La G5RV
Souvent décriée, mais très utilisée, et bien qu'il en existe de nombreuses descriptions sur le net, nous allons
étudier cette antenne et tenter de la situer par rapport aux dipôles résonnants.
L'étude porte sur une utilisation multibande, plus particulièrement sur 80, 40 et 20m, sous l'aspect calcul
d'impédance au point d'alimentation et au bas du feeder //, et comparaison des diagrammes de rayonnement
avec les dipôles demi-onde sur ces trois bandes.
Nous tenterons donc de montrer ce qu'est la G5RV, ce qu'elle n'est pas, comment et avec quoi l'installer pour
qu'elle fonctionne, et d'évaluer ses performances par rapport à des dipôles classiques installés dans les mêmes
conditions.
Nous survolerons aussi quelque variantes, comme la V inversé et la V horizontale pour en évaluer les effets sur
le rayonnement.
Les outils utilisés sont EZNEC V4.0 pour les calculs d'impédances et diagrammes de rayonnement et TL Détails,
c'est à dire une version logicielle de l'abaque Smith, pour les calculs de transformation d'impédance du feeder.
Sommaire
Le Modèle
Les impédances et les gains
Diagrammes de rayonement
Influence de la hauteur
Les variantes
Remarques
Le modèle
Les dimensions ne sont pas critiques au cm près, comme on le voit souvent. Ce souci d'extrême précision est
probablement du à des conversions aller retour entre les pieds, les pouces et les mètres.
Le choix de la hauteur à 12m en fait manifestement une antenne trop basse pour le 80m et la dimension du brin
rayonnant en fait une antenne 1,5 lambda sur 20m, résonnante mais à une impédance supérieure à 50 ohm. Les
connaisseurs auront aussi tout de suite repéré la longueur du feeder //, qui compte tenu de ces caractéristiques
représente 1 quart d'onde sur 40m et donc 1/8 sur 80m et lambda/2 sur 20m.
La description pourrait donc se résumer à une antenne 1,5 lambda sur 20m attaquée par un feeder // 1/4 d'onde
à 7 Mhz, prolongée par une longueur (en principe) quelconque de coax. Pour une utilisation multibande, il est
pratiquement impossible de se passer d'une boite d'accord.
Si l'on prolongeait le feeder // jusqu'à la station, on se retrouverait devant une banale Centerfeed qu'il serait exclu
de faire fonctionner, là aussi, sans une boite d'accord spécifique du genre Mac Coy ou F3LG.
La question est donc, avec son feeder et une boite d'accord, comment une antenne résonnante sur le 20m à 1,5 lambda,
se comporte-t-elle sur 80 et 40m.
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Les impédances et les gains
Les dipôles demi-onde sont taillés au cm près pour obtenir une résonnance sur les fréquences choisies et
sont alimentés par un coax de 22m (9,6+12,4).
Toutes les antennes sont tendues horizontalement à 12 m au dessus d'un sol moyen.
Le choix des angles retenus pour le gain est arbitraire, mais réaliste pour le type de trafic que l'on
peut espérer avec ce type d'antenne installé à cette hauteur. (tg 64° = 2 tg 40° = env 1 tg 12°= 0,2)
Le gain est relevé dans la direction la plus favorable.
Dans TLDetails, les lignes de transmission retenues sont: feeder // Generic 450 ohm Window et
câble coaxial 50 ohm Belden 8267 (RG-213)
On remarque que le bilan se joue dans le dB. Pour être complet il faudrait aussi tenir compte de l'insertion
indispensable d'une boite d'accord et des pertes qu'elle génère. Mais on peut remarquer que les impédances à traiter
n'atteignent pas des valeurs extrêmes et que les pertes doivent rester dans des limites très raisonnables
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Diagrammes de rayonnement
Sur 3,6 MHz
On s'aperçoit que le raccourcissement de la G5RV par rapport au dipôle demi-onde résonnant n'affecte pratiquement
pas le gain. L'expérience montre qu'une variation de longueur de +/- 25% fait varier le gain de +/- 0,3 dB
Sur 7,05 MHz
Sur 14,1 MHz
On remarque ici le diagramme en papillon de l'antenne 1,5 lambda.
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Influence de la hauteur
Sur 3,6 MHz
On voit bien ici, que contrairement à une idée reçue, le manque de hauteur est pénalisant, même pour une utilisation
en NVIS. La hauteur optimale en NVIS est de 0,2 lambda, soit 16m. Entre 0,15 et 0,25 lambda, soit de 12 à 20m, les
variations de gain sont faibles
Sur 7,05 MHz
Sur 14,1 MHz
Le mot d'ordre est: hauteur et dégagement, quelque soit l'antenne.
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Les variantes
La G5RV repliée
Le V horizontal
Le V inversé
Sur 3,6 MHz
La version en V inversé est la plus pénalisée, sa configuration affecte la hauteur moyenne.
Sur 7,05 MHz
Sur 14,1 MHz
G5RV vs repliée
G5RV vs V horizontal
G5RV vs V inversé
Même remarque que pour le 80m. La hauteur moyenne affecte le gain.
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Remarques
A propos des antennes non résonnantes.
Dans la 20 eme édition de l'ARRL Antenna Book on peut lire ceci:
Je vous laisse le soin de traduire mais je remarque que l'auteur présente son argument par "Please", formule
inhabituelle dans un ouvrage technique. C'est dire qu'il mesure la difficulté de s'attaquer à un mythe
profondément ancré. En termes d'efficacité de rayonnement, la résonnance n'apporte rien.
A propos de la G5RV sur le 80m
Il y a quelques temps, un OM fit d'émouvants adieux sur l'air. Il trafiquait avec un excellent doublet 2x20m
à 20m de haut. Sa jovialité et le Smètre suffisait à le reconnaitre. Il nous annonça l'obligation de quitter son
QRA et la cessation de ces émissions en HF. Certains OM évoquèrent alors des antennes plus modestes et
tout particulièrement la G5RV pour son nouveau QRA. Il répondit que l'installation d'une G5RV était techniquement
envisageable, mais qu’il refusait d'utiliser une antenne qui fonctionnerait "forcément beaucoup moins bien".
Exit donc, un sympathique radioamateur, probable victime du mythe.
Alors? G5RV ou pas? Ni miraculeuse, ni désastreuse elle peut être envisagée et considérée comme un compromis
multibande acceptable.
Mais G5RV ou pas, et comme le chante si bien la délicieuse Tina Arena, essayez d' Aller plus haut....
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Dernière révision le 05 août 2011