Présentation de l'Auteur : Waters Stanton
Waters Stanton - Innovateur en Antennes HF
Waters Stanton est une figure reconnue dans le monde du radioamateurisme, particulièrement connu pour ses contributions innovantes dans le domaine des antennes HF et des solutions pratiques pour les radioamateurs confrontés à des contraintes d'espace.
Avec des décennies d'expérience dans l'expérimentation et le développement d'antennes, Waters Stanton partage généreusement ses connaissances à travers des articles techniques, des vidéos et des tutoriels destinés à la communauté radioamateur internationale.
Son approche pragmatique et accessible a aidé des milliers de radioamateurs à surmonter les obstacles liés aux restrictions de jardins, aux règlements de copropriété et aux limitations d'espace.
À propos de Ham Radio Store UK
Waters Stanton est le fondateur de Ham Radio Store UK, où il continue de développer et tester de nouvelles solutions d'antennes pour répondre aux besoins réels des opérateurs radio. Son expertise couvre tous les aspects de la radio amateur, des hotspots numériques aux installations d'antennes complexes.
💬 Waters Stanton nous explique :
"Je m'appelle Waters Stanton, et dans cet article je souhaite partager avec vous une antenne que j'ai développée et qui résout un problème auquel de nombreux radioamateurs sont confrontés : comment accéder aux bandes HF lorsque votre jardin ou votre terrain présente des restrictions, des règlements ou simplement peu d'espace disponible. Je l'appelle l'antenne verticale HF "quasi-invisible" — une verticale de 4 mètres qui couvre cinq bandes HF (20, 17, 15, 12 et 10 mètres). Elle est simple, économique, discrète et étonnamment efficace."
L'Expérience de Waters Stanton avec Cette Antenne
Waters Stanton a développé cette antenne suite à de nombreux messages reçus de radioamateurs confrontés aux mêmes problématiques : impossibilité d'installer des antennes traditionnelles en raison de restrictions diverses. Après des mois d'expérimentation avec différentes longueurs de fils, types de mâts et configurations de radians, il est arrivé à cette solution optimale de 4 mètres.
Témoignage de Waters Stanton : "Pour être honnête, j'ai été agréablement surpris par les performances de cette petite verticale. J'ai comparé cette antenne de manière informelle à une 4BTV (une verticale multibande populaire) et j'ai trouvé que la verticale quasi-invisible de 4 mètres était remarquablement proche sur 20 m, 15 m et 10 m en termes de rapports et de réception. Les comparaisons exactes sont difficiles car la propagation varie constamment, mais les performances sont suffisamment bonnes pour un fonctionnement HF agréable."
Son approche pragmatique et ses tests rigoureux ont permis de valider cette conception simple mais efficace, qui est maintenant utilisée par des centaines de radioamateurs à travers le monde dans des situations similaires.
Pourquoi une Antenne "Quasi-Invisible" ?
D'après les messages que je reçois, il est clair que beaucoup de personnes souhaitent opérer en HF mais ne peuvent pas installer d'antennes extérieures conventionnelles. Les raisons varient : associations de propriétaires, règlements restrictifs, règles de location, jardins compacts, ou voisins qui s'opposent aux mâts imposants.
Les antennes installées dans les combles constituent une alternative possible, mais les greniers sont souvent remplis de câblages électriques et d'alimentations à découpage, ce qui fait du bruit un problème majeur. Par conséquent, pour beaucoup d'entre vous, la seule option pratique est quelque chose d'extérieur qui soit aussi discret que possible.
Objectifs de Conception : Lors de la conception de cette antenne, mes objectifs étaient simples : un profil physique réduit sans mât visible ou énorme fil traversant le jardin, un fonctionnement multibande sans trappes ni réseaux d'adaptation complexes, une construction simple et économique facile à installer, entretenir et démonter, et des performances raisonnables comparées à une antenne conventionnelle sur les mêmes bandes.
Le Concept de Base : 4 Mètres et un Fil Unique
Il existe deux grandes familles d'antennes HF : horizontales et verticales (avec l'inversée en V comme solution intermédiaire). Les antennes horizontales nécessitent généralement de la hauteur pour bien fonctionner ; elles requièrent des mâts à chaque extrémité ou un support élevé qui peut être assez visible dans un jardin. Les antennes verticales, en revanche, peuvent être très compactes et auto-portantes.
"C'est un fil de 4 mètres de long avec un unun 4:1 à la base et alimenté par du coaxial. L'ensemble de l'antenne fonctionne sur toutes les bandes — il n'y a pas de trappes ni rien de ce genre."
Ce que j'ai découvert en coupant et en essayant différentes longueurs, c'est qu'un seul fil droit d'environ 4 mètres de long, monté sur un mât télescopique ou fixe en fibre de verre, rayonne efficacement sur 20, 17, 15, 12 et 10 mètres. Si vous alimentez cet élément avec un unun 4:1 et que vous disposez de quelques radians courts au sol, vous obtenez une antenne multibande pratique, à la fois économique et discrète.
Avantages Principaux
Un mât de 4 mètres est beaucoup moins visible que de longs fils horizontaux
Un élément unique couvre 5 bandes sans trappes
Fixez, installez, disposez les radians et vous êtes prêt
Construction pour CHF 75–150
Structure auto-portante, pas de câbles de maintien
Solution parfaite pour espaces restreints
Comparable aux verticales populaires comme la 4BTV
Facile à monter et démonter pour usage portable
Matériel et Coûts Approximatifs
Voici ce que j'ai utilisé pour ma construction et ce que vous pouvez vous attendre à payer (prix approximatifs et dépendant de votre région et de vos fournisseurs) :
| Composant | Description | Coût Estimé |
|---|---|---|
| Mât télescopique 7m | En fibre de verre, se rétracte à une hauteur pratique (utilisé rétracté à environ 4 mètres) | CHF 25–50 |
| Fil pour l'élément vertical | N'importe quel fil isolé adapté à un usage extérieur, coupé à environ 4 mètres | CHF 6–12 |
| unun 4:1 | LDG ou équivalent pour praticité et performance | CHF 40–65 |
| Câble coaxial | RG213 ou similaire pour la liaison vers la station (le choix influence les pertes) | Variable selon longueur |
| Radians courts | Plusieurs radians de 2 m attachés à une canne de jardin pour manipulation facile | CHF 6–12 |
| Divers | Ruban isolant, colliers de serrage et matériel d'imperméabilisation | CHF 6–12 |
💡 Coût total estimé : Vous pouvez vous installer sur les ondes pour environ CHF 75–150. Le mât et le unun sont les éléments les plus chers. Vous pourriez même utiliser une branche d'arbre comme mât si vous en avez une et souhaitez camoufler complètement l'installation.
Construction : Étape par Étape
La construction de cette antenne est délibérément simple. Je vais décrire ce que j'ai fait pour que vous puissiez la reproduire.
- Découper l'élément : Coupez un morceau unique de fil isolé à environ 4 mètres. C'est l'élément rayonnant. Dénudez une courte longueur à l'extrémité de base pour la connexion au unun.
- Monter le fil sur le mât : Fixez ou sécurisez le fil le long du mât en fibre de verre avec du ruban adhésif. Il n'a pas besoin d'être parfaitement droit, mais évitez les grandes boucles ou les pliures. Si vous avez un mât télescopique, étendez-le à la hauteur désirée (environ 4 mètres).
- Installer le unun 4:1 : Fixez le unun à la base du mât et connectez l'élément à la borne fil du unun. Connectez l'alimentation coaxiale à la borne coaxiale. Assurez-vous que les connecteurs sont bien fixés.
- Disposer les radians : J'ai utilisé plusieurs radians courts de 2 m de long, attachés à une canne de jardin pour une manipulation facile. Disposez-les de manière à peu près équidistante sur le sol autour de la base.
- Imperméabiliser : Protégez le unun des intempéries. Enveloppez tous les câblages exposés avec du ruban adhésif et utilisez des colliers de serrage pour éviter les frottements.
L'antenne verticale de 4 mètres installée avec le mât en fibre de verre et les radians au sol
💡 Astuce Pratique : La Technique de la Canne de Jardin
Si vous devez tondre la pelouse, soulevez simplement les radians sur la canne et mettez-les de côté pendant que vous coupez l'herbe — ils sont faciles à déplacer et à redéployer. Vous pouvez ajouter plus de radians si vous avez l'espace ; plus de radians améliore généralement l'adaptation et l'efficacité.
Radians : Combien et Quelle Longueur ?
Les radians constituent le chemin de retour à la terre pour une antenne verticale. Dans une installation pleine grandeur, vous pourriez disposer de nombreux radians longs, mais pour la version jardin quasi-invisible, vous pouvez utiliser des radians courts en surface.
📐 Considérations sur les Radians
- Plus de radians améliorent l'efficacité, surtout si vous utilisez des radians courts en surface. Si possible, ajoutez plus de radians de 2–3 m pour obtenir une meilleure adaptation.
- Enterrer les radians est une option (et peut être plus esthétique), mais vous perdez alors la commodité de pouvoir les vérifier et les déplacer.
- Radians en surface sont parfaits et faciles à gérer pour cette installation discrète.
- Radians surélevés sont des options si vous souhaitez optimiser davantage — mais cela ajoute de la complexité et de la visibilité.
Adaptation : unun 4:1 et ATU
L'une des parties astucieuses de cette conception est le choix d'une longueur d'élément qui présente une impédance approximativement moyenne sur les bandes d'intérêt. Ce n'est pas une adaptation parfaite (vous n'obtiendrez pas un ROS de 1:1), mais l'impédance tend à se situer dans une plage moyenne plutôt que très haute ou très basse.
Notes sur l'Adaptation :
- Vous devriez vous attendre à des ROS généralement autour de 2:1 et jusqu'à environ 3:1 sur les extrémités de bandes. Ce n'est pas parfait mais gérable.
- La plupart des transceivers modernes incluent des ATU internes. J'ai testé avec un Yaesu FT-710 et le FT-1X (Optima) — les deux ont adapté sans difficulté.
- Si vous avez un transceiver plus ancien sans ATU, vous pourriez avoir besoin d'un ATU externe ou d'un tuner manuel.
- Les pertes dues au ROS sur le coaxial sont souvent surestimées. Même avec un ROS de 2:1 ou 3:1, la perte totale reste modeste — bien en dessous de 1 dB dans de nombreux cas pratiques.
Calculateurs en Ligne et Pertes Réelles
Si vous vous inquiétez des pertes de coaxial à ROS élevé, utilisez un calculateur de pertes de coaxial en ligne. Entrez votre type de coaxial, longueur, fréquence et ROS et vous verrez les chiffres de perte totale.
📊 Résultat de mes tests : Dans un exemple réaliste utilisant du RG213 en HF avec un ROS de 3:1, les pertes sont revenues significativement en dessous de 1 dB sur une grande partie des bandes en question — négligeable comparé aux incertitudes de propagation et aux autres pertes du système.
Performances sur les Bandes
Comment cette petite verticale performe-t-elle réellement ? Pour être honnête, j'ai été agréablement surpris.
📻 Bande des 20 Mètres
L'élément de 4 mètres représente presque un quart d'onde, donc il performe très bien pour les contacts DX et locaux. C'est sur cette bande que l'antenne excelle particulièrement.
📻 Bande des 17 Mètres
C'est presque pleine grandeur et reste très efficace. Les résultats sur cette bande sont particulièrement impressionnants.
📻 Bandes 15, 12 et 10 Mètres
L'élément dépasse le quart d'onde et performe bien, bien que les lobes du diagramme de rayonnement changent avec la fréquence.
📊 Comparaison avec 4BTV
J'ai comparé cette antenne à une 4BTV (verticale multibande populaire) et trouvé des performances remarquablement proches sur 20m, 15m et 10m.
⚠️ Mise en Garde Importante sur les 40 Mètres : Cette antenne ne couvre pas les 40 m. Une verticale sur 40 m se comporte souvent défavorablement, donnant des lobes à angle bas quand un rayonnement à angle élevé est nécessaire pendant la journée. Si vous avez besoin de performances fiables sur 40 m, cette conception ne sera pas le meilleur choix à moins que des modifications supplémentaires ne soient apportées.
Obtenir Plus de Puissance en Émission
Une façon simple d'obtenir plus de signal en émission lorsqu'on utilise une antenne petite ou compromise est simplement de faire fonctionner plus de puissance émetteur. Je suis conscient que cela invite au débat — plus de puissance peut être dangereux si elle n'est pas appliquée avec les précautions appropriées, et les réglementations locales doivent toujours être respectées.
🔋 Observations avec Puissance Élevée
Pour mes tests, j'ai voulu essayer une puissance plus élevée. J'ai trouvé un unun 4:1 de puissance supérieure (classé à 2 kW). Je n'ai pas fait fonctionner 2 kW, mais j'ai fait passer quelques centaines de watts (400–500 W) :
- Les rapports d'émission se sont améliorés d'environ 1–1,5 points S par rapport à 100 W
- Il n'y a eu aucune amélioration en réception (la puissance n'affecte pas le rapport signal/bruit en réception)
- Le fonctionnement à puissance élevée nécessite une attention particulière à la sécurité (exposition RF, classement des connecteurs, qualité du coaxial)
⚠️ Sécurité : Si vous allez faire fonctionner à puissance élevée, utilisez du matériel correctement classé et prenez les précautions de sécurité au sérieux. Respectez toujours les réglementations locales.
Imperméabilisation et Maintenance
Toute installation extérieure nécessite une imperméabilisation sensée. Les ununs LDG ne sont pas toujours étanches, donc achetez soit un boîtier résistant aux intempéries, soit protégez le unun.
Le unun d'impédance 4:1 qui assure l'adaptation entre l'antenne et le coaxial
"Si vous voulez quelque chose qui soit bon marché, facile et efficace, utilisez quelque chose comme du film étirable. Vous devrez peut-être le remplacer tous les ans environ, mais cela fonctionne extrêmement bien."
Du film étirable (film plastique alimentaire) autour du unun et des connecteurs, avec du ruban adhésif pour sceller, est une solution peu coûteuse et étonnamment efficace à court terme. Remplacez-le annuellement ou chaque fois qu'il a l'air fatigué. Pour une solution plus permanente, utilisez un petit boîtier de jonction étanche avec un passe-câble approprié.
Autres Conseils de Maintenance
- Inspectez annuellement les connecteurs coaxiaux et le unun pour la corrosion ou l'infiltration d'humidité
- Vérifiez l'état du mât (les mâts en fibre de verre sont assez résistants mais vieillissent) et refixez l'élément si le ruban se dégrade
- Si vous utilisez l'astuce de la canne de jardin pour les radians, gardez la canne et les radians bien rangés
- Assurez-vous que les attaches sont sécurisées avant les vents forts
Vue détaillée du unun 4:1 avec les connexions de l'élément rayonnant et du câble coaxial
🎥 Vidéo Explicative de Waters Stanton
Découvrez la construction et les tests de cette antenne en vidéo
Waters Stanton explique la construction et démontre les performances de l'antenne
Questions Courantes et Dépannage
❓ Mon ATU adaptera-t-il cette antenne ?
La plupart des transceivers modernes avec un ATU interne géreront la plage de ROS 2:1–3:1 sur ces bandes. J'ai testé avec le Yaesu FT-710 et le FT-1X Optima — les deux ont adapté sans problème.
❓ De combien de radians ai-je besoin ?
Plus de radians c'est mieux, mais pour une installation de jardin, plusieurs radians de 2 m vous permettront de démarrer. Si l'espace le permet, ajoutez plus de radians pour réduire les pertes au sol.
❓ Puis-je la cacher de mes voisins ?
Oui. L'idée entière de cette antenne est un impact visuel faible. Un mât de 4 mètres est moins susceptible d'attirer l'attention qu'un long fil horizontal ou une haute tour multi-éléments.
❓ Puis-je modifier la longueur ?
Le chiffre de 4 mètres est ce qui a bien fonctionné pour les bandes ciblées. Vous pouvez expérimenter avec des longueurs légèrement différentes, mais le comportement de l'impédance changera.
Sécurité et Meilleures Pratiques
⚡ Règles de Sécurité Essentielles
- Observez les directives d'exposition RF lors du fonctionnement, surtout si vous choisissez de faire fonctionner à haute puissance
- Utilisez du coaxial et des connecteurs correctement classés. Des composants mal classés peuvent surchauffer à haute puissance
- Assurez-vous que le mât est sécurisé et ne tombera pas avec le vent ou sur la maison
- Déconnectez le coaxial pendant les orages électriques et suivez les directives de sécurité locales pour la protection contre la foudre
Résumé : Points Clés à Retenir
- Un fil vertical unique de 4 mètres fixé à un mât en fibre de verre fournit une couverture multibande (20–10 m) avec un unun 4:1 à la base
- Des radians courts en surface (2 m) posés sur la pelouse et attachés à une canne de jardin facilitent le déploiement et l'entretien
- Attendez-vous à un ROS dans la région de 2:1 à 3:1 — la plupart des radios modernes avec ATU adapteront cela sans difficulté
- Les performances sont étonnamment proches des verticales plus grandes sur plusieurs bandes
- Cette conception ne couvre pas bien les 40 m — considérez une antenne différente si 40m est essentiel
- Imperméabilisez le unun (film étirable ou boîtier de jonction) et suivez les pratiques de sécurité
Conclusion
Si vous voulez un moyen peu coûteux et peu visible de vous installer sur plusieurs bandes HF, la verticale quasi-invisible de 4 mètres est une option convaincante. Ce n'est pas une antenne miracle — elle ne surpassera pas un dipôle pleine grandeur parfaitement installé ou une grande beam multi-éléments sur chaque bande. Mais pour les jardins restreints, les installations temporaires, ou toute personne voulant une solution HF multibande compacte, elle offre une excellente valeur.
Elle est bon marché, discrète et étonnamment efficace sur 20, 17, 15, 12 et 10 mètres.
"Si vous cherchez une antenne HF à prix raisonnable, vraiment très bon marché, simple, directe, vous n'avez pas besoin de haubans ni de quoi que ce soit comme ça, vous n'avez pas besoin de nombreux éléments — c'est un élément unique. Essayez-la. Je pense que vous serez très surpris et en tirerez beaucoup de plaisir."
Si vous en construisez une, expérimentez avec le nombre et la disposition des radians ; même de petits ajustements peuvent améliorer l'adaptation et les performances. Et surtout — profitez du radioamateurisme. Cette antenne simple et quasi-invisible ouvre les HF à de nombreux radioamateurs qui, autrement, ont du mal avec l'espace ou les règlements, et c'est ce qui fait qu'elle vaut la peine d'être partagée.
Prêt à Construire Votre Antenne ?
Rejoignez des milliers de radioamateurs qui ont déjà découvert cette solution simple et efficace pour accéder aux bandes HF malgré les contraintes d'espace !
73 à tous et bon QSO !