Antenne cubical Quad CUBEX ( article paru dans
MEGAHERTZ Magazine N° 200 de Denis BONOMO, F6GKQ )
Yagi ou Quad ?
C’est un vieux débat, les deux antennes
ayant leurs défenseurs et leurs détracteurs. Nous avons voulu
nous rendre compte des performances d’une quad et avons choisi la CUBEX 2 éléments 5 bandes, distribuée
en France par Radio 33. Un petit monstre
qui demande de l’huile de coude pour l’assemblage et un peu d’aide pour
le montage !
Si vous avez de la place dans votre jardin, ou
sur votre toit, vous envisagez peut-être de monter une antenne yagi ou
une quad, vous offrant ainsi les services d’un aérien procurant du gain
et de bonnes performances avant/arrière ou avant/côtés.
Alors, quad ou yagi, que choisir ? Les deux antennes ont leurs adeptes…
Après avoir utilisé des yagis pendant plusieurs années,
nous avons voulu vérifier le bien fondé des arguments avancés
par les défenseurs des quads :
A réception du colis, nous avons commencé
le déballage avec une mauvaise surprise : le boom d’aluminium était
tordu ! Pensez à faire des réserves et vérifiez le
contenu en présence du transporteur ! En observant les éléments,
on s’aperçoit rapidement que l’assemblage de l’antenne va demander un
peu de temps. D’un côté, les cannes en fibre de verre (huit en
tout, quatre pour l’élément rayonnant, quatre pour le réflecteur).
Elles sont réunies par des éléments en fonte d’aluminium,
formant un X, pièces qui viendront, plus tard, se fixer par serrage " doux "
sur le boom. Dans la version " long espacement ", retenue
pour cet essai, le boom mesure 3,66 m contre 2,44 m dans la version " standard ".
Le fil de cuivre composant les divers éléments
est livré taillé aux bonnes longueurs, dans des sachets séparés :
ainsi, aucune erreur n’est possible si vous êtes méthodique. Le
modèle choisi est une 5 bandes ; il y a donc 5 " rouleaux "
de fil pour l’élément rayonnant et autant pour le réflecteur.
Ce fil doit être passé dans des trous, déjà ménagés
dans les cannes en fibre de verre, l’élément extérieur,
le 20 mètres, étant bien entendu le plus long.
L’une des difficultés du montage consiste
tendre raisonnablement ce fil, tout en respectant les longueurs préformées
entre deux cannes, matérialisées par un petit coude. En fait,
il ne sera jamais parfaitement tendu, inutile donc de rechercher ce résultat.
Il prendra sa forme définitive au moment de la mise en place des plaques
en plexiglas, sur lesquelles sont fixés les différents " carrés rayonnants
" de la quad. Lors de la fixation du fil par serrage, il reste des petites
boucles qui servent à ajuster la longueur des cadres de la quad, pour
régler le ROS. Les fils du réflecteur sont refermés par
de simples épissures qu’il faut souder.
Sur l’élément rayonnant, il faut
encore mettre en place le système d’attaque. Il existe deux options.
La première, économique mais moins performante, met en œuvre un
balun spécial qui réunit tous les cadres entre eux et permet leur
attaque par un coaxial 50 ohms unique. La seconde, conseillée, fait appel
à une alimentation séparée de chaque cadre, obtenue par
une boîte de commutation à relais (marque Ameritron) pouvant être
fournie en même temps que votre antenne. Cette boîte accepte les
5 cadres (à travers des coaxiaux d’adaptation d’impédance) et
les envoie vers un câble coaxial unique descendant vers la station. La
commutation est obtenue par un câble séparé, à l’aide
d’un boîtier de commande. Si cette solution est reconnue comme idéale,
il faut toutefois faire bien attention, dans l’euphorie du trafic, à
commuter la bonne bande !
Nous avons décidé de monter la
quad avec la boîte de commande à distance. Nous avons commencé
par réaliser les coaxiaux d’adaptation fixés à chacun des
cadres, d’un côté par serrage et terminés de l’autre par
une PL259. Le coaxial d’adaptation est du 75 ohms, qui nous a été
livré avec le kit de l’antenne, qu’il faut simplement couper aux bonnes
longueurs. Pour les cadres 17m et 20m, on utilisera du 50 ohms RG8/U. Nous vous
suggérons de lier ensemble, avec des colliers Rylsan, les 5 câbles
coaxiaux allant vers la boîte de commutation. De même, pour éviter
une traction excessive sur ces câbles, il nous a semblé judicieux
de les suspendre au boom avec une cordelette Nylon.
Dans le cas de l’utilisation du balun Cubex,
il y aura lieu de suivre à la lettre les directives de montage fournies
par la notice. Devenues inutiles, les plaques terminales en Plexiglas ne sont
plus fournies. Les fils sont directement raccordés au balun spécial,
lui-même suspendu au boom par une cordelette en Dacron.
Mise en place sur le mât ou pylône
La phase d’assemblage des deux éléments
de la quad requiert un peu d’espace. Il semble difficile de se livrer à
cet exercice sur un toit d’immeuble encombré de tuyaux de ventilation
et de cheminées, ou dans un jardinet de lotissement ! Les diagonales
des carrés mesurent quand même 8 m ! Nous devions monter cette
antenne sur un pylône télescopique basculant. Après réflexion
(les neurones ont surchauffé), nous avons décidé de procéder
en deux temps. Le pylône étant basculé, nous avons posé
au sol le carreau rayonnant, juste sous le tube sortant du haut du pylône,
puis nous avons présenté le boom verticalement pour l’assembler
avec le carreau. Le serrage étant effectué (attention, la fonte
d’alu c’est fragile !) nous avons positionné la boîte de commutation
équipée de son câble de commande sur le boom, vissé
les prises coaxiales en assurant l’étanchéité avec " de
la peau de chat ".
Nous avons relevé légèrement
le pylône, pour positionner la plaque d’assemblage du boom au tube vertical
émergeant du moteur et fixé cette dernière. Il ne reste
plus qu’à mettre le pylône à la verticale, faire tourner
l’antenne de 180°, redescendre le pylône jusqu’à ce que l’extrémité
libre du boom se trouve près du sol… et fixer l’autre carreau en appliquant
la même procédure. Quand je vous disais qu’il faut de l’huile de
coude pour monter cette antenne… et surtout de la main d’œuvre, deux personnes
au minimum, trois n’étant pas de trop !
Premiers essais !
Le lendemain matin, les étourneaux perchés
à 18 m, sur les fils de la quad, nous faisaient penser à une immense
cage laissée ouverte ! Inutile de le préciser, nous avions
hâte d’essayer l’antenne. Le ROS (entre 1.3 :1 et 2.4 :1 suivant
les bandes) nous est apparu un peu élevé, quel que soit l’appareil
de mesure utilisé et, surtout, l’antenne était accordée
en-dessous des limites des 5 bandes. Il fallait donc envisager de retoucher
aux boucles de fil pour raccourcir leur longueur… Mais la notice le dit bien :
" Ne changez pas les longueurs des éléments de la quad
dans le seul but d’améliorer le ROS ". Alors…La notice souligne que, pour parfaire le réglage
de l’antenne, il est possible (mais non indispensable) de réaliser un
gamma-match sur les boucles incriminées. A cet effet, une longueur de
fil est fournie avec l’antenne.
Avec nos 80 W, la première station à
inaugurer l’antenne fut VK2NM, sur 20 m, qui nous gratifiait d’un 59+10. C’était
pour le moins encourageant. Nous avions, auparavant, tourné l’antenne
en écoutant pendant plus d’une demi-heure cette station : le rapport
AV/AR et surtout, la réjection latérale sont vraiment fantastiques !
De plus, la réception, comparée à une FD4 placée
à 12 m, est bien plus silencieuse. Est-ce subjectif ? J’ai trouvé
une directivité moindre que sur ma yagi 3 éléments tribande…
J’estime l’angle d’ouverture à une centaine de degrés. Mais comparer
ainsi deux antennes, sans que la manip soit faite au même moment, c’est
bien audacieux ! Les chiffres suivants ont été relevés
à l’aide d’un atténuateur calibré Ferisol. Rapport AV/AR
entre 18 et 22 dB. Rapport AV/latéral 42 à 44 dB. Le gain estimé
est d’environ 6 dB par rapport à un dipôle sur 14 MHz. Pour fournir
des chiffres plus précis, il faudrait disposer d’un dipôle placé
exactement au même endroit, installé dans les règles de
l’art. Cette antenne admet 1,5 kW en SSB.
En résumé, les performances de
l’antenne viennent récompenser son utilisateur du travail fourni lors
du montage. Satisfaits des résultats, nous pensons adopter définitivement
cette quad pour le radio-club F8KHZ… Merci à F5PMY, F6GQO, F8BNV pour
l’aide apportée lors du montage de cette antenne.