-à l’un de mes derniers billets nommé “Grabber QRSS en ligne“, en commençant par quelques explications pour les non-amateurs :

Le QRSS est une technique consistant à envoyer des signaux à très basse vitesse. Le terme QRSS est empreint de QRS (code Q) qui signifie “Transmettez plus lentement”. Par extension, ceci signifie une transmission très lente, voir extrêmement lente. Le but de l’opération est de faciliter la détection du signal lorsque celui-ci est très faible (proche du bruit atmosphérique). En effet, en réduisant la vitesse de transmission, on laisse plus de temps au récepteur pour collecter des informations et on améliore ainsi le rapport signal/bruit.

Ainsi, on peut ainsi gagner facilement 20dB pour un message émis très lentement.

Sans taper dans la théorie de l’information de Shannon, on peut comprendre intuitivement le phénomène en observant le principe de la transformé de Fourrier utilisé par nos décodeurs informatiques. Une excellente page sur le sujet à été réalisée par ON7YD : Extreme narrow bandwidth techniques.

Virer donc votre ampli, émettez à la plus faible puissance possible, rajouter encore le plus gros atténuateur dont vous disposer et pour pourrez vous amuser à faire le tour du monde en QRSS ! :)

Certains records sont bluffants ! Si l’on utilise le rapport distance sur puissance, certains dépassent la dizaine de millions de km par watt…

La contrepartie c’est qu’il faut être patient et que les amateurs de QRSS ne sont pas légion. Ceci dit, il existe sur le net des grabbers qui permettent à l’expérimentateur qui émet de savoir en temps réel si son signal arrive à l’autre bout du monde. Les grabbers QRSS se présentent sous la forme d’une page Web qui se met à jour automatique toutes les 5 minutes par exemple. Il existe aussi des sites qui recoupent plusieurs grabbers et en font des planches contacts pour différentes positions géographiques (exemple avec la page de i2NDT’s QRSS Knights – Grabber Compendium). Certes ça ne vaut pas le report d’un copain à l’autre bout du monde, mais c’est un outil précieux pour les expérimentateurs.

Pour ma part, je viens juste me mettre en place mon grabber pour la bande des 30m. J’utilise mon récepteur SoftRock RX v9 (récepteur SDR IQ) avec une antenne dipôle à 5 mètres du sol. La plage de réception est comprise entre 10.140 000 et 10.140 200 MHz.

Vous pouvez tester et regarder les petits signaux qui transitent (peut-être) à coté de chez moi. Ça se passe sur cette page : QRSS Grabber (également accessible par le menu QRSS). Vous trouverez également sur ces pages toutes les configurations techniques du système. Si vous souhaitez également partager vos antennes, n’hésitez pas à me solliciter pour des infos ou pour les config’s de Spectrum Lab.

Pour accéder au grabber temps réel, cliquez sur l’image

Tony (KB9YIG) a mis à jour son site récemment et les premières disponibilités pour les nouveaux SoftRock sont tombées ce dimanche. Les nouveaux kits se déclinent en 3 produits :

• SoftRock Lite : Récepteur minimaliste accordé pour 1 bande. C’est un récepteur SDR IQ utilisant le principe du mixer de Tayloe (double mélangeur direct en quadrature). C’est le PC qui effectue les calculs après numérisation via la carte son. Les résultats en terme de sensibilité et de sélectivité sont excellents !
• Ensemble RX : Le successeur du SoftRock RX v9. C’est un récepteur multibandes utilisant une PLL Si570. Il utilise le même principe que le “SoftRock Lite”. Actuellement, pour tout mes tests,  j’utilise un SoftRock RX v9 avec le logiciel Rocky et Spectrum Lab et cette nouvelle évolution ne pourra être qu’excellente.
• Ensemble RXTX : A la différence du produit précédent, ce kit permet l’émission (QRP, 1 Watt) et la réception sur –une– bande. Il n’est en effet pas possible avec ce kit de couvrir toutes les bandes décamétriques comme le fait le “Ensemble RX”. Ce kit n’est pas encore disponible.

Si le petit monde qui gravite autours du SDR vous intéresse, je ne peux que vous conseiller ce kit ! Le site de vente en ligne est ici.

Les kits ne restent en général pas longtemps, et il y a pas mal de clients… Il faut donc avoir le clic rapide :) Si vous souhaitez voir à quoi cela ressemble au niveau réalisation et estimer le boulot que cela représente, vous pouvez regarder l’excellent site de WB5RVZ.

Note : Le kit contient une partie de CMS à souder, mais ce n’est pas un problème avec la soudure au four.

Ce week-end, j’ai concrétisé un petit projet que j’avais sur le feu, mon grabber QRSS. Pour ceux et celles qui ne connaissent pas, il s’agit de partager via Internet les captures d’écran d’un analyseur de spectre en mode waterfall, pour une observation des transmissions très lentes (QRSS).

Les modes d’émission à basse puissance m’intéressent particulièrement et je suis toujours admiratif de voir des amateurs réaliser des transatlantiques avec seulement quelques dizaines de milliwatts. Bien souvent, il s’agit de petits bricolages ingénieux posés aux quatre coins du globe. G0UPL est un expert pour réaliser ce genre de performances. Ces modes m’intéressent également car je n’ai pas vraiment une situation géographique avantageuse pour mes antennes. C’est donc un bon moyen d’outre passer ces difficultés.

Finalement, comme je dois attendre bien sagement mon indicatif avant de faire quelques essais d’émission, je fais un peu d’écoute, et ça, je pense qu’on pourra difficilement me le reprocher :) Par ailleurs, j’aime bien partager, aussi, je me permet de mettre à votre disposition via Internet mon matériel de réception.

Nous y voila, l’antenne est un dipôle centré sur 10,140MHz, le début de la zone pour les transmissions numériques de la bande des 30m. Les 200 premiers Hz de cette zone sont à l’évidence le point de rendez-vous pour les transmissions QRSS (& QRPP). Coté réception, j’utilise mon SoftRock RX v9. C’est un récepteur qui fonctionne avec un détecteur de Tayloe (double mélangeur direct en quadrature). Une fois numérisé par la carte son, c’est le logiciel Spectrum Lab (DL4YHF) qui va se charger de faire les FFT. J’en profite pour rappeler que ce logiciel est absolument génial par les possibilités qu’il offre.

Ça ressemble à quoi et quels sont les résultats ???

Voici les tout premiers résultas que j’ai observé avec deux belles émissions :

• IW4DXW (partie HELL sur le graphique)
• IQ2DP (partie CW sur le graphique)

Le grabber QRSS recevant deux émissions à la date du 30/05/2010 vers 11h00 (heure française)

Pour un début, c’est encourageant ! Je serais bien allé faire un report, mais visiblement, il faut montrer patte blanche sur le site de QRZ.com et je n’ai pas encore d’indicatif…

Pour faire du QRSS, techniquement ce n’est pas très dur. Pour un bon DXeur, le plus difficile sera certainement de se décider à adapter un gros, gros, gros atténuateur :o) Un PC pour piloter les timings (port série ou sortie audio ligne) et le tour est joué. Coté logiciel, il n’y a que l’embarra du choix !

J’espère avoir éveillé la curiosité et l’intérêt de certain d’entre vous pour ces modes basse vitesse et faible puissance. Ça me ferais plaisir de voir arriver quelques indicatifs Français sur mes écrans.

Cette petite expérimentation devrait durer 2 semaines (si rien ne lâche et si l’accès Internet ne me fait pas défaut). Si j’ai de bons résultats, cela pourrait m’inciter à reconduire l’expérience. N’hésitez pas à me faire part de vos commentaires/remarques. Je pense aussi que ce genre de grabber pourrait avoir un intérêt en VHF ou UHF pour la surveillance des sporadiques (wideband et fast refresh). Encore pas mal de choses à faire et à essayer ! Plus je gratte et plus il y a matière :)

Pour terminer, le GRABBER ONLINE est disponible ICI

(Accès direct en haut à droite : QRSS – QRSS Grabber).

Je me suis déjà amusé à concevoir quelques antennes Wifi et quelques antennes cadre pour le décamétrique. C’est je trouve une activité assez amusante et les outils de simulation (ex : 4Nec2) et de visualisation des phénomènes facilitent grandement la tache  et la compréhension des phénomènes.

Le dernier exercice dans lequel je me suis lancé à été d’évaluer la faisabilité d’une antenne décamétrique petite puissance (QRP).  Je manque cruellement de place pour déployer ce type d’aérien, aussi je n’envisage que des sorties en plein air pour tester mes constructions.

!!! ATTENTION !!! –> Avant de passer pour un bouffon, je tiens à préciser que je ne fais ici que jouer à concevoir une antenne –inabituelle–.

Je n’ai lu que peu de livres sur les antennes, mais je retiens entres autres du livre de A. Ducros (F5AD) et du livre de R. Brault et R. Piat (F3XY SK)  que l’on peut négliger l’effet du sol ou d’une masse à partir de 5 fois la longueur d’onde de résonance de l’antenne. Pour mes antennes Wifi, c’était hyper fastoche. Avec 2.4 GHz et une longueur d’onde d’un peu plus de 12 cm, le fait de la mettre au bout d’un tube PVC fixé sur un pied d’appareil photo résolvait le problème.

Si maintenant je veux concevoir une antenne ajustée à 14 MHz, soit la bande des 20 mètres, les choses se compliquent notablement au niveau de l’infrastructure. La taille de l’élément rayonnant est en elle même imposante, la distance à laquelle il faudrait mettre cette antenne du sol l’est encore plus…

Par ailleurs, pour la conception de mon antenne, je vise des angles de départ bas sur l’horizon afin de favoriser les liaisons longues distances (DX). [ ah, toujours aller le plus loin possible... A noter qu'en Wifi, ce n'est pas le cas, le but étant juste d'arriver au hotspot le plus proche :) ] Par rapport à ceci, le sol déforme le diagramme de rayonnement de l’antenne et si je la place trop près du sol, j’aurai tendance à taper la lune plutôt que l’horizon (sans parler des problèmes de pertes dus à l’absorption). Le EME, c’est pour un autre chapitre :)

Toujours dans ces mêmes bouquins et de mémoire, le fait de mettre une antenne à 3 longueur d’ondes du sol serait acceptable par rapport au but recherché.

Je seul –truc– qui me soit venu à l’esprit pour la fabrication de cette antenne à été le ballon gonflé à l’hélium, qui tracterait un fil relativement fin (QRP) et son feeder. Un rapide calcul nous amène à 3 x 20 mètres pour le feeder et 10 mètres pour l’élément rayonnant. Oui, 70 mètres de haut pour un antenne avec un gros joli ballon accroché au bout :)

Bon admettons… Voyons la crédibilité de la réalisation et ensuite les questions légales.

Avant toute chose, commencer par tailler correctement l’antenne. Pour ceci, j’ai commencé à faire des calculs un peu plus précis avec une longueur d’onde de 14,05 MHz et je suis passé à l’affinage avec un logiciel de simulation. Place aux illustrations qui remplaceront beaucoup de blabla.

Vue 3D de l’antenne et son feeder

Sur cette capture d’écran, on peut voir l’antenne en 3D avec les courants circulant dans les fils. Du bas jusqu’au 6/7 de l’antenne se trouve le feeder, composé de deux fils parallèles. Cette partie ne rayonne pas et l’on peut le constater à la vue des courants en opposition de phase. Tout en haut se trouve l’élément rayonnant d’une demi longueur d’onde. A noter que j’alimente l’antenne en intensité à la base, en basse impédance. Aussi, j’ajoute un quart de longueur d’onde à mon feeder afin d’alimenter mon antenne demi-onde par une extrémité, c’est à dire en tension, en haute impédance.

Bref, très simple. Des chiffres maintenant :

• longueur du feeder : 69.5 m
• longueur de l’élément rayonnant : 9.40 m

Si je veux tracter tout ceci en hauteur, la question est déjà de connaître le poids de l’installation. Admettons que je prenne un câble qui ait ces propriétés :

• Matière : Cuivre
• Section : 0.2mm²
• Résistance : 0.09048 ohms/m
• Masse : 1.59 g/m

La longueur totale de câble utile est : (2 . 69.5 ) + 9.40 = 148.4, disons 150 mètres. Ce qui nous donne une masse de 238.5g. (en négligeant pour le moment le système de maintien et d’écartement des conducteurs du feeder)

Apparemment pas très lourd, voyons quelle quantité d’hélium il nous faut pour lever tout ceci. Mon ami Wiki me renseigne quant-aux masses volumique d’air et d’hélium :

• He : 0,178 kg/m3
• Air : 1,204 kg/m3 (à 20 °C)

Comme je ne veux pas que sustenter mon antenne et que je veux aussi un effort de traction vertical, je vais à la louche appliquer un ratio de 2/3. Je ne suis pas expert en ballons et il y a certainement moyen d’optimiser en trouvant des infos sur des sites Web concernant la météorologie ou dans des radio-clubs qui font des lâchés de ballons météo.

Je peux donc lever 0.8g par litre d’hélium, à ce compte, il me faudra 298 litres de ce fameux gaz. Au final, je devrais utiliser un ballon d’une circonférence de 83 cm.

Ce –petit– ballon commence à se rapprocher des ballons utilisés en météo :) [Un petit article Wiki sur les ballons sonde ici] Une masse supplémentaire est à ajouter pour le nylon de symétrie et le système d’écartement du feeder (certainement du scotch fin), mais je pense que c’est réalisable.

Si la fabrication de ce type d’aérien est très peu onéreuse, en revanche, chaque déploiement peut vite coûter très cher. Le prix de l’hélium au litre n’est pas donné… Aussi, on peut le remplacer par du dihydrogène moins cher et facile à produire par hydrolyse. Le dihydrogène est encore plus léger mais il est inflammable, ce qui nécessite des précautions de sécurité. En même temps, je ne suis pas non plus entrain de concevoir un Zeppelin !

Voyons un peu les principales caractéristiques de l’antenne en se basant sur la simulation.

Diagramme de rayonnement de l’antenne

Diagramme de rayonnement, vue en 3D

Courbe du ROS de l’antenne pour le début de la bande des 20m

Le gain monte jusqu’à 7 pour un sol médiocre avec un angle de départ de 86° (donc très proche de l’horizontale) en gardant un ROS tout à fait acceptable. C’est donc pas mal pour du DX. Cependant, en sacrifiant quelques dB, je pense que l’on doit pouvoir trouver dans la littérature des antennes beaucoup plus faciles à réaliser et à installer. Mais bon, c’est ma petite étude et je poursuis dans cette voie.

L’optimisation de l’antenne est un travail intéressant, mais pas aussi facile que je le pensais à la base. Rajouter quelques longueurs à l’élément rayonnant ferait effectivement augmenter le gain, mais pas nécessairement dans la direction qui m’intéresse, à savoir l’horizontale. Côté technique passionnant avec encore pas mal de chose à creuser…

Bon, il reste encore une question importante : celle de la légalité. Peut-on monter une antenne provisoire de 80 mètres de haut sans se faire arrêter par la gendarmerie ? :) J’ai bien trouvé des articles sur la réglementation pour des installations d’amateur fixe, mais concernant les installations temporaires, pas grand chose. Certains radio-amateurs utilisent des cerf-volants à plus de 150 mètres de haut. J’ai également trouvé des liens pour ce type d’antennes sur la page de F5AD. Je vais encore gratter un peu, mais si je ne trouve pas, j’irai certainement contacter l’ANFR (Agence nationale des fréquences).

80 mètres, ça peut paraître haut, mais c’est une rigolade face aux antennes professionnelles utilisées pour la radio-diffusion. Pour s’en convaincre, il suffit de consulter quelques articles sur le Wiki (ici, ici et ici)

Un dernier petit lien pour finir, concernant les chasseurs de ballons athmosphériques, une activité qui a l’air fort intéressante et amusante :)