Test comparatif d’antennes en réception

Reprise de l’article Linkedin du 6 avril 2020.

Lors des dernières journées portes ouvertes de la formation pro de l’INA, le 29 février nous avons réalisé un test comparatif d’antennes en réception audio.

Antennes omnidirectionnelles ou directives, amplifiées ou non amplifiées ?  L’opérateur son a souvent du mal à choisir, et les choix ne sont pas forcément intuitifs. En réception HF, le gain apporté par une directivité ou un ampli de réception n’est pas forcément une bonne idée . En théorie, le gain n’est là que pour compenser la perte du signal radio entre l’antenne et le récepteur.

Nous avions un petit stock d’antennes :

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Nos antennes prêtes pour le test.

Toutes les antennes sont potentiellement passives : en coupant l’alimentation envoyée aux amplificateurs par le câble d’antenne.

Pour nos essais, nous disposons d’un enregistreur Sound Devices SD688 et de son extension HF : le SL6. Le SL6 permet de distribuer le signal radio sur 3 récepteurs doubles, d’analyser le spectre radio et d’attribuer les fréquences choisies au récepteur.

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Notre SL6 est équipé, pour des raisons pédagogiques, de 3 récepteurs double de marques différentes : Wisycom MCR42, Audio Limited A10 et Lectrosonics SRb. Nous possédons également un récepteur Zaxcom mais il n’est pas au format « slot », il fonctionne de façon autonome, il reste donc au magasin Ina avec le Sennheiser EK 6042. (le comparatif des liaisons HF, c’était l’an passé !)

Nous laissons libre choix à nos visiteurs de choisir une marque parmi ces trois pour le test.

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Le Sound Devices SD688 et le SL6 sur sa roulante Zucca.

Après une rapide présentation du fonctionnement des antennes et de la propagation des ondes radio nous avons procédé au test. Le matin en intérieur puis l’après midi en extérieur.

Les choix du test

Mettre toutes les liaisons radio sur un pied d’égalité lors d’un test n’est pas simple… Nous avons choisi de faire le test par paire d’antennes, cela n’est pas parfait car d’un moment à l’autre les perturbations peuvent changer : apparition d’une autre émission par exemple ou pour le test intérieur plus de monde dans les couloirs. Ce sont les limites des tests HF, il n’est pas toujours simple de répliquer exactement les mêmes conditions pour tous.

Un scan méticuleux à l’aide du SL6 nous permet de trouver deux très bonnes fréquences. Elles seront à chaque session utilisées sur le récepteur Wisycom. Le squelch est réglé avec la fonction « Auto Squelch » du MCR42, on trouve 6 dBμV. Ce qui augure d’un environnement radio relativement dégagé et donc d’une bonne portée.

Le test intérieur

Les antennes sont positionnées dans le couloir, à l’entrée de la salle et à 2 mètres de hauteur sauf pour les antennes fouets qui sont elles directement sur le SL6, qui lui est posé sur sa petite roulante de tournage Zucca. Les antennes fouets sont donc à un mètre de hauteur, ce qui n’est pas l’idéal en théorie.

Nous avons choisi de faire le test sur deux émetteurs en même temps. Ils sont à la ceinture du testeur l’un sur le côté gauche, l’autre sur le côté droit.  

Le testeur énumère le numéro des salles, le son est basculé sur les enceintes de la salle : un micro sur l’enceinte gauche, l’autre sur l’enceinte droite. Les participants aux portes ouvertes notent le premier décrochage ou interférence.

Le porteur des émetteurs dispose d’un talkie walkie pour pouvoir être prévenu lors de la fin du test. Le public des portes ouvertes perturbe la réception : c’est parfait nous ne sommes pas dans un laboratoire ! 

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Le couloir de l’Ina lors des portes ouvertes. Il fait environ 140 m de long. 

Résultat du test en intérieur

Le podium en intérieur :

1.    100 mètres. L’antenne dipôle placée en hauteur doublée de l’antenne fouet placé à 1 mètre du sol sur la roulante a donnée le meilleur résultat. Soit deux antennes omnis passives.

2.    85 mètres. Deux omni amplifiées : les deux antennes omni passives en hauteur à plus 10 de gain. Et c’est une surprise.

3.    80 mètres. Deux LPDA passives : les deux antennes LPDA directives et passives arrivent ensuite.

4.    75 mètres. Deux omnis passives.

5.    65 mètres. Deux antennes fouets.

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Le problème dans le couloir n’était pas la distance mais la réaction face aux interférences : obstacles des personnes dans le couloir et réflexions sur les murs. Lors de notre test, les antennes omnidirectionnelles s’en sont sorties plus facilement.

On pourrait en déduire qu’en intérieur les antennes omnis se sont très bien comportées et que placer au moins l’une d’elles en hauteur est un grand plus. 

Paradoxalement les antennes omni avec 10 dB de gain ont donné un meilleur résultat que les LPDA non amplifiées. Il est général fortement conseillé de ne pas amplifier plus que nécessaire le signal des antennes car on prend le risque de remonter les perturbations et les produits d’intermodulation. Ce contre-exemple peut s’expliquer par l’utilisation de seulement deux fréquences et un spectre dégagé.  Cette amplification a finalement apporté une petite amélioration de la portée par rapport aux mêmes antennes non amplifiées. Un cas particulier et rare ! A ne pas (trop) suivre. 

L’antenne fouet et la dipôle, elles aussi omnidirectionnelles et non amplifiées ont donné le meilleur résultat : 100 mètres.

Résultat du test en extérieur

Le test extérieur s’est trop bien déroulé…Nous empêchant de fournir un résultat intéressant. Comme pour le test intérieur le squelch est réglé avec la fonction « Squelch auto » du MCR42, on trouve 6 dBμV. Ce qui augure d’un environnement radio relativement dégagé et donc d’une bonne portée.

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Les antennes LPDA de Betso et Sennheiser.

Nous avons démarré ce test avec deux antennes omnis, non amplifiés et positionnées à l’extérieur de la fenêtre. Aucun décrochage n’a été constaté sur plus de 150 mètres c’est à dire la distance de la clôture du terrain de l’INA. 

Le testeur n’ayant pas voulu escalader la clôture nous n’avons pas pu pousser le test plus loin. Le passage aux deux antennes LPDA, non amplifiées (photo) nous a seulement permis de constater un niveau radio plus élevé ce qui est tout a fait logique et permet seulement de déduire que la portée aurait été plus longue.

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Conclusion

En émission radio amplifier le signal à l’émission, ou à la réception plus que nécessaire n’est généralement pas une bonne idée et peut même être la cause de sérieux décrochages. Il faut d’abord prendre soin de bonnes fréquences et d’un bon placement des antennes. Les antennes les plus chères ne sont pas forcément la solution la plus adaptée.

Pour aller plus loin

Vous pouvez lire le test des JPO 2019, le guide « pratique des liaisons HF »  et bien sur vous renseigner sur les deux formations aux liaisons HF audio. L’une dédié au tournage, l’autre aux régies HF.