L'antenne directive "Lazy-H"
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Les antennes pour THF

Voir aussi : Antenne W8JK - Antenne HB9CV - Les lignes - W8JK filaire - W8JK rotative -

Elle doit son nom à sa forme en H, couché comme un H paresseux ("lazy" en anglais).

Principe


L'antenne Lazy-H est constituée de deux dipôles identiques, parallèles et placés généralement l'un au dessus de l'autre. Ils sont alimentés en phase et reçoivent chacun la moité de la puissance à rayonner. Elle s'apparente à la W8JK avec toutefois de notables différences :
- la ligne bifilaire reliant les deux dipôles n'est pas torsadée pour provoquer un déphasage
- le gain est nettement plus élevé.
- l'axe de rayonnement est perpendiculaire au plan dans lequel se trouve les deux dipôles.
Comme la W8JK, elle peut fonctionner sur une large gamme de fréquences en adaptant l'impédance à l'aide d'une boîte de couplage.
La longueur d'un dipôle est égal à la longueur d'onde de la fréquence la plus basse, par exemple 21 m pour 7MHz.
L'espacement entre les deux dipôles est une demi-onde, ici 10,5 m pour la fréquence de 7MHz.
Pour avoir à la fois un gain et un angle de départ faible, le brin inférieur devrait être le plus haut possible au dessus du sol. En théorie, le gain peut dépasser 10 dBi et l'angle de départ peut être inférieur à 20 degrés.


Impédance au point d'alimentation

Aux points d'alimentation aa' Le ROS par rapport à 50 ohms peut varier énormément, rendant impossible l'adaptation avec une simple boîte d'accord sur certaines bandes de fréquences. La courbe ci-contre représente la variation de ROS simulée pour une Lazy-H taillée pour 7MHz.
On y voit des points de résonance plus ou moins régulièrement répartis : 7,05 - 11,42 - 16,85 - 21,05... Les harmoniques impairs de la fréquence la plus basse figure dans la liste des points de résonance (3x7,05 - 5x7,05). Ces valeurs dépendent d'autres facteurs comme la hauteur de l'antenne et la proximité d'éléments conducteurs dans l'environnement de l'antenne. Ce phénomène n'est pas propre à la Lazy-H.

Un autre principe d'alimentation

Si la station est située au niveau du sol, on préfèrera le principe de branchement de la figure ci-contre. L'espacement étant d'une demi-onde, la ligne de raccordement des deux dipôles provoque une inversion de phase. En croisant les deux fils qui la constitue on ajoute encore un déphasage d'une demi-période qui annule l'inversion de phase. Les flèches représentent les demi-périodes et montrent comment les deux dipôles sont alimentés en phase.
L'impédance au point d'alimentation aa' ne présente pas les mêmes variations en fonction de la fréquence que le système d'alimentation au centre de la ligne vu précédemment. Ici, les points de résonance sont : 9,24 - 11,10 - 16,16 - 17,58 - 23,7 ...
Ce système d'alimentation en partie basse facilite aussi l'utilisation d'un stub d'adaptation d'impédance.

Diagramme de rayonnement

Pour la fréquence de calcul fc, celle pour laquelle la longueur des éléments = lambda, l'énergie rayonnée est concentrée dans deux lobes orientés perpendiculairement au plan de l'antenne. L'angle d'ouverture est de l'ordre de +ou- 25 degrés et l'angle de départ pour une antenne placée à quelques mètres de hauteur est de l'ordre de 25 degrés. Pour le double de fc, quatre lobes apparaissent qui forment une croix faisant un angle de 45 degrés avec les éléments de l'antenne et présentant un angle de départ très bas.
Plus la fréquence d'utilisation augmente, plus les lobes sont nombreux ; l'antenne n'a plus une direction marquée et devient presque omnidirective.