L'antenne boucle magnétique pour extraire les signaux du bruit de fond

Le principal compromis de la petite antenne boucle magnétique est que les signaux qu'elle captera seront plus faibles que ceux captés par un dipole résonnant. Par contre, la boucle magnétique captera infiniment moins d'interférence électrostatique.

Résultat? Les signaux, bien que faibles, seront audibles, n'étant plus ensevelis sous le bruit électrostatique environnant!

Au final, vous pouvez mieux entendre les signaux faibles, même si vous vivez dans un environnement électrostatique bruyant.

La petite antenne boucle magnétique est aussi un peu directionnelle, car elle capte moins d'énergie sur son flanc. Cette caractéristique vous permet de l'orienter pour réduire, voire éliminer, une source locale d'interférence.

Toutes les antennes comportent des compromis. Aucune n'y échappe. Néanmoins, la SMLA possède des avantages que d'autres antennes n'ont pas.

• petite taille
• capte l'énergie électromagnétique au lieu de l'énergie électrostatique

Voici maintenant pourquoi j'aime les petites antennes boucle magnétique.

MON CONTEXTE

Lorsque, en 1987, nous avons emménagé dans la maison où nous demeurons présentement, nos voisins les plus proches étaient à des centaines de mètres. La plupart étaient d'âge mûr ou âgés. Il n'y avait pas de téléviseurs plasma à l'époque, ni d'accessoires électroniques bon marché comme l'Internet des objets (IoT) que les gens achètent maintenant pour simplifier leur vie chez eux (et compliquer la nôtre, radioamateurs)!

Depuis quelques années, l'interférence électrostatique a considérablement augmenté dans le quartier où je demeure.

De nombreux condos ont vu le jour à quelques dizaines de mètres de notre maison. Au total, vingt condos occupés par des baby-boomers aisés, disposant de beaucoup d'argent à dépenser pour toutes sortes de gadgets électroniques générateurs d'interférence. Je suis encerclé... mais je ne me rends pas!

Ma longue antenne filaire en "L" inversée de 37,8 mètres capte une quantité effarente d'énergie électrostatique au point où je peux dire quand mes voisins vont se coucher! Mon bruit de fond chute alors généralement de deux à trois unités "S" ou plus une fois que la plupart d'entre eux sont finalement endormis!

Cela signifie que je devrais opérer de nuit pour échapper à cette satanée interférence! Je ne rajeunis pas. Donc ça ne m'attire pas du tout. J'ai besoin de mon sommeil, moi aussi!

Pour faire court, j'ai décidé d'explorer les capacités des petites antennes boucles magnétiques pour rendre ma réception HF plus agréable. L'une des caractéristiques les plus attrayantes des petites boucles magnétiques est qu'elles ne capturent pas beaucoup d'énergie provenant du champ électrique.

Au lieu de cela, elles répondent très bien à l'énergie électromagnétique. Mais, en raison de leur petite taille par rapport à la longueur d'onde reçue, elles présentent un gain moindre qu'une antenne demi-onde pour la même longueur d'onde.

En d'autres termes, la petite boucle magnétique offre des rapports signal/bruit bien meilleurs que des antennes plus conventionnelles comme les dipoles, les verticales et les longs fils...ce qui aide à faire ressortir les signaux QRP du bruit ainsi réduit.

LES PETITES ANTENNES BOUCLES MAGNÉTIQUES AVEC LESQUELLES J'AI EXPERIMENTÉ

Les petites antennes boucles magnétiques se répartissent en deux grandes catégories :

• celles utilisées en réception seulement
• celles utilisées pour émettre et recevoir des signaux

Le champ magnétique d'une boucle circulaire - dans ce cas une petite boucle magnétique placée verticalement - est tel que les signaux les plus faibles se situent sur son flanc.

On peut donc, simplement diriger le flanc de la boucle vers la source d'interférence qui nous importune pour la réduire.

Les signaux électromagnétiques maximums sont capturés dans le plan de la boucle.

LA PETITE ANTENNE BOUCLE MAGNÉTIQUE POUR LA RÉCEPTION SEULEMENT

La circonférence d'une petite antenne boucle magnétique devrait être d'environ un dixième (1/10) de la longueur de l'onde de la plus basse fréquence pour laquelle l'antenne est destinée.

En raison de sa petite taille, la petite boucle magnétique doit préférablement être de type "active" car elle ne capte pas autant d'énergie RF, par exemple, qu'une antenne demi-onde.

En d'autres termes, la SMLA doit être équipée d'un amplificateur à très faible bruit (LNA). Sinon, le l'appareil récepteur doit avoir un préamplificateur (à très faible bruit interne) pour obtenir un rapport S/N convenable.

Antenna boucle magnétique active Wellbrook modèle ALA1530L

Après beaucoup de recherches et de délibérations, j'ai finalement opté pour l'antenne de réception "active" - modèle ALA1530L - fabriquée par Wellbrook. Elle est munie d'un amplificateur à très faible bruit. Je l'ai installée à l'extérieur. Oui, je sais, elle est chère. Mais la performance est absolument exceptionnelle, faute d'un meilleur superlatif!

Récepteur SDR Airspy-Spyverter utilisé avec une antenne boucle magnétique

J'utilise un récepteur SDR dans la salle radio - un combo AirSpy/Spyverter - entre la petite boucle active Wellbrook et le logiciel SDRconsole sur mon PC.

Capture d'écran SDRconsole affichant les signaux reçus de l'antenne boucle magnétique via récepteur SDR

LES PETITES ANTENNES BOUCLES MAGNÉTIQUES POUR L'ÉMISSION ET LA RÉCEPTION

La plupart des petites boucles magnétiques, conçues pour permettre d'émettre des signaux RF, que vous trouverez sur le marché sont pour QRP (moins de 10-15 watts PEP). Par exemple :

• La WonderWand Wonderloop (http://www.wonder-wand.co.uk)
  
  
• La TX/RX HF-319 d'Antennas4less par Doxytronics (max 15 watts pep). Malheureusement, ils ne sont plus en affaires :(
  
  
• La Preciseloop Express de PreciseRF (https://preciserf.com), en revanche, permet un maximum de 45 watts PEP. C'est ma préférée parce qu'elle est plus facile à syntoniser que les autres que j'ai essayées.

La variété "basse puissance" des SMLA peut être utilisée à l'intérieur. Cependant, gardez les humains et les animaux à une distance sûre, vous y compris!

Veuillez consulter les URL suivantes pour plus d'informations sur cette importante question de sécurité :

http://www.arrl.org/rf-exposure
http://hintlink.com/power_density.htm

Il existe, bien sûr, de nombreuses autres SMLA fabriquées commercialement, dans la catégorie QRP ou de faible puissance tels que l'AlexLoop, les antennes boucles magnétiques de la MFJ et celles de Chameleon, pour n'en nommer que les plus populaires.

UNE ANTENNE BOUCLE MAGNÉTIQUE POUR PUISSANCES SUPÉRIEURES

Antenne boucle magnétique, modèle 100w 10-40m, contrôlée à distance fabriquée par AlphaAntenna.com

J'ai installé l'antenne boucle coaxiale magnétique Alpha 10-40 M, fabriquée par AlphaAntenna.com. Elle offre la possibilité d'être accordée à distance. Elle peut tolérer une puissance d'émission de 100 Watts PEP en BLU.

Je l'utilise quand l'interférence électrostatique devient gênante sur mon long fil en "L" inversé. Son contrôle à distance nécessite un peu de pratique avant qu'on devienne (relativement) à l'aise avec son fonctionnement.

Si vous avez fouillé le Web un peu, vous aurez constaté qu'il y a beaucoup mieux.

Pourquoi, alors, n'ais-je pas choisi l'antenne boucle magnétique HG3 Stepper de PreciseRF.com ? Parce qu'elle avait un délai de livraison minimum de 3-4 semaines lorsque j'étais prêt à commander. Elle était aussi plus chère que l'Alpha. Il est vrai que sa technologie de syntonisation à distance semble plus sophistiquée et "facile à utiliser". Mais bon. Peut-être plus tard?

LES OPTIONS "FAITES-MAISON"

Il y a aussi d'innombrables solutions de bricolage de petites antennes boucle magnétiques sur le Web. Voici quelques liens pour stimuler votre appétit de bricoleur :

https://www.w8ji.Com/magnetic_receiving_loops.htm
https://www.aa5tb.Com/loop.html
http://www.g4ilo.Com/wonder-loop.html
http://vk2rh.Com/Magnetic-Loop-Antenna-Project/

Calculateur de la petite boucle magnétique

https://www.66pacific.Com/Calculators/small-transmitting-loop-Antenna-calculator.aspx

https://miguelvaca.github.io/vk3cpu/magloop.html

RÉSUMÉ

Cet article est un aperçu rapide de la petite antenne boucle magnétique (SMLA). Les SMLA offrent d'excellents rapports signal/bruit (S/N) en réception, mais leur faible gain nécessite un préamplificateur à faible bruit interne, ce que la plupart des appareils émetteurs/récepteur modernes possèdent.

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