Boîte de couplage type F9HJ de 160m à 10m
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Voir aussi : Réalisation d'une antenne Lévy - projet, expérimentations, problèmes, réalisation -
Dans son livre "Les antennes Lévy - clés en main", Pierre VILLEMAGNE, F9HJ, donne le schéma d'une boîte de couplage qui ne manque pas d'intérêt. En voici un exemplaire dont la réalisation et les performances sont décrites en détail.

But
  Pour l'utilisation d'une Lévy, comme celle de 2 x 21,5 mètres décrite sur cette page, une boîte de couplage est nécessaire. Bien que sa longueur totale ne soit que de 43m, il est possible d'utiliser cette antenne sur 160m mais comme la résistance de rayonnement sur 1,8 MHz est très faible, le rendement de l'antenne sera mauvais. Si le but est simplement de faire un peu de trafic sur 160, la Lévy de 43 mètres, contrainte et forcée de rayonner, suffira. A condition que la boîte de couplage permette d'adapter l'impédance au bas de la ligne pour que le ROS dans le câble coaxial alimentant le transceiver soit le plus proche de 1 possible et en tout cas bien inférieur à 3.
  Comme la puissance qui sera utilisée avec cette boîte ne dépassera pas quelques watts, le matériel nécessaire (en particulier les CV et le commutateur) pourront être d'un modèle courant.


Schéma et fonctionnement
  Une boîte de couplage étant réversible (comme une antenne) chacun des deux selfs qui le constituent fonctionnera comme primaire ou secondaire selon qu'on sera en réception ou en émission. L1 et L2 sont coaxiales, L1 se trouvant à l'intérieur de L2, Le point milieu de L1 peut être mis à la masse dans certains cas. Les deux selfs sont bobinées "en l'air".
  CV2 est un modèle semblable à ceux qu'on trouvait dans les récepteurs de radiodiffusion, avec deux cages identiques. Les lames mobiles sont reliées à la masse. Par contre CV1, d'un modèle identique à CV2, est isolé de la masse.
  Le commutateur K permet de choisir la bonne valeur d'inductance de L2 en fonction de la fréquence. Plusieurs bandes amateurs peuvent être regroupées sur la même position du commutateur.

  Le réglage de CV1 est assez souple, par contre celui de CV2 est très pointu et un système de démultiplication est recommandé. Les deux CV doivent être manipulés en même temps, par retouches successives en surveillant le ROS-mètre. Un ROS de 1,1 peut être obtenu pour toutes les bandes. Comme les réglages sont assez longs, on aura intérêt à repérer sur le cadran des CV ou un petit tableau, la position de chacune des bandes pour dégrossir les réglages.


Réalisation
  La valeur des composants d'une boîte de couplage dépend du système d'antenne (fil rayonnant et ligne d'alimentation). La réalisation d'une maquette est donc quasi nécessaire pour dimensionner la self et surtout la position des prises sur L2.
  A titre indicatif voici les valeurs des CV et selfs de la boîte décrite ici :
- CV1 : 2 fois 470 pF en parallèle (récupération sur un BCL des années 1960) avec une tension d'amorçage supérieure à celle de CV1
- CV2 : 2 fois 520 pF (CV ancien des années 1930). Un peu encombrant mais capacité résiduelle très faible
- L1 : 20 spires de fil diamètre 1,8 mm au pas de 4 mm sur un diamètre de 43 mm-. Prise au milieu
- L2 : 35 spires de fil diamètre 1,8 mm au pas de 4 mm sur un diamètre de 55 mm .
  Comme représenté sur le schéma, L1 est placée au début de L2. Cette dernière est orientée de façon à ce que son point "zéro", l'extrémité qui est reliée à CV1, soit du côté du commutateur de gamme K, fixé sur la face avant.
- K le commutateur est un modèle à galette qui doit être de la meilleure qualité possible, ce qui n'est pas le cas ici. La puissance QRP permet de faire des économies.
- CV1 est fixé sur un bloc de plexiglas, son axe est prolongé par un morceau d'axe de potentiomètre, en plastique. Un flector est utilisé pour le raccordement qui permet aussi de corriger un peu les défauts d'alignement
- Les selfs sont bobinées sur une plaquette de plexiglas fixée sur deux petits blocs de bakélite. Les connexions au commutateur sont faites avec du fil rigide de 1,5 mm² pour installations électriques.
- Sur la face arrière se trouvent deux douilles banane pour la terre, deux prises coaxiales en parallèle (une SO239 et une BNC) deux douilles bananes bien isolées pur le branchement de la ligne (plus une qui ne servira que pour les essais) et une prise DIN inutilisée (mais on ne sait jamais !)
- CV2 est fixé sur une équerre, il est commandé par un beau mais encombrant système de démultiplication.

  Le boîtier est réalisé dans une chute de profilé industriel en dural qui avait de mérite d'exister. En se passant de la bande 160 mètres et en utilisant un CV plus ordinaire pour CV2, le volume de la boîte de couplage aurait pu être divisé par 4.
  Comme il restait de la place dans le boîtier et sur la face avant, l'intégration d'un ROS-mètre a été prévue (non monté sur la photo ci-contre). Il est plus facile de prévoir et de percer les trous nécessaires dans le boîtier que de le faire ensuite. Un trou inutile ne gêne pas, sauf cas particulier.


Faces avant et arrière
  Légende : voir texte précédent et schéma. M est l'interrupteur qui permet de mettre à la masse le point milieu de L1, P est le potentiomètre de tarage du ROS-mètre, D/R est le commutateur direct/réfléchi. Le cadran du galvanomètre n'est pas encore tracé.   La face arrière supporte les entrées et les sorties. Les douilles bananes permettent de relier l'antenne, la douille de droite a servi aux essais. Deux prises coaxiales sont utilisées pour relier la boîte au transceiver. Elles sont en parallèle ; bien sûr on n'en utilise qu'une seule . La prise DIN ne sert pas (pour l'instant...). Deux douilles bananes non isolées permettent de relier le boîtier à la terre.


Détails de réalisation
  Deux petits blocs d'isolant servent d'équerre pour la fixation de la plaquette des bobines perpendiculairement au fond du boîtier. On aurait pu aussi bien utiliser une équerre en acier découpée dans de la cornière de 15x15.   L'axe de CV1 est rabouté à un morceau d'axe de potentiomètre en plastique noir (diamètre 6 mm) à l'aide d'un flector. La traversée de la face avant se fait au travers d'un petit bloc de plexiglas percé d'un trou de même diamètre que l'axe en plastique   Pour isoler CV1 de la masse un petit bloc de plexiglas a été utilisé. Il fait 10 mm d'épaisseur. A défaut d'une telle épaisseur, rien n'empêche d'assembler plusieurs épaisseurs


Mise au point
 On a toujours intérêt à faire un prototype d'un montage que l'on connaît mal. Ici nous nous trouvons en présence d'un système ligne-antenne dont on a relevé l'impédance de 1,8 à 30 MHz, de deux CV dont on a vérifié l'isolement (fortement recommandé car les CV de récupération ont une regrettable tendance à se mettre en court-circuit parfois rédhibitoire sur une partie de leur gamme de capacité, et d'un projet de self dont on ne connaît pas vraiment le nombre de spires.
  A moins d'avoir déjà dans un tiroir une self qui pourrait convenir, le mieux est de fabriquer une self provisoire plus ou moins "vite faite - bien faite". Si on n'a pas d'expérience de la fabrication de selfs bobinées "dans l'air", c'est l'occasion de s'entraîner, le gaspillage ne sera pas bien grand et le le temps perdu sera du temps de gagné pour la suite. Voir page : Réalisation d'une self "en l'air".
  Un impédancemètre d'antenne est très utile, surtout qu'au travers des mesures effectuées on comprendra mieux le fonctionnement du circuit, mais on peut aussi faire avec simplement le transceiver et le ROS-mètre. Ce sera simplement un peu laborieux. On peut commencer par la bande la plus basse : 80 mètres, par exemple. Dans la journée, lorsque la propagation est la plupart du temps bouchée, la bande est déserte. Mais on procédera de toute façon avec le minimum de puissance. La prise mobile sur L2 est faite à l'aide d'un grip-fil ou d'une petite pince crocodile. Commencer par l'extrémité de la self ; si l'accord est obtenu, s'assurer que les CV ne sont pas en butée et noter le nombre de spires, en y ajoutant 20% on aura une marge suffisante pour déterminer le nombre de spires de L2. Par exemple si l'accord est obtenu sur 3,5 MHz avec 20 spires, on en bobinera au minimum 24 sur la self définitive. Si on n'est pas gêné par la place, on peut en mettre plus.
  Bien que ce ne soit pas obligatoire, on peut effectuer la même manip sur chacune des bandes.