Logiciel calculs de trappes

Ce programme calcule les paramètres de construction pour les trappes en coaxial.

Le logiciel (freeware) que je présente :  COAXIALTRAPS est de Tony Field  VE6YP. C’est un logiciel bien connu de la communauté radio.

Télécharger le logiciel.

 

 

 

Une image du calculateur.

Seuls 4 paramètres doivent être connus : la fréquence de fonctionnement (Frequency), le diamètre de la bobine (Form diameter), le diamètre coaxial (Coax diameter) et la capacité coaxiale (Capacitance en Pico farad par mètre). Les caractéristiques du câble coaxial sont fournies par le constructeur. Plusieurs types de câbles sont intégrés au logiciel.

FREQUENCY de résonance : 7,055 MHz
DIAMETER diamètre extérieur du tube : 4,128 cm (à mesurer)
COAX DIAMETER diamètre extérieur du câble coaxial utilisé : 0,178 cm
CAPACITANCE la capacité du câble : 95,144 pF/m

Le câblage de principe

Sources : https://on5vl.org/trappes-coaxiales/

L étant exprimé en microhenry et C en picofarad. Pour tout jeu sélectionné de paramètres de trappes (d, t, n et Co) on utilise les équations 1 et 2 pour déterminer C et L respectivement, et l’équation 3 donne, avec précision, la fréquence de résonance.

Un peu de mathématique :

La figure 1 montre la coupe d’une trappe à câble coaxial. Supposons que l’épaisseur du câble (diamètre extérieur) est de « t » en pouce, et que le câble est enroulé sur un support cylindrique dont le diamètre extérieur est de « d » en pouce, de façon à nous donner un bobinage de « n » spires. Assumons que le bobinage est à spires jointives, obtenant ainsi la plus grande inductance pour un nombre de spires donné. Assumons également qu’un demi pouce de câble blindé est utilisé à chaque bout du bobinage, en « queue de cochon » pour entrer dans le support du bobinage. La longueur totale du câble blindé sous de telles conditions s’approche de très près de πn (d +t) + 1 pouce (2,54 cm). Si la capacité distribuée du câble est de Co pF par pied (30,48 cm), la capacité totale du câble est égale à dans l‘équation 1 :

En utilisant la formule standard pour inductance, l’inductance du bobinage formé par le câble coaxial peut être exprimé comme ceci dans l’équation 2 :

Vu que le diamètre moyen du bobinage est d+t et la longueur du bobinage à spires jointives est nt. Lorsque l’âme du câble, d’un côté est connectée à la masse de l’autre côté du câble, comme on peut voir sur la figure 1, nous sommes en présence d’un circuit à résonance parallèle. La fréquence de résonance est donnée par la formule connue dans l’équation 3 :

Exemples de création d’une trappe avec du coax.

Les avantages/inconvénients principaux de l’antenne trappes en câble coaxial sont :

  • La robustesse, la fiabilité, la reproductibilité.
  • Insensibilité relative (comme le câble coaxial) au vieillissement et aux différences de température.
  • Non symétrique (lié à la capacité du blindage du câble coaxial avec le dipôle, dépendant du sens du branchement)
  • Dissipation maximale admise : 35W pour une trappe en RG58/59. Il s’agit de la dissipation maximale de la trappe vue comme un radiateur, donc de la dissipation de l’énergie perdue dans la trappe, pas de la puissance admissible de l’antenne, cette puissance dissipée peut être un problème avec 1kW continu sur des bandes basses avec du RG58 (ça chauffe !).
  • La tension de rupture du diélectrique (1700V pour le RG58) n’est pas un problème aux puissances courantes (inférieures à 1kW)
  • Permet la réalisation de trappes à faible inductance, donc faible perte.

Ceci dit il existe plusieurs façon de concevoir une antenne à trappes mais il n’y a rien de magique avec les antennes, si on peut parfois avoir de bonnes surprises lors de l’accord de résonance. La conception d’antennes reproductibles est plus délicate.
La conception basée sur des dipôles lambda/2 (ou verticales GP lambda/4) avec des trappes d’isolation ne donne une antenne avec les meilleurs performances (En effet, on n’utilise pour le rayonnement qu’une partie réduite du conducteur) mais les
accords et diagrammes sont simples, fiables et reproductibles.

En résumé.

Ce n’est pas la plus performante des antennes mais elle présente plusieurs avantages. L’utilisation de plusieurs bandes avec un ROS globalement stable, une occupation volumétrique faible parfait pour les Dxeurs sans beaucoup de place, une réalisation plutôt aisée et peu onéreuse, et elle peut être installée aussi bien sur le toit qu’au sol (avec des radians) tout en ayant des performances moyennes sur son domaine fréquentiel. Pour avoir des performances maxi sur chaque bande, on dit qu’il faut une antenne par bande ! A chacun ses contraintes et ses solutions.

Voila, c’est simple, efficace et pratique. Il faudra toutefois bien vérifier le ROS aux limites des fréquences et ajuster si besoin. Une fois fait vous n’aurez plus besoin de modifier quoi que ce soit. Si vous avez un tuner utilisez-le après avoir accordé manuellement vos éléments.

Juste pour l’exemple, j’ai moi aussi une antenne à trappes, pas en coax, mais c’est le même principe.

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