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L’antenne QFH est une antenna pour la réception des satellites. Il est possible d’en fabriquer une pour quasiment toutes les fréquences, il suffit d’adapter ses dimensions. Dans mon cas je l’ai fabriquée pour 137MHz (satellites météo NOAA et METEOR).

La fabrication de l’antenne n’est pas compliquée, et il ne faut que peu de matériel : du fil électrique 2.5mm² (ou mieux du tube de plomberie en cuivre ou du coaxial), un tube de diamètre 32mm et de longueur ~1m, 2m de tube IRO diamètre 20mm, et quelques pièces imprimées en 3D (fichiers stl disponibles ici).

La 1ere étape de la fabrication est la mise en place de la structure. Les dimensions à suivre sont calculables sur ce site : http://jcoppens.com/ant/qfh/calc.en.php

Dans le cas d’une antenne pour la réception sur 137MHz (donc fréquence centrale de 137.5MHz) et avec du fil électrique 2.5mm², les dimensions à suivre sont de :

• Distance entre le haut de l’antenne et le bas de la boucle courte (H1) : 68,3 cm
• Distance entre le haut de l’antenne et le bas de la boucle longue (H2) : 71,9 cm
• Distance entre le haut de l’antenne et la croix centrale de maintient (H3, en blanc sur la photo) : ~72/2 = 36 cm
• Largeur des « brins » pour la boucle courte (H4) : 30cm (si on retire le diamètre du tube IRO cela fait donc des morceaux de (30 – 3,2)/2 = 13,4 cm à couper)
• Largeur des « brins » pour la boucle longue (H5) : 31,6cm (soit des morceaux de tube IRO de (31,6 – 3,2)/2 = 14,2 cm)

Il faut également percer là où les conducteurs vont traverser le tube, c’est à dire dans la croix du haut et dans les 2 pièces en bas de l’antenne.

Une fois la structure construite, il ne reste plus qu’à mettre en place les conducteurs. Les longueurs de boucle sont les suivantes :

• 225,5 cm pour la boucle courte,
• 237,3 cm pour la boucle longue.

Je vous conseille de couper plus long pour faciliter la mise en place des conducteurs et de retailler après.

Sur le haut de l’antenne, la connexion des conducteurs au coaxial qui va vers le récepteur se fait comme suit :

Et voilà, maintenant il ne reste plus qu'à utiliser l'antenne. Sur mon installation la QFH donne de meilleurs résultats que la Turnstyle pour la réception des NOAA et METEOR.

Plusieurs fois par jour, des satellites renvoient sur Terre une image temps réel afin de voir différents paramètres météo. Certains d’entre eux peuvent être reçus assez simple : les NOAA 15, NOAA 18 et NOAA 19. Il sera également possible de voir les images envoyées par les METEOR, la seule différence sera dans les logiciels utilisés.

Avant de commencer à parler des logiciels, il faut commencer par le début de la chaine de réception radio : l’antenne. Pour la réception des satellites météo, il est possible d’utiliser différents types d’antenne (QFH, V-dipole, Turnstyle…). Mon premier choix s ‘est porté sur l’antenne Turnstyle ; mais par la suite j’ai également réalisé une QFH et un dipôle en V.

Cette antenne ne coûte que quelques euros à fabriquer : elle est conçue avec un tube IRO et les brins sont réalisés avec des tiges en aluminium de diamètre 3mm.

Calculer les longueurs des brins

Lorsqu’on fabrique une antenne, il est important de savoir sur quelle(s) fréquence(s) elle va être utilisée. Dans notre cas, son objectif étant de recevoir les satellites NOAA et METEOR, elle devra fonctionner de 137MHz à 138MHz, ce qui nous donne une longueur d’onde de :

Maintenant que nous avons la longueur d’onde avec laquelle nous allons travailler, nous pouvons calculer la longueur des brins. L’antenne est composée de 2 parties : le dipôle (brins sur lesquels sera connecté le coaxial) et le réflecteur (non connecté au coaxial). Les brins de ces 2 parties ont des dimensions différentes.

Commençons par calculer la longueur des brins du dipôle. Pour cela, il faut appliquer le coefficient de vélocité à la longueur d’onde :

Chaque segment de brin du dipôle connexions comprises (voir schéma plus bas) mesure alors :

La longueur L correspond à la distance le bout extérieur du brin rouge et le centre de la pièce de fixation. C’est donc la longueur du morceaux tige d’aluminium + longueur des connexions (autrement dis, 2*L est la longueur bout à bout de l’antenne).

Une fois les brins du dipôle dimensionnés, il faut calculer les longueurs des brins du réflecteur. La formule pour les brins du réflecteur est la suivante (attention, il ne faut pas prendre la longueur à laquelle le coefficient de vélocité a été appliqué !) :

Distance entre le dipôle et le réflecteur

Comme dit plus haut, l’antenne Turnstyle est composée d’un dipôle et d’un réflecteur. La distance entre ces 2 parties n’est pas aléatoire, en effet elle doit être comprise entre une demi longueur d’onde et un 8e de longueur d’onde :

L’écart entre le réflecteur et le dipôle de l’antenne doit être de minimum 27cm et de maximum 1,14m. Il suffit de tester une fois l’antenne installée quelle distance offre la meilleure réception.

Les branchements

A l’étape du branchement, les choses se compliquent un peu. En plus de raccorder le coaxial qui descend vers le TRX, il faut ajouter une ligne déphasage. La longueur de cette ligne de déphasage se calcule avec la fonction suivante :

La ligne de déphasage en coaxial de 50 ohms et mesurer 36cm.

Pour réaliser le câblage, en utilisant les brins sur le schéma de l’antenne plus haut il faut suivre les correspondances suivantes :

• La masse du coaxial 75 ohms sur le brin avec le trait vert clair,
• L’âme du coaxial 75 ohms sur le brin avec le trait vert foncé,
• La masse du coaxial 50 ohms et l »autre masse du 75 ohms sur le brin bleu clair,
• L’âme du coaxial 50 ohms et l »autre âme du 75 ohms sur le brin bleu foncé.

Le plus compliqué dans cette antenne est de fabriquer les pièces qui tiennent les brins sur le tube IRO. Le plus simple est d"imprimer avec une imprimante 3D des pièces trouvées sur Thingiverse.Une fois l"antenne fabriquée, avant de décoder les satellites météo il faut encore installer les logiciels nécessaires.