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
- Communications locales (simplex)
- Relais FM
- Contacts DX (propagation sporadique E)
- Satellites amateurs
- APRS (Automatic Packet Reporting System)
- Communications locales (simplex)
- Relais FM
- Liaisons numériques (D-STAR, DMR, C4FM)
- Satellites amateurs
- Expérimentations
Antenne Dipôle
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).
- 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
- Gain relativement faible (2,15 dBi)
- Bande passante limitée
- Nécessite un support horizontal
- Sensible à la hauteur d’installation
Longueur totale du dipôle :
(L en mètres, f en MHz)
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
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
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.
- 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
- 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
| 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 |
- 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
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)
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.
- 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
- Gain inférieur aux antennes directionnelles
- Nécessite un dégagement en hauteur
- Sensible aux obstacles proches
- Les radiaux doivent être correctement dimensionnés
Longueur de chaque élément (vertical + radiaux) :
(L en mètres, f en MHz)
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
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
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.
- 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
- Construction plus complexe que la GP
- Coût plus élevé (si achetée)
- Les stubs doivent être précisément calculés
- Bande passante limitée
| 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) |
- 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
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
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.
- 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
- Gain inférieur aux colinéaires
- Le point d’alimentation doit être ajusté avec précision
- Sensible à la proximité d’objets métalliques
- Bande passante limitée
Dimensions approximatives :
Stub : 71,5 / f(MHz)
(Dimensions en mètres, f en MHz)
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
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
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.
- 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
- 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
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
- 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
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
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.
- 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
- 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
• 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)
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
Choisissez une antenne spécifiquement conçue pour votre bande de fréquences. Les dimensions sont critiques en VHF/UHF.
• VHF 2m : 144-146 MHz
• UHF 70cm : 430-440 MHz
• Bi-bande : 2m + 70cm
• Large bande : Log-périodique
Déterminez si vous avez besoin d’une couverture omnidirectionnelle (360°) ou directionnelle (concentrée dans une direction).
→ Trafic local, relais, QSO mobiles
Directionnelle : Yagi, Log-périodique
→ DX, contacts ciblés, satellites
Plus le gain est élevé, plus la portée est grande, mais l’antenne devient plus directive et souvent plus encombrante.
→ 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
Certaines antennes nécessitent beaucoup d’espace (Yagi, Log-périodique), d’autres sont compactes (GP, J-Pôle, colinéaire).
→ Dipôle, J-Pôle, GP compacte
Espace modéré :
→ Colinéaire, Yagi 3-5 éléments
Grand espace :
→ Yagi multi-éléments, Log-périodique, Arrays
La polarisation est critique ! Un désaccord de polarisation entre deux stations peut causer jusqu’à 20 dB de perte de signal.
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)
Certaines antennes peuvent être construites pour quelques euros, d’autres nécessitent un investissement important.
→ 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
- 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.
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