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Theoreme de l'antenne qui tortille (appliqué au micro-helicopteres)

Olivier C.

Membre actif
Etant un debutant en helico RC, je suis un humble apprenti en ce domaine.
Par contre, je vais me permettre (si si) de partager mes quelques connaissances en matière de transmissions radio, et plus particulierement au sujet des antennes qui tortillent.


1: Un peu de théorie pour commencer.

Pour obtenir la longue d'onde qui va bien, on divise simplement la vitesse de la lumière par la fréquence, dans notre cas (41Mhz très souvent) : 300 000 000 / 41 000 000 = 7.3 mètres.

Donc en théorie, et en ignorant volontairement de nombreux facteurs mineurs, et en faisant simple, le système optimum pour transmettre des ondes radio à 41Mhz est constitué d'une antenne d'émission verticale de 7.3m de haut et d'une antenne de réception elle aussi verticale (pour respecter la polarisation), et elle aussi d'une longueur totale de 7.3 mètres.

Ref: http://www.radioamateur.ca/formations/long_onde.html

L'astucieuse assemblée ici présente fera rapidement remarquer que cela ne va pas sans poser quelques problèmes pratiques :D

D'abord, cela donnerait un émetteur un peu lourd, sans parler des problèmes de plafond dans les gymnases. Idem pour le récepteur, avoir un fil de 7 mètres de long qui pend sous l'helico c'est peu commode, surtout en vol 3D.

Par conséquent, il va falloir s'éloigner un peu de la vision théorique de la chose.


2: Faut s'adapter dans la vie...

En premier, on oublie la notion de polarisation et d'orientation, étant donné le caractère mobile du modèle réduit, et aussi l'étrange tendance de certains modélistes à incliner la radio pour tenter d'influencer le modèle quand ça va mal ;]

Par chance, une antenne peut également fonctionner de manière quasi optimale à des longueurs divisées de la longueur d'onde dite "pleine". En terme radio c'est ce qu'on appelle une demi-onde, un quart d'onde, etc.
Pour 41Mhz la demi-onde mesure 7.3 / 2 = 3.65m, le quart d'onde 7.3 / 4 = 1.825m, le huitième d'onde : 0.9125m, etc

Malheureusement on ne peut pas diviser l'onde par 2 indéfiniment, et en ce domaine j'avouerais une lacune de connaissances, tout ce que je peux dire avec certitude c'est qu'un quart d'onde ça marche très bien, mais un huitième d'onde j'en suis moins sur, mais a priori il n'y a pas de raison pour que ça ne marche pas. Mais de toute façon ça marchera moins bien qu'une pleine onde, ok ? :]

Ici encore l'audience attentive donnera de la voix et fera remarquer :

"Oui mais sur mon émetteur l'antenne elle ne fait pas cette longueur !".

A ceci je rétorquerai que oui, mais le fabricant il a pensé a tout.
Dans l'émetteur, il y a un dispositif de type bobine qui accorde l'antenne.

Car, toujours pour faire simple, on peut raccourcir une antenne grâce à une bobine, un genre de spirale qui va modifier la fréquence de résonance, et qui fera que par exemple une antenne de seulement 80 cm se comportera comme une demi/quart/pleine onde/etc.

A noter que pour la partie émettrice l'adéquation de l'antenne est importante, car si l'antenne est mal accordée, il va y avoir un phénomène de retour d'onde stationnaire (ROS), au lieu d'être émise, une partie de l'énergie revient a l'étage HF. Les émetteurs RC étant de faible puissance cela n'est pas trop gênant, mais s'il y avait plus de Watts on prendrait le risque de cramer l'étage de sorte de la radio. Bref, tout ça pour dire qu'il faut toujours bien déplier a fond les antennes, et que si vous avez une version courte, il ne faut pas la courber pour faire cool.


3: La reception !

Mais revenons au sujet principal voulez-vous bien, l'antenne de réception.

Dans ce cas c'est plus simple, si l'antenne est mal taillée, il n'y aura pas de problème de ROS, c'est juste qu'elle ne va pas recevoir les signaux de manière optimale. Ayant par le passé démonté un certain nombre de récepteurs, j'ai pu constater de visu qu'in n'y avait pas de bobines dans les boîtiers, l'antenne étant simplement connectée sur l'étage de réception. Par conséquent, suivant la théorie, on aurait besoin d'une antenne de 91cm, voir 182cm.

Mais attention, une antenne dans le sens exacte du terme, c'est RECTILIGNE !

Ce qui nous amène directement au théorème :

"Une antenne qui tortille ça vaut pas un caramel."

Et la le lecteur de tenter déseperement de se justifier : "Vouiii mais moi je savais pas, on m'a livré le recepteur comme ca, alors j'ai bien essayé de la caser quelque part cette antenne trop longue, alors j'ai fait une bonne vingtaine de tours sur le chassis, et après 2 or 3 aller-retour dans le tube, et après comme il en restait encore j'ai fait un scoubidou avec les derniers centimetres".

Bon, sans non plus être plus royaliste que le roi, ça peut pas être parfaitement droit dès la sortie du récepteur, mais bon, disons qu'il faudrait au moins 80% de la longueur du fil. Appliqué au petit monde du micro-helicoptere, on s'aperçoit rapidement que ça n'est pas possible, d'avoir une antenne 30 cm plus longue que le zinc.

On en conclu rapidement que vu qu'il faut quand même bien avoir un truc qui ressemble à une antenne, et bien on va essayer de faire l'antenne la moins naze possible, vu que de toute façon on n'arrivera jamais a faire une antenne digne de ce nom. La distance de vol d'un mini-helicoptere étant tellement faible, moins de 100 mètres, que même sans antenne je soupçonne que ça marcherait aussi. Et dans la pratique ça se vérifie, car quand on voit les horreurs filaires volantes...


4: La mise en pratique

En résumé, on veut une antenne :

- Qui soit la plus droite possible.
- La plus longue possible.
- Eloigné des autres pièces rectilignes et métalliques.

Une des possibilités qui corresponde à peut près, c'est entre l'arrière du châssis et la dérive (photo ci-dessous).

Cela permet :

- De plus ou moins éviter les perturbations du moteur et de l'ESC.
- D'éviter la masse métallique des patins d'atterrissage.
- D'avoir une longueur raisonnable, et qui oh chance ressemble à une 1/16eme d'onde.

Une autre option, a ma connaissance jamais tentée (MAJ : Non ca n'est pas une bonne idée, lire plus bas SVP) :

Se servir du tube de queue comme antenne, ça devrait marcher, car il est électriquement isolé, étant maintenu par une pièce en plastique. Attention, si vous crashez pour cause de perte radio, l'auteur refusera toute responsabilité etc etc :]

 
intérresant !

J'ajoute juste un truc, en réaction à l'idée d'utiliser le tube de queue alu comme antenne :

Sur les hélico à transmission anticouple à courroie, le tube de queue est un nid à parasite : on ne le soupsonne pas, mais la courroie, qui contient du graphite, en entrainant les 2 poulies de chaque coté génére beaucoup de parasites magnétiques : certains pilotes sont obligés par ex de relier le tube de queue à la masse de la batterie, car le servo d'anticouple, monté sur le tube de queue en, général, se mets parfois à déconner.

Dans certains cas extrème, la courroie elle aussi doit être mise à la masse, avec en général une mine de crayon graphite maintenue pas 2 petits fils, eux-même reliés au tube de queue, donc à la masse.

Ce cas est très rare, mais existe. Pour ceux qui me crois fou :

http://www.hell-eco.com/modules/icontent/index.php?page=22&PHPSESSID=5b45968c4ea923a1d75dfce5464f9c49

Donc personnellement, je n'utilisera pas le tube comme antenne.
 
ah, pas bete, j'avais pas pensé que la courroie pouvait conduire, dans ma tete c'etait du 100% plastique.
Hop la, a la poubelle, l'idée du tube de queue :)
 
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