La QUAGI, antenne miracle

 

Par Michel Vonlanthen HB9AFO

 

 

Désolé, JE NE REPOND PLUS
au courrier concernant cette antenne !
(I dont't answer any more at questions about with this antenna)

 

Je ne sais pas comment le dire car je n'aime pas dire "non", mais VRAIMENT non, je ne réponds plus ! Alors s'il vous plaît, ne m'écrivez plus à ce sujet, vous perdrez votre temps et me tarabusterez inutilement !

En 1978, j'ai construit quelques exemplaire de l'antenne Quagi suite à la lecture d'un article de K6YND dans "QST". J'ai ensuite publié un article à ce sujet dans l' "Old-Man" (10/1979) et ensuite dans "Megahertz" (22/1984). Suite à une erreur de ce dernier (oubli des cotes d'espacement), j'ai reçu des centaines de lettres et d'E-mails ( et j'en reçois encore !... ) auxquelles je me suis astreint à répondre scrupuleusement.

Voici les réponses aux deux questions généralement posées:

  • Les dimensions données ci-dessous sont exactes (il y avait des erreurs, notées en rouge, que j'ai corrigées au fil du temps)
     
  • K6YNB précisait dans son article qu'il fallait utiliser exactement les mêmes dimensions et matériaux. C'est ce que j'ai fait moi-même et ne peut donc rien dire au sujet des variations de réalisation possibles. Peut-on utiliser du fil de diamètre différent? d'autres matérieux que du bois? Je n'en sais rien, à vous de l'expérimenter si vous le désirez.

Thierry F5PQV a décrit ses expérimentations avec la Quagi dans le Radio-REF de décembre 2005. On peut également trouver la description de ce qu'il a fait sur le site du radio-club F5KEE.

Quant-à moi, après avoir répété pendant 28 ans les deux phrases ci-dessus, je ne répondrai dorénavant et définitivement plus aux questions touchant cette antenne. Je pense que vous comprendrez pourquoi.

73 et bonne expérimentation

Michel Vonlanthen HB9AFO
juin 2006

 

 

J'ai construit ce type d'antenne pour la première fois en 1978 et j'en ai été tellement satisfait que je l'ai décrite dans l'Old-man 10/1979 et Megahertz 22/1984, ce qui m'a valu déjà 20 ans de courrier car Megahertz avait oublié les espacements de l'antenne 432 dans sa mise en page!... Le temps a passé mais le principe est resté et je pense utile d'en republier une description pour les plus jeunes d'entre nous.

16 janvier 2004

 

 

 

 

Pourquoi "antenne-miracle"? Parce que la Quagi revient à moins de 10.- Euros, parce qu'on peut la construire en un peu plus d'une heure et parce qu'elle ne nécessite aucun réglage. Développée par Wayne Overbeck, K6YNB (QST avril 1977), cette hybride entre la QUAD et la YAGI a plusieurs avantages:

 

·         Une antenne quad à 8 éléments est fastidieuse à construire, les carreaux étant mal commodes à fixer sur le boom et à fabriquer. D'autre part, à partir de 3 ou 4 éléments, la différence entre la quad et la yagi s'estompe. C'est la raison pour laquelle K6YNB a conservé ce qu'il y avait de miieux dans chaque type d'antenne: le radiateur et le réflecteur de la quad et les directeurs de la yagi.

·         Bien souvent, le gain d'une antenne soigneusement étudiée est annulé par les pertes du système de matchage (gamma match ou autre). La QUAGI n'en comporte aucun! On attaque directement le radiateur avec le coax 50 ohms. F9FT, avec ses antennes Tonna, l'avait déjà fait avec succès et K6YNB l'a confirmé par ses essais. Cette antenne a gagné les 3 contest de la West Coast (concours où l'on compare des antennes). Le modèle 144 a été mesuré à 14,2 dB par rapport à un dipôle. La version 432, avec ses 1,6 m de long, a dépassé les performances d'une yagi de 3 mètres de boom!

·         Elle est très économique car le boom (support des éléments) est en bois. Par rapport à l'aluminium, ce matériau peut être un avantage (poids, prix, facilité de perçage) mais aussi un inconvénient (durée de vie face aux intempéries). Spécialement en Suisse où on a l'habitude de construire "pour 100 ans" . .. Mais si l'on tient compte du fait qu'une antenne de radio-amateur, même de construction pro, ne restera pas sur le toit pendant un siècle (on est des expérimentateurs, pas vrai?), alors le bois fait tout-à-fait l'affaire. On peut aussi utiliser un autre matériau que le bois, par exemple de la fibre de verre, pourvu qu'il soit isolant.

 

Constitution

 

Il s'agit d'une quad 2 éléments, un radiateur et un réflecteur, devant laquelle on a disposé 6 directeurs d'une yagi. Les carreaux quad ont en gros une longueur d'onde de circonférence alors que les directeurs font une demi longueur d'onde de longueur. L'adaptation d'impédance a été réalisée une fois pour toutes lors de l'élaboration expérimentale de l'antenne, simplement en disposant judicieusement les élements les uns par rapport aux autres. Le câble coaxial 50 Ohms attaque directement le carreau radiateur: l'âme du câble d'un côté et la tresse de masse de l'autre. Et la symétrisation me direz-vous? Aucune et tant pis pour les théoriciens! Les résultats sont là pour prouver que la QUAGI s'accomode fort bien de l'absence de cet accessoire: excellente directivité et pas plus de TVI qu'une autre antenne.

 

Les versions

 

J'ai monté personnellement cinq différents exemplaires de cette antenne. Une première version 144 m'a immédiatement donné de bien meilleurs résultats que ma yagi tout-aluminimum-prévue-pour-cent-ans… Lors d'un QSO avec F1JG, situé dans le sud de la France, la commutation d'une antenne à l'autre n'a laissé aucun doute quant-aux avantages de la QUAGI: le QSO était tout simplement faisable (avec la QUAGI) ou pas (avec la yagi).

Une version 432 m'a permis de faire du trafic sur Oscar 7 et 8. Une seconde version 144 avec un boom de plus faible section, donc plus léger, a suivi. L'élément quad était alors tenu par du tube de plexiglas, meilleur isolant que le bois. Aucune différence entre les deux versions! Alors vive le bois!...

 

En 1983, Oscar 10 est mis en orbite. Et si je remontais une QUAGI pour écouter cette merveille? Pari tenu: deux heures, une tasse de café et une pomme plus tard, l'antenne était mise au sommet d'un mât de 7.5 mètres! Par un heureux hasard, le satellite passait justement à portée. Ecoute de la balise sur 145,810 et du premier trafic vers 145,900 MHz… un vrai plaisir… vive la QUAGI !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dimensions (en mm)               432 MHz           144 MHz

 

Directeurs: (diamètre 3 mm)

d1                                            298.5                912.8

d2                                            296,8                908

d3                                            295.3                903.3

d4                                            293,7                898,5

d5                                            292,1                893.8

d6                                            290,5                889

 

Radiateur                                 676                  2083

(longeur total du fil et diamètre 2 mm)

 

réflecteur                                  711                  2200

(longeur total du fil et diamètre 2 mm)

 

Espacements (en mm)

 

Entre:

réflecteur et radiateur                 178                  533

radiateur et d1                          133                  400

d1 et d2                                   279                  838 !

d2 et d3                                   149                  445

d3 et d4                                   222                  663

d4 et d5                                   222                  663

d5 et d6                                   222                  663

 

Distance entre baies              1,09 m             3,35 m

 

Boom 144

Lambourde en bois de 45x25 mm  de 430 cm de longueur. Espaceur en bois 45 x 25 mm, 2 x 60 cm de long.

 

Boom 432

Lambourde en bois 20 x 20 mm de 180 cm de longueur, antenne fixée par l'arrière sur le mât. Espaceur en tube de plexi de 10 mm de diamètre.

 

La légèreté de cette antenne est idéale pour monter de grandes configurations. K6YNB et WB6RIV ont chacun monté un groupe de 16 quagis (environ 3X3 mètres) et ont été parmi les 15 stations qui ont contacté WA6LET via la lune (EME) lors de la session 432 de novembre 1975. K6YNB recommande un support isolant si on veut monter plusieurs quagis en groupe.

 

Distance optimale entre antennes: 3,35 m à 144 MHz 1,09 m à 432 MHz

 

 

QUAGI 144 de 20 dB de gain

 

Jim N6JF a décrit dans le QST de mars 1995 une antenne QUAGi très longue dont les éléments directeurs sont posés sur 2 câbles isolants de polypropylène de 6 mm, espacés de 660 mm, et tenus à chaque extrèmité par des poteaux en bois. Les premiers éléments sont identiques à la QUAGI 144 décrite ci-dessus et les éléments suivants ont tous la même longueur, 885 mm, et de même espacement, 794 mm. La longueur totale de l'antenne est 30 mètres. Son gain mesuré à la West Coast VHF/UHF Conference est de 20,6 dB et son TOS de 1:1,4 !

 

 

QUAGI 1200 MHz

 

Wayne K6YNB a publié les dimensions d'une version 1200 MHz dans le QST d'août 1981. Il précise bien qu'il faut SCRUPULEUSEMENT respecter les dimensions données et les matériaux utilisés sous peine de devoir tout recommencer le design de l'antenne. A 1200 MHz, une erreur de 1,5 mm sur la longueur d'un élement dégrade significativement le gain de l'antenne. Sur 144 et 432, c'est moins critique.

 

Le boom et les espaceurs sont en plexiglas de 6 mm d'épaisseur. La longueur du radiateur est la plus importante de toutes. Elle permet d'ajuster précisément la fréquence de résonance de l'antenne. Le connecteur, un BNC, est soudé directement sur le fil. Si on utilise un autre connecteur, il faut légèrement retailler la longueur du radiateur en conséquence. Une plaque de plexiglas de 6mm d'épaisseur et de 76mm x 76 mm de côté tient le radiateur et le réflecteur (placé dans l'axe du boom). L'antenne est fixée au mât par l'arrière.

 

 

10 éléments (centrée sur 1296 MHz, 686 mm de long)

 

Les éléments quad sont faits en fil de 1 mm de diamètre. Les directeur sont en fil à braser de 1,6 mm de diamètre.

 

Elément           longueur         espacement

 

Réflecteur         243 mm            60,3

Radiateur          235                  51

Directeur 1        99,5                 93

Directeur 2        98.5                 50

Directeur 3        98                    74

Directeur 4        97.5                 74

Directeur 5        96.5                 74

Directeur 6        96                    120,5

Directeur 7        95.25               100

Directeur 8        94.5                

 

15 éléments (centrée sur 1296 MHz)

 

Les premiers 10 éléments sont identiques à la QUAGI 10 éléments

 

Directeur 9        94                    95

Directeur 10      93                    97

Directeur 11      92.5                 78

Directeur 12      92                    105

Directeur 13      91                    116

 

25 éléments (centrée sur 1296 MHz, 2,1 mètre de long)

 

Les premiers 15 éléments sont identiques à la QUAGI 15 éléments. Les 10 directeurs suivants sont tous espacés de 76 mm et leur longueur décroît de 0,5 mm à chaque élément par rapport au précédent. Le directeur 23 mesure 86 mm de longueur.

 

Facile à construire, économique, grand gain et petites dimensions, qu'exiger de plus d'une antenne.?

 

Michel Vonlanthen HB9AFO

 

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