Antenne QFH pour UVSQ-SAT

Fabrication d’une antenne QFH pour la réception du satellite UVSQ-SAT (437.020 MHz). L’antenne a été conçue avec Clément DIAS du LATMOS.

L’antenne QFH une fois terminée

Le matériel nécessaire

L’antenne se fabrique à partir d’éléments faciles à sourcer dans des magasins de bricolage et sur internet :

  • Les 4 pièces à imprimer,
  • Du fil électrique de diamètre 1,5mm² (il est possible d’utiliser un autre diamètre de fil, mais les pièces imprimées risquent de ne plus être adaptées et il faudra porter plus d’attention à la taille de l’antenne),
  • Du tube IRO de diamètre 25mm,
  • Une embase type N femelle,
  • Un bout de coaxial de type RG-58.

Les 4 pièces à imprimer sont disponibles ici :

La fabrication

La structure plastique

La première étape consiste à coller les pièces imprimées sur le tube IRO. Les pièces doivent être collées (dans un 1er temps ne pas les coller, pour pouvoir les bouger légèrement en surveillant avec un VNA) de manière à obtenir les espacements suivants :

L’antenne avec la structure plastique seule a cette apparence :

Les boucles de conducteur

La QFH est constituée de 2 boucles de conducteur. La boucle la plus courte mesure 705mm, la boucle la plus longue mesure elle 741mm.

Pour la fabrication de l’antenne, je vous conseille de couper les boucles en plusieurs morceaux : les traversées du bas (en bleu sur la photo), les spirales (en vert) et les traversées du haut (en rouge).

Les différentes sous parties de la QFH

Le montage est à faire comme suit :

  • Passer les 4 morceaux de fils pour former les 4 morceaux de spirale (en vert sur la photo ci-dessus),
  • Passer les 2 morceaux de fils pour former les 2 traversées du bas (en bleu sur la photo ci-dessus),
  • Braser les jonctions entre les traversées du bas et les spirales,
  • Passer les 2 morceaux de fils pour former les 2 traversées du haut (en rouge sur la photo ci-dessus),
  • Braser les jonctions entre les traversées du haut et les sprirales.

Une fois toutes les brasures effectuées, il suffit de couper les traversées du haut pour pouvoir connecter le câble coaxial comme sur la photo ci-dessous :

Connexion des 2 brins au coaxial

Vous pouvez ensuite mettre l’embase N au pied du tube IRO (je n’ai pas publié de pièce 3D dédiée à l’embase car il existe de nombreux modèles différents).

Tailler l’antenne au VNA

En théorie l’antenne doit être un peu trop basse en fréquence. Dans ce cas, recouper les brins au niveau des brasures sur le coaxial pour faire remonter la fréquence de résonance de l’antenne.

Au besoin, vous pouvez également jouer sur l »espacement entre les pièces supérieure et inférieure de la structure.

Dans mon cas, après une première coupe rapide, voici le résultat obtenu :

Le ROS de l’antenne au NanoVNA entre 400 et 460 MHz.
Le return loss au NanoVNA entre 400 et 460 MHz.

Avec un ROS d’environ 1.6, un return loss de -13dB et un pic aux environs de 440.5 MHz, mon antenne est légèrement trop haute en fréquence. Il me faut donc jouer un petit peu sur l’espacement entre les pièces de la structure et/ou sur les brasures de connexion au coaxial pour la rebaisser sur 437MHz. En fonction de la réception obtenue avec, je prendrai ou non le temps de le faire.

Cette antenne a pour but d"aider à la réception d'UVSQ-SAT, le cubesat du LATMOS. Elle a donc été développée avec les équipes du LATMOS. Le reste de la chaine de réception est disponible ici.

2 réflexions au sujet de « Antenne QFH pour UVSQ-SAT »

  1. Enzo bonjour.
    Bravo pour cette réalisation et merci pour la diffusion, c’est sympa.
    Quelle est la polarisation de votre antenne ?
    N’est-elle pas inversée pour la réception satellite?
    Bravo à toute l’équipe pour le satellite UVSQSAT.
    Pascal.

    1. Bonjour, oui j’ai une symétrie de trop dans mon fichier 3D, j’ai prévu de les remplacer ce week-end et de refaire des photos

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