Réalisation d'une antenne WiFi bi-quad

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Plan coté de l'antenne:

Plan coté de l'antenne bi-quad

L'écartement entre l'antenne et le réflecteur est de 15 mm, mesuré entre le fil et le réflecteur.

Les autres dimensions données sont prises par rapport à l'axe du fil! Si on veut mesurer les dimensions externes il faut rajouter le diamètre du fil (ou deux fois le rayon).

L' élément radiant est réalisé en fil de cuivre étamé de 1,2 mm de diamètre.

Le réflecteur est constitué par un bout de circuit imprimé en papier bakélisé simple face. Il se déforme avec la température et j'ai arraché plusieurs fois la soudure du fût de la pince. J'ai d'ailleurs dû souder par la suite une rondelle en acier du coté de la face non cuivrée. Je pense que du verre-epoxy double face donnerait une meilleure stabilité thermique anisi qu'une meilleure résistance mécanique. Il est également possible d'utiliser une tôle en acier étamé comme je l'ai fait pour la double bi-quad par la suite.

La pince permet le réglage de la distance entre l'antenne et le réflecteur. Elle provient d'un bouton de potentiomètre à axe de 4 mm. Comme le serrage sur le coaxial (diamètre 3,5 mm) n'était pas suffisant, les fentes de la pince ont été un peu agrandies avec du papier à poncer grain 120.

Le coax rigide qui maintient le brin rayonnant provient d'une ancienne antenne de base DECT.  D'autres montages sont possibles. Il est très important de soigner le raccordement entre le câble coaxial et l'élément radiant (voir ci-dessous la préparation de l'extrémité du coaxial rigide).

Montage de la pince sur le réflecteur:
Montage pince-réflecteur


Détail du montage de la pince. Comme on peut le voir un peu plus bas, une rondelle métallique a été soudée de l'autre coté pour améliorer la rigidité. Un réflecteur en circuit imprimé double face soudé de deux cotés ou en acier étamé aurait également fait l'affaire. 

Détail montage pince-réflecteur


L'antenne de base DECT récupérée:

Antenne de base DECT


Seul le brin coaxial sera conservé. Le cylindre et l'anneau sont démontés.

Démontage antenne DECT


Le brin rayonnant est coupé au ras du coaxial. L'extrémité est ensuite usinée avec une petite meule. Il faut meuler le tube sur environ 270° pour dégager le brin central de 3 mm.

Il vaut mieux travailler avec un loupe et ne pas boire de café fort juste avant !

Usinage extrémité du coax


Le coax est enfilé dans la pince. Serrer modérément pour que le coax puisse encore glisser un peu. Remarquez la fameuse rondelle en acier qui a été ajoutée suite à des problèmes d'arrachage de la soudure de la pince coté cuivre. 

Pré-montage du coax


Vu de l'autre coté ...

Pré-montage du coax face


Le pliage du fil doit être très minutieux. Les dimensions et les angles doivent être respectés au 1/10e de mm !

Contrôle du pliage


Un jeu de cales permet de maintenir le parallélisme entre l'antenne et le réflecteur. On soude en premier le petit à-plat entre les deux carrés de l'antenne sur le brin central du coax.

Soudure du brin central


Les cale sont déplacées pour souder les deux extrémités libres de l'antenne sur l'extrémité usinée du tube du coax.

Soudure des brins à la masse du coax


Détail soudure brins à la masse du coax

L'écartement entre l'antenne et le réflecteur est de 15 mm.

Si vous pouvez disposer d'appareils de mesure, sachez que la distance entre l'élément radiant et le réflecteur joue sur l'impédance. La fréquence de résonance de l'antenne peut être légèrement ajustée en déformant légèrement les deux losanges dans un sens ou dans l'autre:

Antenne montée

Voilà le résultat final !

Le diagramme de rayonnement avec un point d'accès D-Link DWL2000AP+ a été tracé en cage de Faraday (voir la page de mesures).


Variante: un double bi-quad

Une autre antenne en forme de double bi-quad  pour évaluer le gain qui peut être obtenu. Le réflecteur est constitué par une plaque en acier étamé de 1 mm d'épaisseur.

Antenne double bi-quad

Plan coté de l'antenne:

Plan coté de l'antenne double bi-quad

L'écartement entre l'antenne et le réflecteur est de 10,5 mm, toujours entre le fil et le réflecteur.

Note: s'il est trop difficile de maintenir les brins de l'antenne double bi-quad aux deux croisements à environ 1,5 mm l'un de l'autre, on peut les immobiliser avec un point de colle chaude par exemple.

Le diagramme de rayonnement avec le point d'accès D-Link DWL2000AP+ figure aussi sur la page de mesures.

- Mise à jour: 20/01/2006 -