F6BQP

Station Radioamateur

Hélicone

Résumé:
En DATV lorsque l'on utilise une seule parabole à la fois pour l'émission et la réception et que cette parabole est de dimension modeste (diamètre 1 mètre ou moins) il est impératif que l'atténuation additionelle apportée par la source d'émission soit la plus faible possible.
Une hélice de 4 ou 5 spires réalisée avec un fil de gros diamètre donne un masquage asez important devant le LNB et l'atténuation additionelle due à la présence de l'hélice devant le LNB peut atteindre 2 à 3 dB : Ceci n'est pas acceptable en DATV.
L' "hélicone" étant bobinée sur une forme conique, les spires sont en dehors
de l'angle d'ouverture et n'apportent aucune atténuation additionelle en réception.
En contrepartie il faut accepter une petite perte de rendement à l'émission qui sera de l'ordre de 0.8 dB.
Abstract:
In DATV when using a single dish for both transmission and reception and if this dish is of modest size (diameter 1 meter or less) it is imperative that the additional attenuation provided by the emission source is as low as possible.

An helix of 4 or 5 turns made with a large diameter wire gives quite significant masking in front of the LNB and the additional attenuation due to the presence of the helix in front of the LNB can reach 2 to 3 dB: This is not acceptable in DATV.
The "helicone" being wound on a conical shape, the turns are outside
the opening angle and do not provide any additional attenuation in reception.

In return you have to accept a small loss of transmission efficiency which will be around 0.8 dB.

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helicone
antenna "helicone" front view


Diamètre réflecteur 120 mm
Trou central diamètre 46 mm

Longueur du fil ~ 265 mm
diamètre du fil: 2.3 mm
fil de cuivre (2.5 mm² de section) recouvert
d'une tresse en cuivre argenté provenant
d'un cable coaxial RG179
(nota: la tresse n'est pas indispensable)

Rayon min R1 = 23 mm
Rayon max R2 = 31 mm
1.5 spire

Ligne d'adaptation: largeur 7 mm
hauteur par rapport au réflecteur: ~1.5 mm

Reflector diameter 120 mm
Central hole diameter 46 mm

Wire lengh ~ 265 mm
wire diameter: 2.3 mm
copper wire (2.5 mm² section) covered
with a silver-plated copper braid from
an RG179 coaxial cable
(note: the braid is not essential)

Radius min R1 = 23 mm
Radius max R2 = 31 mm
1.5 turn

Adaptation line: with 7 mm
height from the reflector: ~1.5 mm

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helicone
antenna "helicone" side view



Hauteur première spire: H1 = 12 mm
Hauteur de l'extrémité: H2 = 27 mm

Attention: toutes les dimensions sont assez critiques
bien les respecter ...

Les mesures données ici sont obtenues
avec une parabole qui a un F/D de 0.6
Les résultats pourraient être différents avec
un autre F/D.


Height of the first turn: H1 = 12 mm
Height of the end: H2 = 27 mm

Warning: all dimensions are quite critical
respect them well ...

The measurements given here are obtained
with a dish that has an F/D of 0.6
The results could be different with another F/D.

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helicone
antenna "helicone" return loss



Réglage:

Prendre une longeur de fil de 270 mm
et couper mm par mm pour obtenir la résonance
(ROS minimum) à 2406 MHz.
1 mm en moins déplace la résonance de +10MHz

Ajuster la hauteur de la ligne d'adaptation par
rapport au réflecteur pour avoir le minimum de ROS.

On doit obtenir un Return Loss d'au moins -30dB
à 2406 MHz.
La largeur de bande pour un Return Loss de -20dB
doit être d'environ 45 MHz.


Adjustment:

Take a wire length of 270 mm
and cut mm by mm to get the resonance
(minimum VSWR) at 2406 MHz.
1 mm less moves the resonance by +10MHz

Adjust the height of the adaptation line
relative to the reflector to have the minimum SWR.

You should obtain a Return Loss of at least -30dB
at 2406 MHz.
The bandwidth for a Return Loss of -20dB
should be around 45 MHz.

 Auteur: F6BQP

Conclusion:
Réception: aucune atténuation supplémentaire lorsque l'hélicone
est installée devant le LNB

Emission: perte de rendement de ~0.8 dB par rapport à une hélice traditionelle

Avec ma parabole de 1 mètre, pour obtenir le même niveau d'émission avec l'hélicone par rapport à une hélice traditionelle de 3.5 spires, il faut donc augmenter la pusissace de 50W à 60W
(ceci pour être à -1 dB du niveau de la balise DATV)
Conclusion:
Rx: No additional loss when the helicone is in front of the LNB


Tx: efficiency loss of ~0.8 dB versus traditional helix

With my 1 meter dish, to obtain the same emission level with the helicone compared to a traditional helix of 3.5 turns, it is therefore necessary to increase power from 50W to 60W
(this is to be -1 dB from the DATV beacon level)