SimNEC, niveau 2 : du simulateur à la vraie installation

Vous savez ouvrir une antenne depuis le catalogue, lire le TOS et comparer deux hauteurs (guide de niveau 1). Ce guide va plus loin : le câble coaxial et le balun, le choix entre deux antennes pour un objectif précis, l’antenne posée sur une voiture, et l’art de lire les diagrammes de rayonnement.

1. Nouveaux mots à connaître

Ligne (câble coaxial)

Le câble entre l’antenne et l’émetteur. Il a des pertes (en dB) qui augmentent avec sa longueur, avec la fréquence et avec le TOS. Il transforme aussi l’impédance : le TOS mesuré à la station n’est pas forcément celui de l’antenne.

Balun, unun, transformateur

Un petit circuit qui adapte l’impédance de l’antenne à celle du câble (rapport 1:1, 4:1, 9:1, 49:1…) et limite les courants indésirables sur la gaine du coaxial.

À l’antenne / à la station

Quand une ligne ou un balun est actif, le cartouche affiche deux parties : l’impédance et le TOS au point d’alimentation de l’antenne, puis à l’entrée de l’émetteur. C’est ce second TOS que votre émetteur « voit ».

Pertes ligne + balun

La part de puissance perdue dans le câble et le transformateur, en dB. 1 dB perdu, c’est environ 20 % de la puissance ; 3 dB, la moitié.

Harmoniques

Les multiples de la fréquence de base : un fil coupé pour 7 MHz résonne aussi vers 14, 21 et 28 MHz. C’est le principe des antennes multibandes filaires (EFHW, OCF).

Lobe, ouverture

Le lobe est la direction où l’antenne rayonne le plus ; l’ouverture (en degrés) est la largeur de ce lobe à mi-puissance (−3 dB).

Avant/arrière

Pour une antenne directive : combien de fois plus d’énergie part vers l’avant que vers l’arrière, en dB. 20 dB, c’est 100 fois plus.

2. Bien lire les diagrammes de rayonnement

À droite des graphiques, deux onglets décrivent où part l’énergie :

• Élévation : l’antenne vue de profil. L’horizon est en bas, le zénith (droit vers le ciel) en haut. La ligne pointillée bleue marque l’angle de départ.
• Azimut : l’antenne vue d’au-dessus, comme une boussole. Un dipôle donne un « 8 », une verticale un cercle, une Yagi un lobe allongé vers l’avant.

Les graduations −3, −10, −20 dB sont relatives au gain maximal, indiqué en haut à gauche (« 0 dB = 7,5 dBi » par exemple). Une courbe qui atteint le cercle −3 dB rayonne la moitié de la puissance maximale dans cette direction.

L’angle de départ et la distance

En HF, l’onde se réfléchit sur l’ionosphère. Plus l’angle de départ est bas, plus le « bond » est long. Ordres de grandeur pour un bond sur la couche F2 :

Ouvrez l’onglet 3D pour voir le lobe complet dans l’espace (faites-le tourner à la souris), et l’onglet Structure 3D pour voir l’antenne elle-même en relief.

3. Exemple 1 : une EFHW 40 m, son transformateur et son câble

Étape A : l’antenne seule

1. Ouvrez le catalogue, puis EFHW (demi-onde alimentée en bout), badge Facile. Dans l’assistant, choisissez 7,1 puis Ouvrir et régler.
2. L’EFHW a une impédance très élevée en bout de fil (plusieurs milliers d’ohms) : elle est livrée avec un transformateur 49:1 déjà réglé. Le cartouche affiche donc deux parties.
3. Repérez l’interrupteur Ligne et balun dans la barre de l’antenne, à droite du sol. Coupez-le : le cartouche montre l’antenne seule, avec un TOS énorme sur 50 Ω. Remettez-le : le TOS redevient raisonnable. C’est tout le rôle du transformateur.

Étape B : ajouter le câble

4. Ouvrez l’onglet Ligne et balun en bas de l’écran.
5. Choisissez un câble RG-58 et une longueur de 20 m, le transformateur restant côté antenne.
6. Regardez la ligne Pertes ligne + balun du cartouche : environ 0,7 à 1 dB sur 7 MHz. Le TOS à la station est un peu plus bas que à l’antenne : les pertes du câble « masquent » une partie du désaccord.
7. Remplacez le RG-58 par du RG-213 : les pertes diminuent environ de moitié. Passez la longueur à 40 m : elles augmentent.

Étape C : les autres bandes

8. Dans Dimensions, tapez 14,2 dans Fréquence de travail, puis choisissez la plage Bande radioamateur au-dessus du graphique du TOS.
9. La courbe montre un creux près de 14 MHz : l’EFHW fonctionne sur l’harmonique 2. Essayez 21,2 puis 28,5.
10. Pour voir d’un seul coup d’œil toutes les bandes, choisissez la plage 1 à 30 MHz (toute la HF) : chaque creux de TOS est une bande utilisable.

4. Exemple 2 : dipôle ou verticale pour le DX sur 20 m ?

Étape A : préparer les deux antennes

1. Ouvrez Dipôle demi-onde sur 14,2, en laissant la hauteur par défaut (10 m).
2. Cliquez sur Comparer : le dipôle est figé.
3. Ouvrez maintenant Verticale quart d’onde avec radians sur 14,2, puis inclinez les radians vers 40° comme dans le guide 1.
4. Ouvrez l’onglet Comparaison : les deux antennes sont côte à côte, la meilleure valeur de chaque ligne mise en évidence.

Étape B : analyser

5. Ouvrez l’onglet Élévation : les deux diagrammes sont superposés sur la même échelle. Regardez le gain entre 5 et 15° d’élévation, la zone qui compte pour le DX lointain : la verticale y est souvent à égalité, ou proche, malgré un gain maximal plus faible.
6. Comparez l’angle de départ (plus bas pour la verticale) et le rendement de rayonnement (plus faible pour la verticale sur sol moyen).
7. Dans le tableau de comparaison, changez le sol du dipôle figé, puis de l’antenne affichée, pour Eau de mer, ou utilisez Appliquer le sol affiché à tous. Au bord de la mer, la verticale prend nettement l’avantage à angle bas.
8. L’onglet Azimut rappelle l’autre différence : le dipôle a deux directions privilégiées (le « 8 »), la verticale rayonne de la même façon partout.

Étape C : revenir sur une antenne figée et garder une trace

9. Dans le tableau de comparaison, le bouton Éditer d’un calcul figé le ramène dans l’éditeur, et fige à sa place l’antenne que vous modifiiez : rien n’est perdu.
10. Cliquez sur 📄 Rapport PDF. Le rapport reprend le tableau comparatif, les dimensions, les graphiques superposés et les cartes NEC des deux antennes. Dans la fenêtre d’impression, choisissez « Enregistrer au format PDF ».

5. Exemple 3 : un fouet 40 m sur votre voiture

1. Ouvrez Fouet mobile chargé (bobine centrale), badge Intermédiaire, sur 7,1. L’assistant ajuste automatiquement la bobine de charge pour la résonance.
2. Ouvrez l’onglet Véhicule, puis cochez Antenne posée sur un véhicule. Le sol passe automatiquement à Sol pauvre, et la voiture apparaît en grille grise dans les vues.
3. Si un encadré propose Poser la base de l’antenne à z = 1,45 m, cliquez dessus : la base du fouet touche alors le toit, qui devient son plan de masse.
4. Regardez le cartouche : la résonance s’est décalée par rapport au toit simulé, et l’impédance a changé. Relancez l’ajustement en rouvrant l’antenne depuis le catalogue si vous voulez la recentrer.
5. Déplacez le curseur Plan de masse de métal vers vitrage : avec beaucoup de vitres, le plan de masse est moins efficace. Essayez aussi les fixations coffre et pare-chocs.
6. Regardez le rendement de rayonnement : un fouet de 2,4 m sur 40 m rayonne une faible part de la puissance. C’est le prix de la taille réduite, et c’est normal.

6. Comprendre les alertes

Le badge Modèle fiable, en haut des résultats, signifie qu’aucune alerte n’a été détectée.

7. Les bonnes habitudes

• Choisissez le bon sol dès le début : il change tout, surtout pour les verticales et les antennes basses.
• Figez avant de modifier : un clic sur Comparer avant chaque essai vous permet de mesurer l’effet de votre changement.
• Ajoutez le câble réel dans Ligne et balun avant de juger le TOS.
• Notez vos essais : dans l’onglet Historique, ajoutez une note ou une étiquette (« version jardin », « 40 m final ») ; vos calculs sont gardés dans votre navigateur.
• Partagez : le bouton Partager crée un lien qui rouvre exactement votre antenne, pour demander un avis sur un forum ou à un ami.
• Gardez un esprit critique : le simulateur compare des solutions et montre des tendances ; le réglage final se fait sur le terrain avec un analyseur d’antenne.

8. Vers le mode Expert

Quand ces exemples vous semblent naturels, le mode 🛠 Expert ouvre de nouvelles possibilités. Voici les trois premières à découvrir :

Bonnes expérimentations ! — fr-diy.com