📡 Radioamateur : Le Dipôle OCF, l'Antenne Multibande Polyvalente
Le dipôle à alimentation décentrée (Off-Center Fed ou OCF) est une antenne multibande très prisée par les radioamateurs du monde entier. Cette antenne radioamateur permet de couvrir plusieurs bandes HF (80, 40, 20, 10 mètres) avec peu ou pas d'accord nécessaire. Ce guide complet explique comment construire votre propre dipôle OCF, du calcul des dimensions à l'ajustement final, pour équiper votre station radioamateur.
📡 Introduction au Dipôle OCF pour Radioamateurs
Le dipôle à alimentation décentrée est une antenne multibande très populaire dans la communauté radioamateur, particulièrement en Suisse. Cette antenne radioamateur offre d'excellentes performances sur plusieurs bandes HF avec peu ou pas d'accord nécessaire.
Contrairement au dipôle classique alimenté au centre, l'OCF utilise un point d'alimentation décalé (généralement à 36% de la longueur totale) associé à un balun 4:1, ce qui permet une adaptation d'impédance optimale sur plusieurs bandes radioamateur.
Fonctionne sur 80, 40, 20 et 10m sans tuner pour le radioamateur
Économique et accessible à tout radioamateur débutant
Excellentes performances pour activités radioamateur DX et locales
Adaptable selon l'espace disponible du radioamateur
Coût réduit comparé aux antennes commerciales
ROS acceptable sur les bandes principales
⚡ Principe de Fonctionnement de l'Antenne OCF
L'antenne OCF utilisée par les radioamateurs (ou radio-amateurs) fonctionne selon un principe d'impédance optimisée. En déplaçant le point d'alimentation à environ 36% de la longueur totale, on obtient une impédance d'environ 200 ohms au point d'alimentation.
Le balun 4:1 transforme cette impédance en 50 ohms, ce qui correspond parfaitement à l'impédance caractéristique des câbles coaxiaux standards utilisés en radio amateur.
📐 Formule de Calcul de Base
Longueur totale (mètres) = 142,5 / Fréquence la plus basse (MHz)
Note : La formule anglo-saxonne en pieds (468 / fréquence) peut être convertie en divisant par 3,28
Cette formule donne la longueur d'un dipôle demi-onde. Pour l'OCF radioamateur, nous utilisons cette longueur totale avec une répartition asymétrique :
- Brin long : 64% de la longueur totale
- Brin court : 36% de la longueur totale
📐 Calcul des Dimensions pour Radioamateurs - Antenne 80-10 Mètres
Exemple pour la bande 80 mètres radioamateur
Pour une antenne OCF radioamateur couvrant de 80 à 10 mètres (bandes les plus utilisées par les radio-amateurs en HF), nous utilisons la fréquence de 3,6 MHz (bande 80 m) comme référence :
Calcul en mètres :
142,5 / 3,6 MHz = 39,6 mètres
Répartition des brins :
Brin long : 39,6 m × 0,64 = 25,35 mètres
Brin court : 39,6 m × 0,36 = 14,25 mètres
Schéma de principe du dipôle à alimentation décentrée avec répartition 36/64%
Tableau des Configurations Possibles
| Configuration | Fréquence de base | Longueur totale | Brin long (64%) | Brin court (36%) |
|---|---|---|---|---|
| 160-10 m | 1,9 MHz | 75 m | 48 m | 27 m |
| 80-10 m | 3,6 MHz | 39,6 m | 25,35 m | 14,25 m |
| 40-10 m | 7,1 MHz | 20,1 m | 12,86 m | 7,24 m |
⚠️ Facteur de vélocité : Ces calculs utilisent un facteur de vélocité de 0,975 pour du fil de cuivre avec isolant. Pour du fil nu utilisé par certains radioamateurs, ajustez légèrement les dimensions (multiplication par 0,95-0,97).
🔧 Construction du Balun 4:1 Radioamateur
Le balun 4:1 est l'élément critique de cette antenne radioamateur. Il assure la transformation d'impédance de 200Ω à 50Ω et empêche les courants de mode commun sur l'extérieur du coaxial.
⚠️ Important : Ne jamais connecter directement le coaxial au dipôle sans balun ! C'est une erreur fréquente chez les radioamateurs débutants.
Balun 4:1 artisanal dans un boîtier étanche avec tore ferrite
Matériel Nécessaire pour le Balun
📦 Liste de Matériel
- Tore ferrite : Type FT240-43 ou équivalent (perméabilité μ = 850, Mix 43)
- Fil émaillé : 1,2 mètre de fil #14 AWG (ou 1,5 mm² pour fil européen)
- Boîtier étanche : Dimensions environ 10×10×5 cm, résistant aux UV
- Connecteur SO-239 : Pour le câble coaxial (type UHF femelle)
- Boulons inox M6 : Avec écrous et rondelles pour connexions
- Passe-fils étanches : Ou œillets avec joint silicone
- Serre-câbles : Pour éviter la traction sur connexions
- Silicone : Pour l'étanchéité finale du boîtier
Procédure de Construction Détaillée
- Préparation du tore : Nettoyez le tore ferrite avec de l'alcool isopropylique pour enlever toute trace de graisse. Poncez légèrement les arêtes si elles sont trop coupantes.
- Bobinage du fil : Enroulez 12 spires de fil #14 AWG autour du tore. Gardez les spires bien serrées et régulièrement espacées. Comptez chaque passage à travers le centre du tore comme une spire complète.
- Création du point milieu : Au milieu du bobinage (après 6 spires), dénudez délicatement le fil émaillé sur environ 1 cm sans couper le fil. Utilisez du papier de verre fin pour enlever l'émail. Ce point servira de connexion centrale.
- Câblage selon schéma : Connectez une extrémité du fil au brin court, le point milieu avec l'âme du coaxial et l'autre extrémité, et la tresse du coaxial au brin long.
- Montage dans le boîtier : Percez les trous pour le connecteur SO-239 et les boulons de sortie. Installez le connecteur, fixez le tore avec des colliers, utilisez des cosses à œil pour les connexions.
- Test avant scellement : Testez le balun avec un analyseur d'antenne avant de fermer définitivement le boîtier. Vous devriez mesurer environ 200Ω transformés en 50Ω.
- Étanchéité finale : Appliquez du silicone autour de toutes les entrées de câbles. Le balun sera exposé aux intempéries, une bonne étanchéité est essentielle pour tout radioamateur.
Schéma de câblage du balun 4:1 - Les deux enroulements sont en phase
💡 Astuce de bobinage pour radioamateurs : Avant de commencer, marquez le point de départ sur le tore avec un marqueur. Après 6 spires, vous devriez avoir parcouru environ la moitié du tore. Cela permet de vérifier que l'espacement est correct.
⚠️ Attention à la puissance : Un balun bobinage sur tore FT240-43 peut supporter environ 500-800W PEP en utilisation SSB intermittente. Pour des modes numériques à 100% de cycle utilisés par les radioamateurs (FT8, RTTY), limitez à 200-300W pour éviter la surchauffe.
🔨 Construction de l'Antenne OCF Radioamateur
Matériel pour l'Antenne
📦 Liste de Matériel Complet
- Fil d'antenne : 42 mètres de fil #14 AWG (2 mm) cuivre multibrins avec isolant
- Balun 4:1 : Construit selon les instructions ci-dessus ou commercial
- Isolateurs d'extrémité : 2 isolateurs haute résistance (céramique ou plastique UV)
- Câble coaxial : RG-213 ou équivalent (50Ω, faibles pertes)
- Corde de support : Type paracorde ou corde tressée UV résistante
- Connecteur PL-259 : Pour la connexion au balun
- Poulies : Optionnel, pour faciliter le réglage de hauteur
Étapes de Construction
- Découpe du fil principal : Coupez un fil de 42 mètres de longueur totale. Les 2,4 mètres supplémentaires (par rapport aux 39,6 mètres calculés) serviront pour l'ajustement final et les connexions.
- Division des brins : Coupez ce fil en deux sections : brin long de 26,5 mètres (avec 1,2 m supplémentaires pour ajustement), et brin court de 15,5 mètres (avec 1,2 m supplémentaires pour ajustement).
- Connexion au balun : Dénudez 1 cm à une extrémité de chaque brin, passez dans le passe-fil du boîtier, faites une boucle de décharge de traction (10 cm de mou), soudez aux points appropriés, utilisez de la gaine thermorétractable.
- Installation des isolateurs : À l'autre extrémité de chaque brin, passez le fil à travers l'isolateur mais ne coupez pas encore. Laissez pendre 1,2 mètre sur le brin long et 1,2 mètre sur le brin court pour l'ajustement.
- Installation de l'antenne : L'antenne peut être installée en configuration horizontale (extrémités à même hauteur, idéal pour DX) ou en V inversé (balun au sommet, angle de 90-120° entre brins, bon pour contacts locaux).
- Connexion du coaxial : Utilisez du câble RG-213, minimisez la longueur, installez un parafoudre au point d'entrée, créez un drip loop (boucle d'égouttement) avant l'entrée du balun.
💡 Protection contre la traction : Ne soudez jamais directement un fil sous tension mécanique. Créez toujours une boucle de décharge de traction à l'intérieur du boîtier du balun. C'est une bonne pratique essentielle pour tout radioamateur.
⚠️ Hauteur d'installation : Pour des performances optimales, installez l'antenne aussi haut que possible. Un minimum de 10 mètres au-dessus du sol est recommandé pour la bande 80m. Plus bas, l'antenne fonctionnera mais avec un angle de rayonnement élevé (moins bon pour le DX radioamateur).
🎯 Ajustement et Optimisation du ROS
Procédure d'Ajustement
- Mesure initiale sur 80m : Avec un analyseur d'antenne ou ROS-mètre, vérifiez la fréquence de résonance sur 80 mètres. L'antenne devrait initialement résonner en dessous de 3,5 MHz (vers 3,2-3,4 MHz).
- Ajustement proportionnel : Pour déplacer la fréquence vers 3,6 MHz, coupez de petites longueurs : premier ajustement maximum 15 cm total (10 cm brin long, 5 cm brin court). Testez après chaque ajustement !
- Vérification multi-bandes : Une fois 80m ajusté, vérifiez le ROS sur 40m, 20m et 10m. Ces bandes devraient avoir un ROS acceptable sans ajustement supplémentaire.
Calcul du déplacement de fréquence :
Chaque 1% de réduction de longueur augmente la fréquence d'environ 1%
Exemple : Pour passer de 3,4 MHz à 3,6 MHz (augmentation ~6%), réduire la longueur totale d'environ 6% (≈ 2,4 mètres au total)
Objectifs de ROS par Bande
| Bande | ROS attendu | Commentaire pour radioamateurs |
|---|---|---|
| 80 m (3,5-3,8 MHz) | 1,5:1 - 2,0:1 | Bande de conception, ROS minimum |
| 40 m (7,0-7,2 MHz) | 1,2:1 - 1,5:1 | Excellent sans tuner |
| 20 m (14,0-14,35 MHz) | 1,3:1 - 1,8:1 | Très bon, utilisable sans tuner |
| 17 m (18,068-18,168 MHz) | 2,0:1 - 3,0:1 | Tuner recommandé |
| 15 m (21,0-21,45 MHz) | 1,5:1 - 2,5:1 | Utilisable, tuner optionnel |
| 10 m (28,0-29,7 MHz) | 1,3:1 - 2,0:1 | Bon, généralement sans tuner |
💡 Note sur le ROS sur 80m : Il est normal que le ROS sur 80 mètres reste entre 1,8:1 et 2,0:1 pour une antenne radioamateur. Cette bande est large (500 kHz) et un dipôle ne peut pas couvrir toute la bande avec un ROS inférieur à 1,5:1. Choisissez votre fréquence de résonance selon vos modes : CW/Digi (3,5-3,6 MHz) ou SSB (3,6-3,8 MHz).
Facteurs Influençant le ROS
📏 Hauteur au Sol
Plus l'antenne radioamateur est haute, moins le sol influence l'impédance. Visez 10m minimum pour 80m.
🏢 Obstacles
Arbres, bâtiments, autres antennes peuvent désaccorder l'OCF. Maintenez une distance raisonnable.
🌍 Type de Sol
Sol conducteur (humide, argileux) vs. sol sec (sable, roche) affecte les performances.
📐 Configuration
Horizontale vs. V inversé : l'angle du V influe sur l'impédance de l'antenne radioamateur.
💡 Astuce de mesure pour radioamateurs : Mesurez toujours le ROS directement au balun avec un analyseur d'antenne portable. Le ROS mesuré au shack peut être trompeur à cause de la transformation du coaxial (effet de ligne).
⚠️ Sécurité lors de l'Installation
⚠️ Consignes de Sécurité Essentielles
- Lignes électriques : Gardez une distance minimale de 3 fois la hauteur des lignes électriques. Sécurité vitale pour tout radioamateur !
- Chute : Utilisez un harnais de sécurité lors de travaux en hauteur. Ne prenez jamais de risques.
- Météo : N'installez JAMAIS une antenne par temps d'orage ou de vent fort.
- Aide : Travaillez toujours à deux personnes minimum pour l'installation.
- Outils isolés : Utilisez des outils à manche isolé près des lignes électriques.
Optimisation des Performances
Orientation : Pour maximiser les performances DX radioamateur, orientez l'antenne perpendiculairement à la direction privilégiée de communication. Le diagramme de rayonnement principal est broadside (perpendiculaire aux brins).
Configuration V inversé : Si vous utilisez une configuration en V inversé :
- Angle optimal entre les brins : 90° à 120°
- Évitez un angle trop fermé (<90°) qui augmente le ROS
- Les extrémités doivent être à minimum 2-3 mètres du sol
Mise à la terre : Installez une bonne mise à la terre au point d'entrée du coaxial dans le shack. Utilisez un parafoudre coaxial pour protéger votre équipement radioamateur.
🔍 Dépannage pour Radioamateurs
Problèmes Courants et Solutions
| Problème | Causes Possibles | Solutions |
|---|---|---|
| ROS élevé toutes bandes | Balun défectueux Connexion ouverte Longueur incorrecte |
Tester le balun séparément Vérifier continuité Recalculer dimensions |
| ROS élevé sur 80m uniquement | Antenne trop courte Influence sol importante |
Rallonger proportionnellement Augmenter hauteur |
| Bruit RF dans shack | Balun insuffisant Courants mode commun |
Vérifier balun Ajouter ferrites Améliorer terre |
| Performances médiocres | Antenne trop basse Obstacles proches |
Augmenter hauteur Éloigner obstacles métalliques |
📊 Performances et Comparaisons
✅ Performances Typiques pour Radioamateurs
- 80 mètres : Excellents contacts locaux et nationaux pour radioamateurs, DX possible en conditions favorables
- 40 mètres : Très bon DX, l'une des meilleures bandes de l'OCF. Couverture mondiale possible
- 20 mètres : Excellentes performances DX radioamateur, angle bas favorable aux longues distances
- 15 et 10 mètres : Bonnes performances DX en période de haute activité solaire
Comparaison avec d'Autres Antennes Radioamateur
| Type d'antenne | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| OCF Dipôle | Multibande, pas de tuner, construction simple | Performances 80m limitées, nécessite espace |
| Dipôle classique | Simple, efficace, alimenté au centre | Mono-bande, tuner nécessaire autres bandes |
| End-Fed | Très compact, installation flexible | ROS variable, peut nécessiter contrepoids |
| Verticale | Omnidirectionnelle, faible encombrement | Nécessite radians, angle élevé |
| Beam Yagi | Gain élevé, directionnelle | Coût élevé, nécessite rotor, complexe |
📚 Ressources pour Radioamateurs Suisses
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Documentation Technique
- ARRL Antenna Book - Référence complète sur les antennes radioamateur
- ON4AA.be - Excellentes ressources sur les baluns pour radioamateurs
- G3TXQ Balun Studies - Études approfondies sur les baluns
✅ Conclusion - Votre Antenne OCF Radioamateur
Le dipôle à alimentation décentrée (OCF) représente un excellent compromis pour tout radioamateur recherchant performances, simplicité de construction et polyvalence multibande. Bien que sa construction nécessite un peu de soin, particulièrement pour le balun 4:1, le résultat final est une antenne fiable qui servira fidèlement les radioamateurs pendant de nombreuses années.
Critique pour de bonnes performances radioamateur
Prenez le temps d'ajuster correctement
Installation haute = meilleures performances DX
Ne sera jamais parfait sur toutes les bandes
N'hésitez pas à expérimenter avec différentes hauteurs, orientations et configurations. Chaque installation radioamateur est unique, et vous découvrirez les caractéristiques spécifiques de votre antenne au fil de son utilisation.
73 et bonne construction à tous les radioamateurs ! Si vous avez des questions ou souhaitez partager votre expérience avec la construction d'une antenne OCF, n'hésitez pas à contacter le Club des Radioamateurs Vaudois (HB9V). La communauté radioamateur suisse est toujours prête à aider et à partager son expérience avec les nouveaux radioamateurs.