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L'antenne TURNSTILE contact: f6gia(at)wanadoo.fr (remplacez (at) par le signe @)

C'est quoi ça ?

L'antenne TURNSTILE est une antenne composée de 2 dipôles demie-onde, disposés à 90° l'un par rapport à l'autre et sur le même plan, c'est à dire en croix. l'alimentation de ceux-ci se fait grâce à un système de déphasage 1/4 d'onde, ainsi qu'à une adaptation d'impédance afin de le raccorder au cable de descente. Ils sont disposés à plat afin de "regarder" le ciel. L'adjonction de réflecteurs et de directeurs est possible mais nous ne nous attarderons que sur les premiers nommés car la pose de directeurs rend l'antenne par trop pointue et oblige à lui adjoindre des moteurs afin de la diriger. Le lobe de rayonnement de la TURNSTILE est à peu près équivalent à un ballon de baudruche posé sur l'antenne, déformé par la présence du sol à l'opposé. Il est évident que l'écart entre celui-ci et l'antenne joue encore. Le problème est que si un effet omni-directionnel est prédominant dans l'axe de l'antenne, au niveau des dipôles ce serait plutôt le "trou", l'antenne ne captant quasiment plus rien. L'adjonction d'éléments réflecteurs va résoudre ce problème en modifiant le lobe avant, comme le fait le sol, mais de manière raisonnée.

La réalisation de l'OM...(voir la photo ci-dessus)

Mes réceptions, qui tenaient plus de la corde raide que de la qualité se sont singulièrement améliorées par la fabrication à la va-vite, d'une antenne turnstile avec éléments réflecteurs. Les changements on été nettement visibles car avec les dipôles simples, en croix et cablés en polarisation circulaire droite, mes réceptions de qualité correcte ne démarraient que vers les 15/20 degrés en élévation pour terminer dans les mêmes valeurs. L'adjonction d'un réflecteur en croix à 0.37 Lambda des dipôles a fait s'abaisser de manière significative l'angle de saisie des images aux alentours de 3 degrés au dessus de l'horizontale, selon la direction. J'habite en montagne et en règle générale, mon horizon réel se situe vers les 10 degrés pour le sud et 25/30 degrés pour le nord. En conclusion, la capture des images se fait déjà en dessous de celui-ci.

Actuellement, il ne s'écoule que 4 ou 5 secondes entre le moment ou je perçois auditivement le satellite dans le bruit et le moment ou le décodage se fait sans bruit dans l'image, et c'est encore plus rapide à la fin du passage, de l'ordre de 2/3 secondes voire moins...
La prochaine phase sera la fabrication d'un préampli d'antenne... quand le courage sera là....

Si on augmente encore plus l'écart réflecteurs/dipôles, il apparaît des "trous" de la réception alors que le satellite est largement en vue et si on diminue l'écartement, on tend à aller vers l'allongement du lobe vers l'avant, défavorisant l'horizontale...

 
En haut sur les diagrammes ci-contre, écartement de 0.22 Lambda
Au centre, écartement de 0.37 Lambda qui correspond quasiment à nos exigences.
En bas, écartement de 1.5 Lambda
On voit bien que les diagrammes extrèmes ne sont guères utilisables dans notre cas de réception site/azimut.

Le choix central correspond à l'exemple du ballon posé sur les dipôles, mais aplati, la partie haute s'est rétrécie alors que les cotés se sont aplatis et allongés.

(Les diagrammes de droite sont issus du livre de Loïc Kulhmann "La réception des satellites météo" édition 1984, édité par la Socièté SORACOM)

Réalisation pratique, les dessins ci-dessous se passent de commentaires...

Sur ma réalisation, l'écart entre les réflecteurs et les dipôles peut se règler afin de pouvoir procèder à des essais, voire des ajustements. La meilleure position se trouve être à 0.37 Lambda soit 50,88 cm.
Si les dipôles sont isolés, ce qui est normal, les réflecteurs sont reliés électriquement au boom. Le coefficient de vélocité des cables classiques comme le RG8/U, KX4 ou RG213/U et le cable TV ordinaire est de 0.66

 

Ci-dessus les divers branchements, cachés dans le tube central... Une assiette à pot de fleurs en plastique recouvre le tout, une entaille étant pratiquée au niveau des éléments des dipôles, afin que le bord de cette assiette descende sous le niveau de la plaque en plastique les soutenant...

Voici des détails de la fixation des dipoles qui sont isolés...

Support (boom) vertical un tube carré d'alu de 20 mm et de 80 cm de longueur (récupération vieille antenne TV)


Deux tailles à la scie à métaux sur 25 mm

pliage propre sur étau et marteau
perçage de trous de 4mm


Traçage et découpe à la scie sauteuse de la plaque isolante de 12 cm de diamètre

Ci contre; la plaque isolante percée de 4 trous pour sa fixation sur le tube carré et de 8 autres trous en diagonale de ce carré pour fixation des brins du dipole, on voit au centre dans le trou carré de 25mm de côté, le carré d'alu, ce trou va nous permettre de passer le cable de descente en rg58/u et d'y glisser la ligne de couplage. Les trous des fixations font tous 4mm de diamètre

Plaque support des éléments réflecteurs....

Comme le cable passe à l'intérieur et qu'il nous faut abriter la liaison entre le rg58/u de sortie antenne et le coax qui va nous amener le signal à la station, on ne peut pas vraiment effectuer une fixation au travers du tube carré, la solution a été de fixer et de serrer à l'extérieur. regardez les photos elles en diront bien plus que je ne puis le faire...

Ne vous occupez pas des couleurs, c'est de la plaque d'alu de 2 mm d'épaisseur d'origine (in)certaine, toutefois ça fait surprenant au début et à la longue joli....

Ce sont les deux pièces à préparer, une (droite) pour la fixation et le serage sur le tube et celle de gauche se fixe dessus et sur celle ci l'on y fixe les éléments...

Comme la pièce du haut, 4 trous de fixation et 8 trous pour les brins du réflecteur


Voici le détail de coupe de la pièce
de fixation...
A côté le pliage un peu ardu, est
 réalisé...


Attention au sens des pliages, l'alu
n'aime pas trop les manipulations
en cas d'erreur


Les pièces assemblées


Autre vue, on voit tout...
A côté vue du dessus

Pas trop de soucis avec les tolérances, sur du carré alu de 20 mm, il faut prendre comme mesure de pliage 22 mm, vaut mieux un poil trop large que trop petit, il est facile d'y insérer de petites cales en chutes d'alu si c'est trop large, au serrage vous n'y verrez rien.

La vraie raison de cette manière de faire est tout simplement la facilité de règlage de la position de réflecteur par rapport aux dipoles.

Un tube carré de 80 cm supportera l'antenne au complet qui pourra se fixer à la base avec une bride d'antenne genre TV en montage parallèle...

 

Quelques liens...
http://perso.club-internet.fr/f5jtz/pjacquet/turns.htm
http://www.ifrance.com/f1dtu/an137.gif
http://www.cebik.com/turns.html

Bonne réalisation...