Influence de la longueur du boom dans une antenne Yagi

Mis à jour le : 23/03/2025 à 17:44

Après avoir acheté une antenne Yagi 3 éléments SmarTech Innovations, j’ai constaté qu’elle ne donnait pas les résultats escomptés, contrairement à mon modèle Sirio à 4 éléments. Je me suis donc interrogé sur les raisons d’une telle différence de performance. La réponse se trouve à la fin de l’article. Pour info j’ai voulu changé ma 4 éléments pour une 3 à cause de la taille de la 4, bien trop grande à mon goût.

Voici la synthèse de mes recherches sur le Net :

1. Rôle et importance du boom

Le boom influence :

1. Le gain de l’antenne (car on pourra y installer plus d’éléments)

2. La directivité et le diagramme de rayonnement.

3. L’impédance et l’adaptation au système de transmission.

4. La bande passante.

La longueur du boom détermine la distance entre les éléments et leur nombre, ce qui a un impact direct sur ces paramètres.

2. Influence sur le gain

Le gain d’une antenne Yagi dépend principalement du nombre d’éléments et de leur espacement optimal. Plus le boom est long, plus on peut espacer les éléments de manière à obtenir un gain optimal.

1. Boom court (≈ 0,3λ – 0,4λ) → Gain modéré (≈ 6 à 8 dBi)

2. Boom long (≈ 0,5λ – 1λ) → Gain plus élevé (≈ 8 à 10 dBi ou plus)

Un boom plus long permet d’ajouter plus d’éléments directeurs, ce qui améliore le gain et la directivité.

📌 Exemple :

1. Une Yagi 3 éléments (réflecteur, dipôle actif, 1 directeur) avec boom court (~0,35λ) a un gain d’environ 6-7 dBi.

2. Une Yagi 4 éléments (réflecteur, dipôle actif, 2 directeurs) avec boom long (~0,5λ) peut atteindre 8-9 dBi.

3. Effet sur la directivité et le rapport avant/arrière

• Un boom plus long réduit les lobes secondaires, concentrant plus d’énergie dans la direction principale.

• Le rapport avant/arrière (F/B ratio) s’améliore, ce qui est utile pour réduire les interférences venant de l’arrière.

• Une meilleure directivité permet de capter ou transmettre un signal plus efficacement.

📌 Cas pratique :

1. Une Yagi 3 éléments a un rapport avant/arrière typique de 10-15 dB.

2. Une Yagi 4 éléments bien optimisée peut atteindre 15-20 dB.

4. Espacement optimal des éléments

Le positionnement des éléments sur le boom est essentiel pour équilibrer gain, impédance et directivité.

Cas d’une Yagi 3 éléments :

1. Réflecteur : ~0,15λ derrière le dipôle.

2. Dipôle actif : Position centrale.

3. Directeur : ~0,1λ à 0,2λ devant le dipôle.

4. Longueur du boom typique : 0,3λ à 0,4λ.

Cas d’une Yagi 4 éléments :

1. Réflecteur : ~0,2λ derrière le dipôle.

2. Dipôle actif : Position centrale.

3. 1er directeur : ~0,1λ devant le dipôle.

4. 2e directeur : ~0,2λ à 0,3λ devant le dipôle.

5. Longueur du boom typique : 0,4λ à 0,6λ.

Un espacement trop grand (boom trop long) entre les éléments peut diminuer l’efficacité car les interactions électromagnétiques deviennent moins optimales.

5. Effet sur l’impédance et l’adaptation

1. Une antenne Yagi standard est généralement conçue pour une impédance de 50Ω ou 75Ω.

2. Une longueur de boom plus importante peut modifier l’impédance, nécessitant une adaptation correcte (balun, gamma match, etc.).

3. Un boom trop long sans correction peut provoquer un ROS (TOS) élevé, réduisant l’efficacité de transmission.

6. Effet sur la bande passante

1. Une antenne plus longue et optimisée a généralement une bande passante plus large.

2. Une antenne compacte (boom court) peut être plus sélective mais moins tolérante aux variations de fréquence.

Exemple :

1. Une Yagi courte (0,3λ de boom) peut fonctionner efficacement sur 3-5% de la fréquence centrale.

2. Une Yagi plus longue (0,5λ à 0,6λ) peut s’étendre à 5-10%.

7. Choix optimal de la longueur du boom

🔹 Si l’on cherche un bon compromis entre performance et compacité, un boom de 0,4λ à 0,5λ est souvent idéal pour une Yagi 3 ou 4 éléments.
🔹 Si l’on veut maximiser le gain, un boom plus long (jusqu’à 0,6λ ou plus) peut être envisagé.

Information pratique :

Conclusion

La longueur du boom d’une Yagi définit directement le gain, la directivité et l’adaptation de l’antenne :

1. Boom court (~0,3λ – 0,4λ) → Compact, facile à adapter, gain modéré, taille réduite.
2. Boom moyen (~0,4λ – 0,6λ) → Bon compromis entre gain, taille, directivité et adaptation.
3. Boom long (> 0,6λ) → Gain maximal, meilleure directivité, adaptation délicate, grande taille.

La réponse à ma question initiale est simple : la Smart Tech que j’ai achetée est une version compacte, donc une longueur de boom très courte et les inconvénients qui vont avec !

En espérant que cet article sera utile 😉
73.