Antennes VHF et UHF – Radioamateur

Antennes VHF et UHF

Guide complet des antennes radioamateur
Pour les bandes 144 MHz (VHF) et 430 MHz (UHF)

Les antennes VHF et UHF en radioamateur

Pour les radioamateurs, les antennes VHF (Very High Frequency, 30-300 MHz) et UHF (Ultra High Frequency, 300-3000 MHz) jouent un rôle clé dans la transmission et la réception des signaux. Ces bandes sont principalement utilisées pour les communications locales, régionales ou via des relais, bien que des contacts longue distance soient également possibles dans des conditions favorables.

Le choix de l’antenne dépend de nombreux facteurs : la fréquence d’utilisation, la portée souhaitée, la configuration du terrain, l’espace disponible et les préférences personnelles en matière de performance. Chaque type d’antenne présente ses avantages et inconvénients spécifiques selon l’application visée.

Bandes de fréquences radioamateur

VHF – 2 mètres

144-146 MHz

Longueur d’onde : 2 m

Utilisations principales :

Communications locales (simplex)
Relais FM
Contacts DX (propagation sporadique E)
Satellites amateurs
APRS (Automatic Packet Reporting System)

UHF – 70 centimètres

430-440 MHz

Longueur d’onde : 70 cm

Utilisations principales :

Communications locales (simplex)
Relais FM
Liaisons numériques (D-STAR, DMR, C4FM)
Satellites amateurs
Expérimentations

Antenne Dipôle

Omnidirectionnelle

Caractéristiques

L’antenne dipôle est l’une des antennes les plus simples et les plus fondamentales. Elle consiste en deux bras métalliques de longueur égale (λ/4 chacun) alimentés au centre, formant une longueur totale de λ/2 (demi-onde).

✅ Avantages :

Conception très simple et économique
Facile à construire et à ajuster
Omnidirectionnelle dans le plan horizontal
Impédance d’environ 73 Ω (proche du 50 Ω standard)
Fiable et robuste

❌ Inconvénients :

Gain relativement faible (2,15 dBi)
Bande passante limitée
Nécessite un support horizontal
Sensible à la hauteur d’installation

Calcul des dimensions

Longueur totale du dipôle :

              L = 143 / f(MHz)
            

(L en mètres, f en MHz)

Exemples de dimensions :

VHF 2m (145 MHz) :
L = 143 / 145 = 98,6 cm
Chaque bras : 49,3 cm

UHF 70cm (435 MHz) :
L = 143 / 435 = 32,9 cm
Chaque bras : 16,45 cm

💡 Conseil pratique

Construisez toujours l’antenne légèrement plus longue que calculé (environ 5%), puis coupez progressivement pour ajuster la fréquence de résonance. Il est facile de raccourcir, impossible de rallonger !

Antenne Yagi

Directionnelle

Caractéristiques

L’antenne Yagi est une antenne directionnelle composée d’un élément actif (dipôle alimenté), d’un réflecteur et d’un ou plusieurs directeurs. Plus il y a de directeurs, plus le gain et la directivité sont élevés.

✅ Avantages :

Excellent gain (7 à 15 dBi selon le nombre d’éléments)
Très bonne directivité
Réduit les interférences latérales et arrières
Idéale pour les contacts longue distance
Rapport avant/arrière élevé

❌ Inconvénients :

Doit être orientée vers le correspondant
Nécessite souvent un rotor pour changer de direction
Plus encombrante que les antennes omnidirectionnelles
Bande passante limitée
Installation plus complexe

Performance selon le nombre d’éléments

Éléments	Gain	Usage
3 éléments	6-7 dBi	Local/Régional
5 éléments	9-10 dBi	Régional/DX
9 éléments	12-13 dBi	DX/Contests
13+ éléments	14-16 dBi	DX sérieux/EME

Applications typiques :

Communications longue distance : Propag. sporadique E, tropo
Activation de relais distants
Satellites amateurs : Souvent en configuration croisée
Contests VHF/UHF
EME (Earth-Moon-Earth) : Arrays de plusieurs Yagi

🎯 Conseil d’orientation

Pour les communications locales via relais, orientez la Yagi vers le relais. Pour le DX, un rotor est indispensable. Certains OM installent deux Yagi fixes : une vers le nord et une vers le sud, avec un commutateur.

Antenne Ground Plane (GP)

Omnidirectionnelle

Caractéristiques

L’antenne Ground Plane est une antenne verticale omnidirectionnelle composée d’un élément rayonnant vertical (λ/4) et de plusieurs radiaux (généralement 4) inclinés à environ 45° qui servent de plan de masse artificiel.

✅ Avantages :

Couverture omnidirectionnelle (360°)
Facile à construire et peu coûteuse
Compacte et peu encombrante
Gain modéré mais acceptable (1 à 3 dBi)
Impédance proche de 50 Ω
Idéale pour l’installation en hauteur

❌ Inconvénients :

Gain inférieur aux antennes directionnelles
Nécessite un dégagement en hauteur
Sensible aux obstacles proches
Les radiaux doivent être correctement dimensionnés

Construction et dimensions

Longueur de chaque élément (vertical + radiaux) :

              L = 71,5 / f(MHz)
            

(L en mètres, f en MHz)

Exemples pour VHF et UHF :

VHF 2m (145 MHz) :
Vertical : 71,5 / 145 = 49,3 cm
Radiaux : 4 × 49,3 cm

UHF 70cm (435 MHz) :
Vertical : 71,5 / 435 = 16,4 cm
Radiaux : 4 × 16,4 cm

🔧 Conseil de construction

Matériaux : Utilisez du tube de cuivre, laiton ou aluminium pour le vertical. Les radiaux peuvent être en fil rigide. L’angle de 45° des radiaux optimise l’impédance à ~50 Ω. Un angle plus faible (30°) donnera ~75 Ω, et horizontal (~90°) environ 35 Ω.

Installation : Plus l’antenne est haute et dégagée, meilleure sera la couverture. Évitez les obstacles métalliques à proximité.

Antenne Colinéaire

Omnidirectionnelle

Caractéristiques

L’antenne colinéaire est composée de plusieurs éléments verticaux de λ/2 empilés verticalement et connectés par des stubs (sections de ligne de transmission) qui remettent les signaux en phase. L’ensemble est généralement logé dans un tube en fibre de verre pour la protection.

✅ Avantages :

Excellent gain (5 à 9 dBi selon le nombre de sections)
Couverture omnidirectionnelle (360°)
Rayonnement très aplati (idéal pour la couverture locale)
Compacte verticalement
Professionnelle et esthétique
Très populaire pour les relais

❌ Inconvénients :

Construction plus complexe que la GP
Coût plus élevé (si achetée)
Les stubs doivent être précisément calculés
Bande passante limitée

Performance et applications

Sections	Gain	Hauteur
2 sections	3-4 dBi	~1 m (VHF)
4 sections	5-6 dBi	~2 m (VHF)
8 sections	7-9 dBi	~4 m (VHF)

Applications idéales :

Stations de relais : Couverture omnidirectionnelle avec bon gain
Stations fixes : Excellente pour le trafic local et régional
APRS : Idéale pour les digipeaters et iGates
Écoute scanner : Large couverture

📊 Diagramme de rayonnement

Plus il y a de sections, plus le diagramme de rayonnement vertical est « aplati ». Cela concentre l’énergie vers l’horizon, améliorant la portée horizontale au détriment de la couverture proche en altitude. Une colinéaire de 8 sections a un angle de rayonnement très faible (~5-10° au-dessus de l’horizon).

Antenne J-Pôle

Omnidirectionnelle

Caractéristiques

L’antenne J-pôle est une antenne verticale omnidirectionnelle qui tire son nom de sa forme en « J ». Elle consiste en un élément rayonnant vertical de λ/2 et un stub d’adaptation de λ/4 replié, qui sert à la fois de plan de masse et d’adaptateur d’impédance.

✅ Avantages :

Ne nécessite pas de plan de sol (radiaux)
Construction très simple et économique
Omnidirectionnelle (360°)
Gain modéré (2-3 dBi)
Peut être construite en échelle, câble, tube, ou fil
Bonne impédance (50 Ω avec bon ajustement)
Compacte et facile à dissimuler

❌ Inconvénients :

Gain inférieur aux colinéaires
Le point d’alimentation doit être ajusté avec précision
Sensible à la proximité d’objets métalliques
Bande passante limitée

Construction et ajustement

Dimensions approximatives :

              Section rayonnante : 143 / f(MHz)

              Stub : 71,5 / f(MHz)

(Dimensions en mètres, f en MHz)

Exemples VHF et UHF :

VHF 2m (145 MHz) :
Section rayonnante : 98,6 cm
Stub : 49,3 cm
Longueur totale : ~148 cm

UHF 70cm (435 MHz) :
Section rayonnante : 32,9 cm
Stub : 16,4 cm
Longueur totale : ~49 cm

🔧 Ajustement du point d’alimentation

Le point d’alimentation optimal se trouve généralement entre le quart et le tiers de la longueur du stub en partant du bas. Pour l’ajuster :

1. Commencez à ~1/4 du stub depuis le bas
2. Mesurez le ROS avec un ROSmètre
3. Déplacez le point d’alimentation par petits incréments (1-2 cm)
4. Recherchez le point donnant le ROS minimum (idéalement < 1,5:1)

La J-pôle peut être construite avec du câble d’échelle 300 Ω (très populaire), du tube de cuivre ou d’aluminium, ou même du câble coaxial.

Antenne Log-Périodique

Directionnelle Large bande

Caractéristiques

L’antenne log-périodique (LPDA – Log-Periodic Dipole Array) est une antenne directionnelle conçue pour fonctionner sur une très large gamme de fréquences. Elle est composée d’éléments de tailles progressivement décroissantes espacés selon une progression logarithmique.

✅ Avantages :

Fonctionne sur une très large bande de fréquences
Performances constantes sur toute la bande
Gain raisonnable (6-10 dBi)
Bonne directivité
Une seule antenne pour plusieurs bandes
ROS stable sur toute la plage

❌ Inconvénients :

Gain inférieur à une Yagi optimisée pour une fréquence
Encombrante (nombreux éléments)
Construction complexe
Coût élevé (si achetée)
Nécessite un rotor pour changer de direction

Applications et utilisations

Plages de fréquences typiques :

VHF/UHF combinée :
Couvre 140-470 MHz (2m et 70cm)
Gain : 6-8 dBi

Large bande VHF :
Couvre 100-200 MHz
Gain : 7-9 dBi

Large bande UHF :
Couvre 400-900 MHz
Gain : 8-10 dBi

Utilisations principales :

Radioamateurs multi-bandes : Une antenne pour 2m, 1,25m, 70cm
Écoute scanner : Excellente pour couvrir plusieurs services
Télévision hertzienne : Réception de plusieurs canaux
Stations de monitoring : Surveillance large spectre
Recherche et expérimentation : Tests sur plusieurs fréquences

⚖️ Compromis performance/polyvalence

La log-périodique est un excellent choix si vous avez besoin de travailler sur plusieurs bandes VHF/UHF sans changer d’antenne. Cependant, pour des performances optimales sur une bande spécifique (contests, DX), une Yagi dédiée sera supérieure.

Conseil : Idéale en station secondaire ou portable, ou si vous avez des contraintes d’espace limitant le nombre d’antennes installables.

Antenne Bazooka

Omnidirectionnelle Bande large

Caractéristiques

L’antenne Bazooka (ou double bazooka) est un type particulier de dipôle où chaque bras est constitué d’un morceau de câble coaxial. La tresse extérieure et le conducteur central sont connectés ensemble aux extrémités, créant ainsi un dipôle à large bande avec des propriétés intéressantes de rejet du bruit.

✅ Avantages :

Bande passante beaucoup plus large qu’un dipôle classique
Excellent rejet des bruits statiques (orages)
Construction robuste et étanche
ROS faible sur une large plage de fréquences
Bon rapport signal/bruit

❌ Inconvénients :

Plus lourde qu’un dipôle en fil simple
Coût plus élevé (utilise du câble coaxial)
Installation plus difficile due au poids
Gain similaire à un dipôle classique
En VHF/UHF, moins performante que les antennes spécialisées

Construction et utilisation

Matériaux nécessaires :

• 2 sections de câble coaxial 50 Ω (RG-58, RG-8X, etc.)
• Longueur de chaque section : ~λ/4 × facteur de vélocité
• Facteur de vélocité : généralement 0,66 pour RG-58

• Connexions :
– Centre : Tresse bras gauche ↔ Âme bras droit
– Centre : Âme bras gauche ↔ Tresse bras droit
– Extrémités : Tresse ↔ Âme (court-circuitées)

📝 Note d’utilisation

Historique : La Bazooka était très populaire en HF dans les années 1940-1960 pour ses qualités de bande large et de rejet du bruit. Aujourd’hui, elle est moins utilisée en VHF/UHF car d’autres antennes (Yagi, colinéaires) offrent de meilleures performances.

Meilleure utilisation : HF (bandes décamétriques) où ses avantages de bande large et rejet du bruit sont plus appréciables. En VHF/UHF, privilégiez un dipôle simple, une GP ou une colinéaire selon vos besoins.

Tableau comparatif des antennes

Type d’antenne	Directivité	Gain typique	Complexité	Usage principal
Dipôle	Omnidirectionnelle	2,15 dBi	⭐ Très simple	Local, portable, expérimentation
Yagi	Directionnelle	6-16 dBi	⭐⭐⭐ Moyenne	DX, contests, satellites, relais distants
Ground Plane	Omnidirectionnelle	1-3 dBi	⭐⭐ Simple	Local, relais, mobile (sur véhicule)
Colinéaire	Omnidirectionnelle	5-9 dBi	⭐⭐⭐ Moyenne	Station fixe, relais, couverture locale
J-Pôle	Omnidirectionnelle	2-3 dBi	⭐⭐ Simple	Local, portable, QRP, discrétion
Log-Périodique	Directionnelle	6-10 dBi	⭐⭐⭐⭐ Complexe	Multi-bandes, scanner, monitoring
Quad	Directionnelle	7-12 dBi	⭐⭐⭐⭐ Complexe	DX, plus commun en HF
Bazooka	Omnidirectionnelle	2-3 dBi	⭐⭐⭐ Moyenne	HF principalement, rejet du bruit

Critères de sélection d’une antenne

🎯 Fréquence d’opération

Choisissez une antenne spécifiquement conçue pour votre bande de fréquences. Les dimensions sont critiques en VHF/UHF.

Exemples :
• VHF 2m : 144-146 MHz
• UHF 70cm : 430-440 MHz
• Bi-bande : 2m + 70cm
• Large bande : Log-périodique

📡 Directivité souhaitée

Déterminez si vous avez besoin d’une couverture omnidirectionnelle (360°) ou directionnelle (concentrée dans une direction).

Omnidirectionnelle : GP, Colinéaire, J-Pôle
→ Trafic local, relais, QSO mobiles

Directionnelle : Yagi, Log-périodique
→ DX, contacts ciblés, satellites

📊 Gain nécessaire

Plus le gain est élevé, plus la portée est grande, mais l’antenne devient plus directive et souvent plus encombrante.

Faible gain (0-3 dBi) : Dipôle, GP, J-Pôle
→ Couverture large, QSO locaux

Gain moyen (5-9 dBi) : Colinéaire, Yagi 3-5 éléments
→ Équilibre portée/couverture

Gain élevé (>10 dBi) : Yagi 9+ éléments
→ Contacts DX, satellites, EME

📏 Espace disponible

Certaines antennes nécessitent beaucoup d’espace (Yagi, Log-périodique), d’autres sont compactes (GP, J-Pôle, colinéaire).

Espace limité :
→ Dipôle, J-Pôle, GP compacte

Espace modéré :
→ Colinéaire, Yagi 3-5 éléments

Grand espace :
→ Yagi multi-éléments, Log-périodique, Arrays

⚡ Polarisation

La polarisation est critique ! Un désaccord de polarisation entre deux stations peut causer jusqu’à 20 dB de perte de signal.

⚠️ Important :

Verticale : GP, Colinéaire, J-Pôle
→ Standard pour FM local et relais

Horizontale : Dipôle, Yagi horizontal
→ Standard pour SSB et DX

Circulaire : Hélice, Yagi croisée
→ Satellites (compense la rotation)

💰 Budget et complexité

Certaines antennes peuvent être construites pour quelques euros, d’autres nécessitent un investissement important.

Budget limité :
→ Dipôle fait maison, J-Pôle, GP DIY
Coût : 5-20 €

Budget moyen :
→ GP commerciale, Yagi 3-5 éléments
Coût : 30-100 €

Budget élevé :
→ Colinéaire longue, Yagi pro, Log-périodique
Coût : 100-500+ €

Conseils d’installation et d’optimisation

Principes généraux pour toutes les antennes VHF/UHF :

Hauteur : Plus l’antenne est haute, meilleure est la couverture. Les VHF/UHF sont principalement en ligne de vue (line-of-sight).
Dégagement : Éloignez l’antenne des obstacles métalliques (gouttières, cheminées, autres antennes) d’au moins λ/4.
Câble coaxial : Utilisez du câble de qualité et le plus court possible. Les pertes augmentent avec la fréquence. Préférez du RG-213 ou mieux du LMR-400 en UHF.
Connecteurs : Utilisez des connecteurs de qualité (PL-259, N, SMA) correctement sertis ou soudés. Un mauvais connecteur peut causer des pertes importantes.
Protection météo : Protégez toutes les connexions avec du ruban auto-amalgamant et/ou du mastic d’étanchéité.
Mise à la terre : Reliez l’antenne et le coaxial à la terre pour la protection contre la foudre.
Réglage : Utilisez un analyseur d’antenne ou un ROSmètre pour vérifier et optimiser le ROS. Visez un ROS < 1,5:1 au centre de la bande.
Tests : Après installation, testez avec des correspondants locaux dans différentes directions pour valider la couverture.

⚡ Attention – Sécurité

Installation en hauteur : Travaillez toujours en sécurité ! Utilisez un harnais, des échelles stables, et ne travaillez jamais seul en hauteur. En cas de doute, faites appel à un professionnel.

Protection foudre : Installez un parafoudre (surge protector) sur le câble coaxial à l’entrée de la station. Débranchez les antennes en cas d’orage.

Lignes électriques : N’installez JAMAIS une antenne à proximité de lignes électriques. En cas de chute, le contact pourrait être mortel.

Conclusion

Le choix d’une antenne VHF ou UHF dépend de nombreux facteurs : vos objectifs (local/DX), votre budget, l’espace disponible, et vos préférences personnelles. Il n’y a pas d’antenne « parfaite » pour toutes les situations. La meilleure approche consiste souvent à commencer simple (dipôle ou Ground Plane) pour apprendre, puis à évoluer vers des antennes plus performantes selon vos besoins. N’hésitez pas à expérimenter et à construire vos propres antennes – c’est une partie gratifiante du hobby radioamateur ! Les radioamateurs ajustent souvent leurs systèmes d’antennes pour obtenir les meilleures performances dans leur environnement particulier. 73 et bons DX !

2025 – Guide des Antennes VHF et UHF

Pour plus d’informations : ARRL Antenna Book, RSGB VHF/UHF Manual, REF-Union