Une antenne révolutionnaire:
L'antenne manteau-patate-kangourou

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N'ayons pas peur des mots, cette antenne est vraiment révolutionnaire car elle apporte un gain non négligeable dans toutes les directions et, semble-t-il, dans toutes les polarisations. Ce point reste encore à vérifier par des mesures appropriées mais dans tous les cas, je peux vous assurer que vous pouvez l'utiliser aussi-bien en étant debout, couché, penché sur le côté gauche, penché sur le côté droit (et peut-être même la tête en bas mais ça je ne l'ai pas encore testé), le résultat est strictement identique. Cerise sur la gâteau, cette antenne n'est pas une antenne complète, avec prise coaxiale et bride de fixation, mais un ajout à une antenne quart d'onde verticale (ground plane), une sorte de manteau qui se glisse sur la partie verticale de cette antenne, comme un manteau qu'on enfile, d'où son nom "antenne manteau". Mais alors, me direz-vous, que signifie "patate-kangourou"? Je comprend votre soif de savoir, vous rétorquerais-je, mais ayez un peu de patience que diable, je vais vous en donner l'explication ci-après!

Il me faut vous dire en préambule que cette brillante découverte fait suite à la construction de l'émetteur-casquette ATV 2400 MHz miniaturisé dont vous pouvez lire la description sur la page "émetteur-casquette ATV 2400 MHz miniaturisé". Vous pourrez y voir la photo de l'ensemble et y lire les péripéties de l'implantation de cette caméra-émetteur sur la tête du petit Max-la-menace et des difficultés que nous avons eues, Boris mon fils et moi, à l'y faire tenir, Max n'étant pas très coopératif en ce domaine. Pour être plus précis, je pense plutôt que nous n'avons pas été en mesure de lui en expliquer les bienfaits et surtout l'avancée que cela ferait faire à toute la Science Expérimentale (SE). Mais, bon, Max était encore jeune, tout juste une année, il ne marchait et ne parlait pas encore à l'époque et nous avions donc une excuse.

Or donc, nous voici quelque deux mois plus tard, avec un petit Max qui ne parle toujours pas mais qui marche maintenant, ou plutôt il court car sa soif de découvertes est telle qu'il parcourt les moindres recoins de la maison en courant à toute allure. Nous l'allons voir débarquer chez nous ce soir du lundi de Pâques 1er avril 2002, avec armes (pampers) et bagages (nounours, petit lit, etc...), ses parents nous le confiant de ce soir 19h à demain soir 19h.

Diantre, me suis-je dit intérieurement, comment profiter de la présence en mon labo (endroit que Max semble apprécier au plus haut point, ce qui, soit dit entre nous, est un très bon signe pour son probable penchant pour les techniques et sa future carrière  de docteur-ès-sciences car, parenthèse dans la parenthèse, il est hors de question que Max embrasse une carrière autre que scientifique et n'y atteigne pas le stade ultime de la consécration auprès de ses pairs, le doctorat)!

Fichtre, me suis-je donc dit (j'avais écrit "diantre" plus haut mais c'est la même chose en fait), mais je pourrais continuer mes chère recherches et profiter de la présence de mon petit-fils-épris-de-technique-comme-il-se-doit pour améliorer la caméra-casquette! En expérimentant cette engin sur le crâne de Max, mon idée originelle était d'essayer de voir ce que lui voyait, à la hauteur de ses yeux: son grand-père vue d'en bas (double-menton, brioche et compagnie),  ses copines vues à niveau (yeux clairs et cheveux en palmiers), ses cousines plus âgées (dessous de mini-jupes) et surtout, le rêve de tous les inspecteurs du fisc: les dessous de tables. Et là l'idée géniale me vint en épluchant des patates pour faire des frites: ce qui gênait Max dans le port de la caméra-casquette, ce n'était pas son poids mais son aspect. Il devait se dire qu'il avait l'air un peu ballot vis-à-vis de ses cousines, avec une casquette, certes fort seyante, mais surmontée d'une antenne ground plane hélas très visible. L'idée géniale était donc de camoufler la présence de l'antenne et puisque j'en étais là, pourquoi pas la transformer en pomme de terre? Il suffirait de percer un trou dans l'axe d'une patate, dont la taille devrait excéder le quart d'onde à camoufler (dans notre cas 2400 MHz, soit 13 cm de longueur d'onde, donc 3.25 cm de quart d'onde, une patate de 4 cm minimum dans sa plus grande dimension devant faire l'affaire). Et là le tour serait joué: l'antenne étant dissimulée à l'intérieur de la pomme-de-terre, nul ne se rendrait compte que la casquette de Max n'était pas une casquette ordinaire mais une casquette-caméra, ses petites copines ne riraient plus sous cape (en fait c'est ce que croyait Max mais, en réalité, elle étaient subjuguées pas tant d'audace et elle souriaient aux anges de bonheur)...

Illico et même derechef, je me jetai donc sur le couteau pèle-patate et repris l'ouvrage que le cours de mes réflexions m'avait fait abandonner et je tombai en arrêt sur la vision de la pomme-de-terre dont j'avait interrompu le pelage (ou la pèlation, je ne sais plus, bref le fait de la peler, à ne pas confondre avec le fait de se les peler, au fait, parenthèse dans la parenthèse, dit-on aussi "se les peler" ailleurs qu'en Romandie, le pays de mes ancêtres?).

Or donc, je tombai en arrêt devant ce clin d'oeil que, manifestement, le destin m'envoyait: la partie restant encore à peler de la pomme-de-terre avait l'allure d'un slip kangourou (pour les étrangers: slip avec une poche devant, destinée à contenir des bijoux de famille et avec possibilité de les en extraire par la droite pour les gauchers et par la gauche pour les droitiers). Je décidai donc, poussé par l'instinct du chercheur, de laisser la patate telle-quelle et de voir comment elle se comporterait face à la haute fréquence générée par mon émetteur. Ferait-elle écran ou, au contraire, favoriserait-elle la dissipation des ondes radio dans toutes les directions et, si oui, avec quel gain et dans quelle polarisation?

Je vous rappelle au passage les démonstrations de loupes en plâtre (et autres matériaux bizarres dont la cire d'abeilles) pour antennes 10 GHz de Gilbert Rubin au Meeting SWISS ATV de 1997, démonstrations qui nous avaient prouvé par A + B qu'il était possible d'augmenter un signal reçu par une antenne en faisait précéder celle-ci d'une loupe haute-fréquence. Voir la description du meeting SWISS ATV de 1997 dans la partie historique de ce site.

Eh bien, expérience faite, la patate se comporte exactement comme une loupe autour de l'antenne verticale quart d'onde de l'émetteur 2400 MHz! Comme je l'ai déjà dit plus haut, la polarisation semble universelle, les trous pour "jambes" du slip kangourou jouent peut-être le rôle de concentrateur de polarisation circulaire droite et gauche, la verticalité de la patate de polarisation verticale et la largité de la patate de polarisation horizontale. Toujours est-il que cet add-on décuple le niveau du champ radioélectrique de l'antenne quart d'onde (le gain est donc égal à environ 10 dB) et améliore de belle façon tant l'efficacité de la dite-antenne que son camouflage vis-à-vis des ignares et persifleurs de toutes sortes.

L'expérience est encore un peu courte et il me faut bien-sûr en approfondir quelques aspects, notamment la tenue de la patate dans le temps: patate sèche, frippée, présence de germes, effet de la pelure (skin effect), etc... Mais d'ores et déjà, je peux certifier que cette antenne va révolutionner toutes les théories de la propagation des ondes radioélectriques. Je compte d'ailleurs en faire breveter le concept car je suis persuadé qu'il va grandement intéresser les militaires (camouflage des antennes), les téléphonistes (un gain de 10dB pour les antennes des téléphones portables serait énorme), les agriculteurs (nouveau débouché pour leurs surplus de production), les industriels (producteurs de couteaux spéciaux "manteau-patate-kangourou") etc...

Pour couronner le tout (je ne peux plus dire "cerise sur le gâteau" car je l'ai déjà écris plus haut mais je le pense), c'est un avantage décisif lors d'expéditions en terrain hostile, au Moyen-Orient par exemple, il suffit d'utiliser l'antenne manteau-patate-kangourou pendant une expédition. Si vous êtes coupé de votre base et que les vivres vous manquent, vous pouvez toujours abattre votre cheval et en manger la viande, accompagnée d'excellentes pommes-de-terre déjà précuites par la haute-fréquence. Si vous avez plusieurs talkies-walkies avec vous c'est encore mieux, et rien ne vous empêche d'expérimenter l'effet loupe sur les antennes fouet en enfilant plusieurs pommes-de-terre les unes au-dessus des autres. En cas de famine, vous n'en serez que mieux nourri et comme de toute façon vous êtes coupé de votre base, peu importe que vos antennes perdre 10 dB de gain!

Mise en garde: Toute utilisation de cette antenne ne peut se faire que dans un but non lucratif, à titre d'expérimentation personnelle, tout usage professionnel étant réservé pour le moment (brevet en cours d'homologation).

Michel Vonlanthen HB9AFO
2002.04.01

Références:

  • "The ARRL handbook 1992" p. 33-32
  • "VHF-UHF manual (RSGB)" Third edition  p 7.34
  • "Microwaves handook" Volume 1 p. 4-44
  • "Radio handbook (W6SAI)" Twenty-third edition, p. 10-2
  • "Regardons les choses en face et ne nous la voilons pas la face", du Dr Georgiou Firstapriliou et du Pr. Sanchez Lundidepasquez

Dernière note: Peut-être serait-il judicieux que quelqu'un expérimente le couplage d'une antenne manteau-patate-kangourou avec une antenne à fentes. Cet assemblage me semble être en mesure de "faire des petits" et de donner naissance à une nouvelle génération d'antennes.