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.