Antenne bi-square
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Voir aussi : Les antennes cadre - les lignes - Antenne rideau Chireix-Mesny - Réalisation d'une antenne filaire -


Principe

Malgré son apparence, l'antenne bi-square n'est pas vraiment une boucle puisque celle-ci n'est pas fermée. Elle est alimentée en tension par une ligne bifilaire à faible perte et nécessite un système d'adaptation d'impédance du côté de l'émetteur. Cet inconvénient est compensé par le fait que l'antenne peut être utilisée sur une bande de fréquences assez large, de l'ordre de 20 à 30% de la fréquence centrale, avec un gain dans l'espace de l'ordre de 6 dBi au minimum et une directivité assez marquée.
Le rayonnement maximum est perpendiculaire au plan du carré, la polarisation est horizontale.

Réalisation

Un des avantages de la bi-square est sa facilité d'installation sur un simple poteau en bois. Si la diagonale du carré ne dépasse pas 3 mètres on pourra se passer des deux drisses en utilisant une barre horizontale isolante en bambou, PVC ou bois verni pour maintenir la forme du carré. Comme les surtensions sont importantes au niveau du point d'alimentation et du coin supérieur, il est nécessaire d'utiliser des isolateurs de bonne qualité.
La ligne bifilaire d'alimentation peut être du twin-lead si la puissance ne dépasse pas quelques watts, sinon on aura intérêt à réaliser une échelle à grenouille dont l'écartement sera d'autant plus important que la puissance (donc les surtensions) sera élevée.
Chaque côté du carré a une longueur de 0,98 lambda/2 que l'on peut calculer rapidement (en mètres) à l'aide de la formule :
Lcôté = 147/f
f
étant la fréquence centrale de la bande à couvrir en MHz
La longueur d'une diagonale est environ égale à :
Ldiag = 165/f
Les isolateurs peuvent être découpés dans une plaque isolante en stratifié-verre époxy d'une épaisseur de 10 mm (ou de plusieurs plaques collées ensemble) et d'une douzaine de centimètres de longueur sur 4 de large. Du fil de cuivre nu ou émaillé d'un diamètre de 1,5 mm convient parfaitement.
La hauteur du point d'alimentation par rapport au sol détermine le diagramme de rayonnement. Il peut sans inconvénient être situé au point haut de l'antenne.

Performances

Le gain théorique de l'antenne sur la fréquence pour laquelle elle a été calculée est de l'ordre de 4 dBd dans l'espace mais peut dépasser 10 dBd avec un angle de départ d'une dizaine de degrés très favorable au trafic à longue distance si elle est placée à une longueur d'onde au-dessus d'un sol bon conducteur. L'angle d'ouverture est de + ou - 30 degrés.
Plus l'antenne sera basse, plus grand sera l'angle de départ mais il sera de toute façon plus favorable au DX que celui d'une extended double-zeppelin sur sa fréquence nominale.

Dimensionnement d'une bi-square pour la bande 6m

Fréquence centrale : 51 MHz
Longueur d'un côté : 2,88 m
Diagonale : 3,23 m
Hauteur du mât : 7 m.
Hauteur du point d'alimentation : 3,5 m
Gain théorique : 11 dBi
Bande passante : 42 à 56 MHz pour un gain supérieur à 10 dBi
Angle de départ : 14 degrés
Angle d'ouverture total à -3dB : 60 degrés
Affaiblissement sur les côtés : 20 dB

Réglages

Un fois taillée sur sa fréquence centrale, les réglages s'effectuent à l'aide de la boîte d'accord de façon à obtenir une bonne adaptation à l'impédance d'entrée de l'émetteur.