Note d’introduction de l’éditeur : Pour ceux qui ne connaissent pas le terme “YagI”, je vais faire précéder cet article d’un peu d’histoire. le wiki InfoGalactic: “Une antenne Yagi-Uda, ou simplement une antenne Yagi, est une antenne directionnelle composée de deux ou plusieurs éléments d’antenne résonnants parallèles dans un réseau d’extrémité ; ces éléments sont le plus souvent des tiges (ou des disques) métalliques agissant comme des dipôles demi-onde. Les antennes Yagi-Uda se composent d’un seul élément entraîné connecté à un émetteur ou à un récepteur radio (ou aux deux) par une ligne de transmission, et de radiateurs passifs supplémentaires sans connexion électrique, comprenant généralement un soi-disant réflecteur et un nombre quelconque de directeurs. Elle a été inventée en 1926 par Shintaro Uda de l’université impériale de Tohoku, au Japon, avec un rôle moindre joué par son instructeur, Hidetsugu Yagi”.

Pour faire suite à mon dernier article, Utiliser les principes militaires pour améliorer les communications civiles, j’aimerais parler d’un type particulier d’antenne directionnelle. Il s’agit de l’antenne directionnelle la plus pratique pour l’homme de la rue. En effet, l’antenne directionnelle est un équipement essentiel – plus important que l’émetteur-récepteur lui-même lorsqu’il s’agit d’atteindre un niveau plus élevé de sécurité des communications (COMSEC).

Les caractéristiques d’une antenne Yagi à trois éléments dans la bande UHF plutôt que dans la bande VHF constituent l’antenne directionnelle la plus importante et la plus utile. Ces antennes sont peu coûteuses, faciles à construire et à entretenir. En comparaison, la bande VHF est encombrée, et une Yagi VHF à 3 éléments est environ trois fois plus grande, et elle est relativement encombrante à utiliser pour une patrouille.

La bande UHF est relativement silencieuse par rapport à la bande VHF. Il y a environ 11 mégahertz de bande passante utilisable du côté VHF, alors qu’il y a potentiellement 50 mégahertz de bande passante du côté UHF auxquels nous pourrions avoir accès tout en nous conformant aux réglementations de la FCC. Si je ne pouvais avoir qu’une seule antenne directionnelle pour réduire les chances d’être localisé par la radiogoniométrie (DF) et pour maintenir un niveau plus élevé de COMSEC, ce serait une Yagi UHF à 3 éléments pour un émetteur-récepteur de faible qualité, tel que l’omniprésent Baofeng. Toute antenne ayant un gain supérieur à 10Dbi utilisée avec un Baofeng UV5R pourrait, au fil du temps, rendre cet émetteur-récepteur “sourd”, c’est-à-dire endommager les filtres du côté réception de cet émetteur-récepteur.

Si je disposais d’un équipement Yaesu ou d’un niveau supérieur, j’utiliserais une antenne large bande optimisée (OWA) à 6 éléments pour les patrouilles. Et la même antenne au minimum du côté de la station de base du circuit de communication. Cependant, une patrouille utilisera probablement un Baofeng, et même si elle dispose d’ordinateurs de poche Yaesu, il serait beaucoup plus facile de pointer une yagi à 3 éléments vers la station de base, car elle a une empreinte RF beaucoup plus large. Heureusement, une patrouille se déplace alors qu’une station de base est généralement dans une position statique et donc plus facile à localiser. Par conséquent, une antenne directionnelle de plus de 5 éléments est justifiée pour la station de base.

Idéalement, pour le point à point – c’est-à-dire entre deux “stations de base” – j’utiliserais une antenne Yagi UHF à 12 éléments, dont le faisceau ou l’empreinte RF est très étroit. Et j’utiliserais un téléphone de terrain pour faire fonctionner à distance un émetteur-récepteur aussi loin que possible de la station de base ou du TOC. Peut-être jusqu’à un kilomètre en cas de menace élevée. J’utiliserais également une antenne directionnelle, si elle répondait aux exigences opérationnelles du moment. Pour fabriquer une telle antenne, il suffit d’ajouter des directeurs supplémentaires de même longueur à une Yagi à trois éléments et d’espacer le quatrième élément de 0,15 longueur d’onde, puis d’espacer chaque élément supplémentaire de 0,25 longueur d’onde. Je mentionne ceci pour ceux qui souhaitent atteindre un niveau plus élevé de COMSEC et qui disposent du temps et de l’équipement nécessaires.

Pour que la discussion reste pratique dans le cadre de cet article et pour les utilisateurs typiques, lors de la sélection d’une antenne d’usage général comme norme pour une opération, les antennes à 3 éléments discutées sont le meilleur équilibre de performance et de manipulation sur le terrain, et elles correspondront à la qualité inférieure de l’équipement auquel la plupart des RTO auront accès. Une Yagi à 5 éléments est meilleure pour le même objectif, mais elle ne correspond pas aux paramètres énoncés pour un travail d’entrée de gamme. Elle nécessite plus de compétences et des émetteurs-récepteurs de meilleure qualité que ceux de Baofeng, Wouxan ou Anytone, sous peine d’assourdir le côté réception.

Les vertus d’une Yagi UHF à large bande

La Yagi à large bande (425 à 470Mhz, ou 50Mhz de largeur de bande) vaut bien le coût du matériel et le temps supplémentaires car elle couvre les 70cm, la bande commerciale UHF, et GMRS. C’est comme si vous aviez différentes Yagis avec les câbles nécessaires pour le coût d’une seule. De plus, en tant qu’antenne unique, elle occupe un cinquième de l’espace disponible sur le parc d’antennes. Elle est cependant pas la meilleure Yagi pour le travail DF, mais elle est exceptionnellement polyvalente car elle peut être utilisée pour transmettre sur 50 mégahertz de bande passante UHF – contre seulement 10 mégahertz pour une yagi UHF standard à 3 éléments.

La Yagi à large bande est idéale pour une station de base ou un centre d’opérations tactiques (TOC) de type civil pour TEOTWAWKI, lorsque nous devons apporter des modifications à nos instructions d’exploitation des signaux (SOI) pour maintenir un niveau plus élevé de sécurité des communications (COMSEC). Grâce à son gain, il est idéal pour tout émetteur-récepteur mobile ou portatif utilisé comme émetteur-récepteur de station de base : Il est inférieur à 10,5Dbi, comme le sont généralement les Yagis à 3 éléments. Il ne surchargera pas et n’endommagera pas les émetteurs-récepteurs bon marché et de mauvaise qualité (comme le Baofeng UV5R) sur la partie réception de l’émetteur-récepteur et ne deviendra pas “sourd” aux signaux faibles. Plus d’informations sur cette Yagi à large bande peuvent être trouvées dans cet article que j’ai écrit : Construire une Yagi EWB/UHF – Partie 1, par Tunnel Rabbit.

Yagi compacte pour travail portable

Une Yagi simple et facile à construire à 3 éléments qui couvre 460 à 470Mhz (GMRS) ou 10Mhz de bande passante qui est montrée dans la photo, a été faite en moins de 15 minutes en utilisant du fil de laiton de 1/8ème de pouce de diamètre et des vis à bois. Les radiales du fil peuvent être tournées pour être alignées avec la poutre en bois, ce qui rend la yagi très compacte 1.24″ w x 14″L. La construction peut être durable, et n’est pas facilement endommagée par les abus sur le terrain, et si elle est endommagée, elle est facile à réparer sur le terrain en utilisant rien de plus qu’un outil multiple, une ou deux vis de rechange, et un élément de rechange prédécoupé ou une longueur de fil.

Nous envisageons une construction pour GMRS car ce service radio est un service auquel tout le monde peut avoir accès avec une licence sans test. Cette Yagi couvrirait le GMRS simplex et les répéteurs GMRS. Une Yagi similaire réglée pour la bande amateur 70cm est tout aussi facile à construire. Pour une meilleure Yagi pour 70cm, il suffit de faire une recherche sur le web pour une construction conçue pour la chasse au renard. Ces conceptions sont idéales.

Au cours de cette recherche, vous trouverez des Yagis de 2 mètres pour la chasse au renard qui utilisent des sections de ruban à mesurer de 1 pouce en acier à ressort pour les éléments. Ces éléments sont parfaits car ils peuvent être pliés en deux pour être transportés sur le terrain. Ils sont suffisamment larges pour être accordés sur les 3 premiers canaux MURS et la partie supérieure de la bande 2 mètres. J’ai peint la mienne avec une peinture verte OD plate qui n’a pas désyntonisé l’antenne. Utilisez de la peinture Krylon si possible, ou préparez-vous à ré-accorder l’antenne. Il est préférable de les peindre avant la mise au point initiale à la perfection.

Antennes GMRS pratiques sur le terrain

Une Yagi à 3 éléments utilisant du fil a l’avantage d’être plus facile à régler et à construire, et le coût des matériaux est aussi bas que possible. A l’exception du câble lui-même, le reste des matériaux peut être obtenu à partir de ce que l’on trouve dans la plupart des foyers ou sur le terrain. Le câble peut être du RG-8 qui a une résistance de 50 Ohms et qui est conçu pour la plupart des émetteurs-récepteurs. Mais si un TOS d’au moins 1,5:1 est acceptable à la fréquence centrale, vous pouvez utiliser un câble de télévision de 72 ohms que l’on trouve dans la plupart des foyers.

Une extrémité de câble PL259 peut être attachée à un câble de télévision RG59 ou, mieux encore, RG6 en comprimant le blindage extérieur en aluminium du câble dans les filets du PL259. Il est possible d’obtenir un TOS de 1,1:1 avec un câble de 72 ohms si la longueur du câble est aussi proche que possible d’une demi-longueur d’onde. Dans le cas d’une Yagi GMRS, si le câble 72-Ohm est coupé avec un multiple de 12 pouces jusqu’à la longueur désirée. Par exemple, si nous avons besoin d’environ 15,5 pieds, nous arrondissons et coupons à 16 pieds.

Si nous n’avons pas de ROS, lorsque nous utilisons un câble de 72 ohms, il est préférable de couper aussi près que possible de la fréquence centrale d’une gamme étroite de fréquences que l’on prévoit d’utiliser le plus souvent. Les fréquences simplex GMRS sont comprises entre 462.000 et 462.750 MHz. C’est pourquoi :

(234/462.375MHz = 0.506 pouces x 12 (pouces) = 1.01 pieds = 1/2 longueur d’onde).

Les fréquences des répéteurs GMRS sont comprises entre 467.000 et 467.750 MHz. Choisissez une fréquence centrale pour un simplex ou un répéteur, et le TOS sera très probablement acceptable en utilisant un câble de 72 ohms (RG-59 ou RG-6), quelle que soit la longueur du câble.

La construction, le réglage et l’adaptation d’antennes sur le terrain font partie des compétences qu’un RTO doit posséder. Il est possible d’utiliser des matériaux de terrain et les mesures fournies dans cet article pour fabriquer une antenne GMRS Yagi qui a un TOS utilisable sans l’aide d’un ROSmètre. Comme je l’ai déjà mentionné : Utilisez le réglage de puissance le plus bas et maintenez la transmission aussi courte que possible, et vous obtiendrez de bons résultats. Notez toutes les mesures de l’antenne dans un carnet, pour référence ultérieure.

Notez également comment fabriquer un dipôle rapide sur le terrain à partir des mesures dans un carnet en utilisant un câble RG-58 ou RG8x standard comme matériau d’antenne. De mémoire, j’ai pris 12 pouces pour l’élément rayonnant, et 1 1/8 pouces pour l’élément du plan de masse qui serait le bouclier extérieur. Hissez cette antenne rudimentaire à au moins 15 pieds de haut, et la portée peut être triplée. En général, plus l’antenne est haute, plus la portée est grande.

Pour fabriquer une Yagi à 3 éléments pour GMRS, voici les longueurs des éléments :

Réflecteur : 13 pouces
Conducteur : 12 13/16 pouces
Directeur : 10 3/8 pouces

L’espacement est mesuré à partir du centre de chaque élément :

Du réflecteur au conducteur : 5 3/4 pouces
Du conducteur au directeur : 3 3/8 pouces

Si vous ne disposez pas d’un TOS, opérez le plus près possible de la fréquence centrale pour laquelle l’antenne est conçue. Etant donné que cette antenne est conçue pour fonctionner entre 460 et 470 MHz avec un TOS de moins de 2:1 aux extrémités de sa portée, transmettez près de la fréquence centrale qui devrait être 465 MHz, lorsqu’elle a été initialement et correctement réglée avec un mesureur de TOS, et devrait être proche de 1,1:1 ou moins de 1,5:1.

Pour le GMRS simplex, la fréquence la plus proche serait sur le canal 8, ou 462.750 MHz. Ayant construit de nombreuses antennes, je sais qu’il est peu probable qu’en transmettant dans ou autour de 465 MHz, le TOS soit supérieur à 2:1. Bien sûr, si nous utilisons des durées d’émission inférieures à 5 secondes, un TOS de 3:1 ne ferait pas chauffer les antennes et n’endommagerait pas la radio.

Comparaison des antennes Moxon et Yagi

En comparant une Yagi à 3 éléments à l’antenne Moxon, nous en apprendrons plus sur la Yagi à 3 éléments. L’antenne Moxon est un bon choix dans d’autres circonstances. Comme le montre la photo de gauche d’une Moxon UHF placée au-dessus d’une Yagi UHF, les deux antennes sont accordées sur les mêmes fréquences. Il est évident que le Moxon est plus compact. Le Moxon a également un bien meilleur rapport “avant/arrière” qui empêche le signal de s’échapper vers l’arrière et une meilleure capacité à rejeter les signaux provenant de l’arrière. En cas de tentative de brouillage, la nullité profonde du Moxon atténuera mieux le signal. La nullité profonde du Moxon peut également être utilisée pour le travail DF. Cependant, la Yagi filaire maison peut être rendue plus compacte pour le transport ou le stockage en faisant simplement pivoter ses éléments filaires (voir photo de droite). (Voir la photo de droite).

Le diagramme RF directionnel de la Yagi est plus serré, environ 120 degrés contre près de 180 degrés pour la Moxon, et la Yagi a un peu plus de gain. Bien sûr, le gain n’est pas la caractéristique la plus importante, mais le gain est proportionnel à la directivité. Plus il y a d’éléments ou de directeurs, plus le faisceau de rayonnement RF est étroit et plus l’augmentation de la force du signal ou du “gain” est importante. La Yagi filaire maison est un meilleur choix que la Moxon en tant qu’antenne directionnelle portable pour une utilisation sur le terrain.

Il est plus facile de produire une antenne Yagi à bande large ou étroite pour les fréquences UHF qu’une antenne Moxon comparable. Le gain de ce type de Yagi à connexion directe à 3 éléments ne dépasse pas 10,5dBi. L’antenne Moxon a un gain inférieur, ne dépassant pas 7 dBi, et son diagramme de rayonnement est beaucoup plus large, ce qui la rend moins sûre.

L’antenne Yagi a un gain suffisant pour que, si l’on tient compte de la perte de signal dans le câble, elle augmente la puissance apparente rayonnée (PAR) de 2 fois ou 2,5 fois. Cela signifie qu’un Baofeng fonctionnant à une puissance élevée de 4 watts a une PAR d’environ 8 à 10 watts. Lorsque vous utilisez une antenne à gain élevé, qu’elle soit directionnelle ou omnidirectionnelle, ramenez toujours la puissance au niveau le plus bas. Une puissance de 10 watts peut être interceptée jusqu’à 100 miles de distance par un site d’interception dont l’antenne est située au sommet d’une montagne qui se trouve à plus de 4 000 pieds au-dessus de l’altitude moyenne de votre terrain.

Détails de la construction

Cette conception simple permet de limiter les coûts et la production est possible dans un environnement austère, lorsque les ressources sont très limitées. Là encore, il utilise des matériaux courants, peu coûteux et faciles à se procurer à peu près n’importe où. Tout ce dont on a besoin, c’est d’un fil de faible diamètre, comme un fil de cintre ou un fil de cuivre solide, d’une pièce de bois assez droite et de vis à bois ordinaires. Il n’est pas nécessaire de souder le câble aux éléments rayonnants, car un bon contact peut être établi en comprimant ou en maintenant le fil nu du câble sur l’élément rayonnant en serrant une vis pour les maintenir fermement ensemble. J’ai opté pour des connecteurs PL-259 qui sont également faciles à utiliser sur le terrain. Le fil central du câble peut être soudé à l’aide d’une soudure légère de 0,8 mm, d’un flux et d’un briquet. Le blindage extérieur peut être connecté en l’écrasant dans le filetage du connecteur.

À l’exception des versions plus chères et spécialisées des Yagis produits dans le commerce qui offrent des éléments qui peuvent être détachés du faisceau, la plupart des Yagis produits dans le commerce ne sont pas aussi bien adaptés au travail sur le terrain que cette humble version faite maison, comme on peut le voir sur les photos. Les Yagis commerciales standard sont de meilleure qualité et ne sont pas trop chères, et sont mieux utilisées dans une station de base, et sont un meilleur choix si l’on n’a pas d’expérience dans la fabrication d’antennes durables. Achetez la meilleure, ou apprenez à fabriquer la vôtre à l’aide d’un ROSmètre. Il s’agit là d’un équipement essentiel pour l’aspirant opérateur de radiotéléphonie (RTO).

Conclusion

Avant d’acheter encore un autre Baofeng, envisagez de construire une Yagi à 3 éléments à bas prix. Je sais de source sûre que les petits drones sont désormais équipés d’une technologie de comptage de fréquences et peuvent être programmés pour cibler certaines fréquences. L’avenir s’annonce sombre si nous devons nous protéger contre des armes robotisées dotées d’une technologie avancée, qui sont également guidées ou coordonnées par des ordinateurs dotés d’une intelligence artificielle, capables d’intercepter, d’interpréter le trafic radio et d’attaquer à volonté, à l’aide d’un vaste réseau de drones.

C’est pourquoi j’ai la capacité de transmettre à distance à l’aide de téléphones de terrain à plusieurs kilomètres de distance si nécessaire. J’ai également la possibilité de déployer d’autres techniques non conventionnelles et non mentionnées jusqu’à présent pour contrer cette guerre électronique d’un nouvel âge.

Je vous recommande d’acheter un détecteur de drones chez Brushbeater.com pour environ 500 $. Et pour environ 200 $, achetez un Tiny SA au même endroit, qui est le plus récent et le meilleur outil de renseignement sur les signaux que l’homme moyen puisse s’offrir. Le Tiny SA est supérieur à n’importe quel dongle USB. Si je pouvais me le permettre, j’achèterais d’abord le Tiny SA. Regardez les vidéos de N.C. Scout sur sa chaîne YouTube, ou visitez son magasin sur Brushbeater.org. Dites-lui que Tunnel Rabbit vous envoie.