L’antenne Diélasphère (fin des années 1930)

Inventée en suisse par LEVY-WALICH Maurice Prosper le 19/05/1933 et brevetée en France le 05/03/1394, la Diélasphère n’était pas une mauvaise antenne au sens physique, mais une mauvaise antenne au sens radioélectrique, vendue intelligemment pour des contraintes non techniques. Elle s’inscrit dans une vague très caractéristique des années 1925–1935, où la TSF grand public explose, mais où la théorie est déjà suffisante pour savoir que certaines promesses sont irréalistes. Pour cette antenne, c’était surtout le Marketing qui était sophistiqué ! Elle est parfaite pour comprendre comment le marketing technique est né en radio !

Fabricant

Marque : Diéla (fabriqué à Paris, France).
116 Avenue Daumesnil, 75 Paris 12e (1970)
Usines: Sauvigny-sur-Brave

Type de matériel

Catégorie : antenne réception radio. Breveté SGDG (sans garantie du gouvernement)

Caractéristiques techniques
💠 Dimensions

Sphère de ≈ 35 cm de diamètre

💠 Matériaux

Composée principalement d’aluminium, avec un isolateur porcelaine.

💠 Fonction

Présentée comme antenne anti-parasite et anti-inductive, avec une configuration sphérique.

💠 Montage / structure

Sphère montée sur un support en bambou proposé en diverses longueurs

Probablement une erreur dans cette description, parue dans le n°1 du journal « Télévision » de avril-mai 1939. La diélasphère n’était probablement pas employée en radiodiffusion à cause de son rendement très faible, mais seulement en réception radio.

💠 Poids

Environ 1,3 kg

💠 Alimentation

Aucune alimentation électrique nécessaire (c’est une antenne passive)

Origine

Fabriquée en France sous licence étrangère (probablement d’une technologie d’antenne importée ou brevetée à l’étranger à l’époque).

Commentaires historiques

Vendue à l’origine au prix de 150 FRF pour la sphère seule, avec options de mât en bambou de différentes hauteurs.

Commentaires techniques

Avec le recul et les connaissances actuelles, cette antenne était fonctionnelle au niveau du principe physique, mais d’un intérêt faible par rapport à des antennes modernes.

Ce qu’est réellement une « antenne sphérique » de ce type

La Diélasphère n’est pas une antenne « rayonnante » au sens moderne, mais essentiellement :

une capacité conductrice isolée (une sphère métallique),
utilisée comme antenne électrique (E-field),
travaillant très loin en dessous de sa fréquence de résonance.

En termes modernes, c’est l’équivalent :

d’une antenne capacitive très courte
ou d’une sonde de champ électrique.

Ce que la théorie électromagnétique moderne confirme

Points techniquement justifiés

✔ La sphère est d’une excellente géométrie électrostatique

Capacité bien définie : $C = 4\pi\varepsilon_0 R$ Champ uniforme
Impédance stable et prévisible

👉 C’est pour cela que :

les antennes isotropes théoriques sont sphériques,
les sondes E-field calibrées utilisent encore aujourd’hui des sphères ou quasi-sphères.

✔ Faible sensibilité directionnelle

Pour une réception en ondes courtes ou grandes ondes :
- moins dépendante de l’orientation
- moins affectée par l’environnement immédiat

✔ Faible couplage inductif

Peu sensible aux champs magnétiques parasites (moteurs, lignes secteur)
Argument « anti-parasite » partiellement fondé

Mais ses limites sont très sévères (et bien connues aujourd’hui)

Rendement extrêmement faible

Une sphère de 35 cm à 1 MHz représente :

une fraction infime de la longueur d’onde (~300 m)
une résistance de rayonnement quasi nulle

👉 Résultat :

signal très faible
nécessité d’une impédance d’entrée énorme (plusieurs MΩ)

Bruit dominant

Avec les connaissances actuelles :

le bruit atmosphérique et industriel domine largement en PO/GO
une antenne E-field courte ne rejette pas ce bruit

➡ Une boucle magnétique fait beaucoup mieux.

Aucun avantage sur le rapport signal/bruit

À signal égal :

dipôle → mieux
fil long → mieux
cadre magnétique → nettement mieux

C’est la raison pour laquelle elles ont disparu de la TSF grand public mais existent toujours en instrumentation scientifique.

Pourquoi ça « marchait » dans les années 1930

À l’époque :

récepteurs à tubes à haute impédance d’entrée
bandes peu polluées électriquement
contraintes d’installation (appartements, immeubles)
marketing autour de l’« antenne sphérique »

➡ La Diélasphère était :

fonctionnelle
facile à installer
acceptable avec les récepteurs de l’époque

Usage moderne : où une antenne sphérique est encore pertinente :

sondes de champ électrique LF/VLF
mesures CEM
détection de foudre
stations ELF/VLF
instrumentation spatiale

Mais pas pertinente pour :

le radioamateurisme HF
la réception broadcast moderne
un usage SDR grand public sans préampli très soigné

Conclusion provisoire

La Diélasphère :

repose sur une idée électromagnétiquement correcte
mais n’offre aucun avantage pratique, surtout aujourd’hui, face :
- à un cadre ferrite
- à une boucle active
- ou même à un simple fil + adaptation

Elle se situe très clairement, même à l’époque, à la frontière entre une solution technique réelle et un argumentaire commercial optimiste. D’ailleurs, elle ne semble pas apparaître dans les parties analytiques des revues scientifiques de l’époque, signe que les ingénieurs jugeaient que ce n’était pas un objet technique majeur.

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Calcul approximatif du gain

Pour se faire une idée de la performance de cette antenne, calculons son gain à la fréquence de 1 MHz, c’est à dire le début de la bande des ondes courtes en radiodiffusion AM.

Modèle électromagnétique de la Diélasphère

Prenons des hypothèses raisonnables, cohérentes avec les descriptions d’époque :

Sphère conductrice
Diamètre ≈ 35 cm → rayon $R ≈ 0{,}175\ \text{m}$
Isolée, alimentant directement :
- une grille de tube
- impédance d’entrée environ 1 MΩ
Fréquence : 1 MHz
- longueur d’onde $\lambda ≈ 300\ \text{m}$

👉 On est très loin du régime résonant.

Capacité électrique de la sphère

Pour une sphère isolée dans l’air : $C = 4\pi \varepsilon_0 R$ Avec :

$\varepsilon_0 = 8{,}85 \times 10^{-12}\ \text{F/m}$
$R = 0{,}175\ \text{m}$

$C ≈ 19\ \text{pF}$

👉 C’est la grandeur clé : la Diélasphère est avant tout une capacité flottante.

Impédance de l’antenne à 1 MHz

$X_C = \frac{1}{2\pi f C}$

$X_C ≈ \frac{1}{2\pi \cdot 10^6 \cdot 19 \times 10^{-12}} ≈ 8{,}4\ \text{kΩ}$ 👉 L’antenne présente donc :

une réactance capacitive ~ 8 kΩ
pratiquement aucune résistance de rayonnement utile

Résistance de rayonnement (clé du gain)

Pour une antenne électrique courte :

$R_r \approx 80\pi^2 \left( \frac{l}{\lambda} \right)^2$ Même si on est généreux et qu’on assimile la sphère à un dipôle de longueur équivalente $l ≈ 0{,}35\ \text{m}$ :

$\frac{l}{\lambda} ≈ \frac{0{,}35}{300} ≈ 1{,}2 \times 10^{-3}$ $R_r \approx 0{,}001\ \Omega \quad (\text{ordre de grandeur})$ 👉 Ridiculement faible, mais attendu.

Rendement et gain réel

Le rendement est :

$\eta = \frac{R_r}{R_r + R_{\text{pertes}}}$

Estimation de la résistance de pertes :

R_{\text{pertes}} = R_{\text{fuite}} + R_{\text{environnement}} + R_{\text{entrée}}

Au lieu de chercher une résistance directe, on peut raisonner en facteur de qualité :

🔸 Capacité de la sphère

$C \approx 19\ \text{pF}$ 🔸 Réactance à 1 MHz

$X_C \approx 8{,}4\ \text{kΩ}$ 🔸 Q typique observé

Pour une antenne E-field courte non accordée :

$Q$ observé ≈ 1 à 5

Donc :

$R_{\text{pertes}} \approx \frac{X_C}{Q}$ Ce qui donne :

$Q = 5 \Rightarrow R_{\text{pertes}} ≈ 1{,}7\ \text{kΩ}$
$Q = 1 \Rightarrow R_{\text{pertes}} ≈ 8{,}4\ \text{kΩ}$

👉 On est donc dans le kilo-ohm, pas dans le méga-ohm.

C’est ce point qui surprend souvent, mais il est crucial.

Calcul du gain

On avait :

$R_r \sim 10^{-3}\ \Omega$ Face à :

$R_{\text{pertes}} \sim 10^3\ \Omega$

$\eta = \frac{R_r}{R_{\text{pertes}}} \sim 10^{-6}$ On obtient typiquement :

$\eta \sim 10^{-6} \text{ à } 10^{-5}$

Gain isotrope équivalent

$G \approx \eta$ En dBi :

$10^{-5} \Rightarrow -50\ \text{dBi}$
$10^{-6} \Rightarrow -60\ \text{dBi}$

👉 Gain typique : –50 à –60 dBi !

Juste suffisant pour exciter un premier étage HF à haute impédance de l’époque :

une grille de triode
un détecteur à galène

Comparaison chiffrée avec une antenne classique

Antenne	Gain approx. à 1 MHz
Long Fil extérieur	–10 à –20 dBi
Cadre accordé	–20 à –30 dBi
Diélasphère	–50 à –60 dBi

👉 Écart énorme, aucun ingénieur sérieux de l’époque ne pouvait croire à une amélioration réelle des performances radio.

Contrairement aux promesses implicites :

Elle ne pouvait pas améliorer le rapport signal/bruit
Elle ne pouvait pas rivaliser avec un cadre
Elle ne pouvait pas “amplifier” la réception
Elle ne pouvait pas supprimer les parasites atmosphériques
Elle ne pouvait pas remplacer une antenne extérieure efficace

Pourquoi a-t-elle eu un certain succès commercial ?

Parce que le marketing n’était pas mensonger au sens strict, mais sélectif.

Les arguments étaient vrais… pris isolément

« Fonctionne sans fil extérieur » → vrai
« Capte le champ électrique » → vrai
« Non inductive » → vrai
« Antenne intérieure » → vrai

Mais la plaquette publicitaire évitaient soigneusement :

toute notion de rendement
toute comparaison chiffrée
toute discussion sur le bruit
toute référence aux cadres existants

C’est exactement la définition d’un objet marketing.

Pour les ingénieurs radio, la Diélasphère était très vraisemblablement perçue comme une antenne de dépannage élégante, mais techniquement médiocre.

Le fait qu’elle :

n’apparaisse pas dans les bancs d’essai sérieux
soit absente des stations exigeantes
soit surtout visible en publicité

…confirme ce point.

Comparaison avec les autres antennes « miracles » de l’époque :

Antenne	Principe physique	Performance réelle	Marketing
Diélasphère	Capteur E-field	Très faible	Élevé
Cadre non accordé	Induction magnétique	Moyenne	Moyen
Plaques murales	Capacité étendue	Faible	Modéré
Directionnelle sans orientation	❌	❌	Très élevé
« Amplifiée » passive	Adaptation	Nulle en puissance	Élevé
Anti-foudre	Sécurité	N/A	Émotionnel

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Le texte de la plaquette publicitaire :

LA- DIELASPHÈRE EST UNE SPHÈRE COMPLÈTE DONC ANTl-INDUCTIVE

ON OBTIENT DES RÉCEPTIONS PURES COMME DU CRISTAL

GRANDE CAPACITÉ DE RÉCEPTION ANTI-PARASITE – BIEN ISOLÉE

GARANTIE CONTRE LA FOUDRE

AÉRODYNAMIQUE – ESTHÉTIQUE

LÉGÈRE – FACILE A POSER

La meilleure · antenne anti-parasite et anti-inductive connue …

PAIX DE VENTE AU DÉTAIL :

LA PIÈCE : 150 fr. SANS BAMBOU

Bambou de 5 mètres : 60 fr.

Bambou de 4 mètres : 40 fr.

Diamètre de la Dielasphère : 35 cm.

Poids complet de la Dielasphère : 1 kg 300

La DIELASPHÈRE qui est fabriquée en France et qui est une licence étrangère, est une boule en aluminium semblable à celles que l’on peut voir en grandes quantités en Suisse où la Direction Générale des Téléphones l’a recommandée aux Sans-Filistes, et en Belgique où les Stands du dernier Salon de la T. S. F. Belge étaient tous équipés avec des boules identiques dont l’efficacité avait été reconnue par les savants techniciens qui y exposaient.

Notre DIELASPHÈRE est anti-inductive grâce à sa forme sphérique. Elle est légère (1 kg. 300). L’isolement est parfaitement réalisé au moyen d’un isolateur accordéon à 4 bourrelets. Elle donne peu de prise aux vents, les vents les plus forts, grâce à sa forme aérodynamique, ne pouvant exercer qu’un effort de 7 kgs environ au sommet du bambou, alors que pour la même surface plane l’effort serait d’environ 25 kgs.

La DIELASPHÈRE est également esthétique.

INSTALLATION

L’installation de cette antenne est particulièrement facile. On fixe, dans les trous pratiqués dans le manchon de fixation, des clous ou des vis et on coule du plâtre de Paris, du ciment ou de la litharge (dans le dernier cas, employer comme liquide non pas de l’eau mais de la glycérine). Les clous favorisent l’adhérence du scellement au manchon et, sans attendre que le mélange soit solidifié, on introduit la partie la plus fine du bambou, de préférence en coupant l’extrémité du bambou, afin que la partie introduite corresponde à l’emplacement d’un nœud.

On peut également employer le soufre liquide et, dans ce cas, il faut que le bambou soit déjà disposé à l’emplacement que l’on veut lui donner. Car le soufre se solidifie au bout de quelques minutes.

Au bout d’une demi-heure avec le soufre, ou la litharge, et au bout de 2 ou 3 heures avec le plâtre de Paris ou le ciment, on peut retourner le bambou avec la sphère scellée et la mise en place peut avoir lieu immédiatement.

Ne pas s’inquiéter si les bambous sont beaucoup plus étroits que le manchon, l’adhérence est certainement suffisante, d’autant plus que l’effort au sommet par les plus grands vents ne dépasse jamais 7 kgs comme il est dit plus haut.

Dans certains cas, on peut supprimer le scellement et fixer les boules directement par les trois trous au moyen de clous et de vis, mais il est bon alors que la fixation ait lieu sur des perches en pin, sapin, châtaignier, etc., et que le diamètre des perches en question soit seulement un peu inférieur au diamètre du manchon.

Les bambous employés comme ci-dessus, qui sont solides et très légers, sont de beaucoup préférables aux perches à tous points de vue.

INSTALLATION DU CÂBLE ANTIPARASITE OU DU DISPOSITIF DE DESCENTE ANTIPARASITE

Si la DIELASPHÈRE permet de capter les courants haute fréquence le plus haut possible et dans les meilleures conditions désirables afin d’éviter l’induction des lignes à haute tension, etc., il est néanmoins indispensable, pour obtenir un résultat parfait, d’employer un câble antiparasite de bonne qualité ou un dispositif antiparasite tel que le DIELAFORMER, dont les références sont nombreuses et qui a fait ses preuves à ce sujet en France et à l’étranger.

Le DIELAFORMER comme le câble antiparasite que l’on pourrait employer se fixent directement sur la sphère tel qu’indiqué à la gravure qui se trouve au recto de la présente notice.