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Transceiver à conversion directe 144 MHz 1

Transceiver à conversion directe 144 MHz Mise à jour 29/06/2002 F9HX [email protected] F5CAU [email protected]


Introduction.............................................................................................................................. 4 L’équipement type pour le trafic en SHF .............................................................................. 5 Et si nous remplacions nos IC-202 ?....................................................................................... 5

Le principe du transceiver réalisé ........................................................................................... 6 Etude des diverses fonctions du transceiver.......................................................................... 7

Partie réception ....................................................................................................................... 7 Module VHF........................................................................................................................ 7 Amplificateur FI .................................................................................................................. 7 Démodulateur audio ............................................................................................................ 7

Partie émission........................................................................................................................ 7 Oscillateur local ...................................................................................................................... 8 Circuits auxiliaires .................................................................................................................. 8 Fréquencemètre ....................................................................................................................... 8 Perroquet ................................................................................................................................. 9 Commutations ......................................................................................................................... 9

Réalisation................................................................................................................................. 9 Caractéristiques...................................................................................................................... 10 Commentaires......................................................................................................................... 10 Essais et réglages .................................................................................................................... 10 Conclusion............................................................................................................................... 11 La contribution de F5CAU.................................................................................................... 11 Références ............................................................................................................................... 12 Indications pour l’approvisionnement des composants...................................................... 13

Tête VHF............................................................................................................................... 16 1ère FI (RX1).......................................................................................................................... 17 Démodulateur IQ (RX2) ....................................................................................................... 17 Modulateur IQ (TX1)............................................................................................................ 17 VCXO + MULTIP ................................................................................................................ 17 Circuits auxiliaires ................................................................................................................ 18 Fréquencemètre ..................................................................................................................... 18

Synoptique ............................................................................................................................... 19 Circuits auxiliaires ................................................................................................................. 20

Code pour le pic du circuit auxiliaire.................................................................................... 28 Circuit HF ............................................................................................................................... 30 Circuits de réception.............................................................................................................. 35 Circuit d’émission .................................................................................................................. 48 Circuit VCXO......................................................................................................................... 54 Circuit multiplicateur ............................................................................................................ 58 Fréquencemètre ...................................................................................................................... 62

Code pour le PIC du fréquencemètre (v 1.8) ........................................................................ 68 Perroquet à base de ISD1420 ................................................................................................ 71 Perroquet à base de ISD2560 ................................................................................................ 75 Interconnexions ...................................................................................................................... 79 Photographies ......................................................................................................................... 81

Extérieur................................................................................................................................ 82 les circuits imprimés ............................................................................................................. 82 intérieur vu de dessous .......................................................................................................... 83 intérieur vu de dessus ............................................................................................................ 83


Mises à jour............................................................................................................................. 84 INDEX..................................................................................................................................... 85


Introduction Ce document rassemble toutes les données disponibles concernant le transceiver à l’exception des films nécessaires à la fabrication des circuits-imprimés. Les images de circuits-imprimés figurant dans ce document ne sont données qu’à titre indicatif et ne doivent pas être utilisées pour la fabrication. La reproduction et l’utilisation de ce document à des fins commerciales est interdite.


Pourquoi faire simple, quand on peut faire compliqué ? (Gribouille, philosophe méconnu)

L’équipement type pour le trafic en SHF Pour le trafic sur les bandes 5,7, 10, 24, 47 GHz et même au-delà, les pratiquants utilisent un transverter dont le but est de ramener le signal à recevoir ou à émettre à des fréquences plus basses. La bande 144 MHz est très utilisée jusqu’à 10 GHz, mais le 432 et le 1296 le sont aussi pour les fréquences supérieures. Il faut donc disposer d’un transceiver VHF ou UHF ayant les caractéristiques requises pour œuvrer conjointement avec le transverter, c’est à dire pouvant travailler en BLU et en télégraphie, mais aussi disposer de certains accessoires très utiles en trafic SHF. Un transceiver très largement utilisé pour cet usage sur 144 est le célèbre IC-202. Malgré ses défauts, affichage imprécis de la fréquence, S mètre tout aussi imprécis, absence de réglage de la sélectivité en réception (pour ajuster la bande passante à celle strictement nécessaire et améliorer le rapport signal/bruit), pas de réglage de la puissance en émission, pas de générateur de points (pour faciliter les entrées en contact) et bien souvent une santé défaillante compte tenu du grand âge de ceux en service et des nombreux voyages qu’ils ont du subir. Ainsi, dans le milieu des OM trafiquant en SHF, l’envie de remplacer ce vieux compagnon par un appareil plus récent et plus perfectionné a-t-elle souvent été exprimée. Malheureusement, les essais effectués avec des transceivers récents, munis de très nombreux accessoires, n’ont pas toujours donné les résultats escomptés. Si les divers défauts précités ont disparu, un nouveau s’est fait jour : la pureté spectrale de leur oscillateur local n’est pas à la hauteur de celle de l’ancêtre ! Cela est une entrave à la réception des signaux faibles [1,2], à une grande dynamique de l’amplitude des signaux reçus et à la génération d’une émission « étroite ». Il peut paraître présomptueux de critiquer ces transceivers alors qu’ils bénéficient de toute la technologie actuelle, mais en utilisant des PLL et surtout des DDS, leur pureté spectrale proche (et aussi lointaine malgré de nombreux filtres), n’atteint pas celle d’un simple oscillateur à quartz, même « tiré » en fréquence sous forme de VXO, ce qui est le cas de l’IC-202. Tout cela est peut-être un peu surfait, mais les spécialistes du 10 GHz, et pas seulement en France, ont beaucoup de peine à remplacer leurs IC-202 et plusieurs les ont reconditionnés afin de leur donner une nouvelle jeunesse en leur apportant les adjonctions nécessaires.

Et si nous remplacions nos IC-202 ? Tel est le titre de plusieurs articles qui se sont succédés pendant près de deux dans la revue française des SHF [3] sous la plume de votre serviteur. L’idée de départ était de réaliser un transceiver 144 ayant strictement les caractéristiques nécessaires et sans accessoires inutiles. Aujourd’hui un appareil fonctionne effectivement et permet le trafic sur 10 GHz avec les mêmes résultats qu’avec l’IC202. Dans le cahier des charges fixé au départ, il avait aussi été prévu de disposer de trois transceivers lorsqu’on monte en point haut : un est utilisé derrière le transverter comme expliqué plus haut, le second aidé par un PA extérieur délivrant une cinquantaine de watts est destiné au trafic sur la voie de service pour les prises de contact, et le troisième, comme secours en cas de panne de l’un d’eux ! Si le premier et le dernier emplois sont bien possibles, le second l’est beaucoup moins comme nous le verrons plus loin.


Le principe du transceiver réalisé Il aurait été simple de conserver la structure de l’IC-202 c’est à dire : - un récepteur à simple conversion et fréquence intermédiaire aux alentours de 10 MHz comportant un filtre à quartz pour obtenir la sélectivité désirée, suivi d’un détecteur de produit pour la démodulation de la CW et de la BLU - un émetteur dans lequel la génération de la BLU est effectuée par le même filtre à quartz pour rejeter la bande latérale indésirable. Cette solution a été adoptée par F1BUU et a fait l’objet de descriptions dans la presse amateur [4]. Mais, suivant le précepte du philosophe cité en exergue, pourquoi ne pas faire autrement et peut-être plus compliqué ? C’est tout de même une de nos activités d’amateur que de chercher de nouvelles voies tant dans les équipements, la propagation et les modes de transmission. Comme l’a rappelé Oncle Oscar [5], on peut aussi engendrer et démoduler de la BLU par la méthode dite « phasing » c’est à dire utilisant des déphaseurs pour annuler la bande latérale indésirable. La fréquence intermédiaire peut être en HF comme pour la méthode du filtrage par quartz, ou même dans le domaine des audio-fréquences. Cette méthode était quasiment abandonnée mais elle a été reprise dans les transceivers utilisés en téléphonie portable. Aussi, pourquoi ne pas l’expérimenter ? En réception, le montage est basé sur une simple conversion, c’est à dire un seul changement de fréquence ; mais, l’oscillateur local étant sur la même fréquence que le signal reçu, la FI est en audio directement : on dit à fréquence intermédiaire nulle puisque si le signal de modulation est à une fréquence nulle, celle de la FI l’est aussi et non à 10 MHz. Dans la littérature anglo-saxonne, l’expression direct conversion suppose à la fois le changement de fréquence unique et la FI nulle [6,7] alors qu’en France la conversion directe correspond pour certains au changement de fréquence unique, sans que la FI soit nulle. Le synoptique donne l’ensemble du transceiver. L’étage de conversion du signal VHF reçu en signal audio est du type double modulateur équilibré à sorties en quadrature, c’est à dire délivrant deux signaux déphasés de 90°. Ces signaux audio de très faible niveau (de l’ordre du microvolt pour une réception de nanovolts en VHF), sont fortement amplifiés par deux chaînes parallèles d’amplificateurs munis de commande automatique de gain. Ils comportent aussi des filtres actifs passe-bas et passe-haut afin de limiter la bande passante reçue. Lorsque le niveau est suffisant, les deux signaux en quadrature sont déphasés dans des circuits dits de Hilbert de telle sorte qu’en les additionnant ensuite on ajoute les signaux de la bande latérale désirée et que l’on annule l’autre. Il suffit ensuite de filtrer encore plus rigoureusement pour obtenir la sélectivité requise pour la BLU ou la CW. A l’émission, le signal du microphone est tout d’abord amplifié puis filtré rigoureusement pour ne laisser passer que la bande nécessaire à la BLU. Deux filtres de Hilbert produisent deux signaux en quadrature pour attaquer le double modulateur équilibré délivrant alors un signal VHF BLU qu’il suffit d’amplifier pour atteindre la puissance désirée. Tout cela semble compliqué, cela l’est, mais tout même pas tant ! Pour ceux que la théorie intéresse des articles ont été publiés dans la presse amateur [8,9] expliquant mathématiquement le fonctionnement de cette méthode et aussi celle de Weaver qui en est un raffinement. Un amateur slovène [10] a décrit des transceivers UHF et même SHF jusqu’à 10 GHz à conversion directe et FI en Weaver qui sont des modèles d’application de techniques modernes. Rappelons aussi l’article publié par F6IWF dans [11] qui décrit un transceiver décamétrique à conversion directe et FI nulle. Le schéma synoptique permet de suivre ces différentes opérations avec les niveaux de tension des divers signaux.


Etude des diverses fonctions du transceiver Pour faciliter l’étude du transceiver, des modules assurant une ou plusieurs fonctions connexes ont été réalisés, chacun sur un circuit imprimé. Cela s’est aussi avéré intéressant pour les réglages de l’appareil définitif et le principe d’un seul circuit imprimé a été écarté pour la réalisation finale. Partant de l’antenne, on trouve tout d’abord un relais électromagnétique 50 ohms qui assure la commutation émission-réception de la partie VHF. Partie réception Module VHF Le signal VHF est amplifié par un étage sélectif à faible bruit muni d’un transistor robuste à deux portes protégées BF 998, de performances au moins égales au CF 300 trop célèbre pour sa fragilité vis à vis des surtensions. Un filtre limite la bande passante aux nécessités de la bande 2 mètres pour attaquer un amplificateur non accordé équipé d’un MMIC. Le signal VHF ainsi amplifié est dirigé vers un démodulateur en quadrature Mini-Circuits qui reçoit par ailleurs le signal de l’oscillateur local que nous verrons plus loin. Les signaux de sortie du démodulateur sont deux signaux audio en quadrature, appelés I et Q. Amplificateur FI Le circuit imprimé comporte deux canaux identiques d’amplification avec à l’entrée de chacun d’eux un transistor à faible bruit, suivi d’un filtre passe-bas, d’un amplificateur à gain variable servant de commande automatique de gain. Viennent ensuite un nouvel étage passe-bas et un autre étage à gain variable. Les sorties de ce module sont donc toujours deux signaux audio en quadrature mais amplifiés, calibrés en bande passante et compressés en amplitude. Démodulateur audio Sur un autre circuit imprimé, on trouve tout d’abord deux voies dont le déphasage est différent : ce sont les circuits de Hilbert qui amènent les signaux de la bande latérale désirée en phase et ceux de l’autre bande latérale en opposition. Un circuit passif somme les deux voies afin de n’obtenir que la bande latérale souhaitée. Un filtre actif passe-haut du premier ordre et passe-bas elliptique du 8 ème ordre limitent énergiquement la bande passante et définissent majoritairement celle du transceiver. La filtre passe-bas est réglable par un bouton situé en face avant pour ajuster la fréquence de coupure de 700 à 3000 Hz afin de couvrir les nécessités de la BLU et de la CW. Enfin, un étage amplificateur de puissance peut attaquer le haut-parleur incorporé et/ou un casque. Partie émission Le signal du microphone, qui peut être du type céramique, électret ou magnétique, est amplifié par un étage suivi d’un compresseur réglable. Ensuite, des filtres passe-haut et passe-bas aussi efficaces que ceux utilisés à la réception, limitent la bande passante à 300-3000 Hz. Une entrée est prévue pour le signal d’un « perroquet » et d’un générateur de 800 Hz incorporés dans l’appareil, pour les appels répétés, la CW et la génération de points pour faciliter le pointage des paraboles. Le signal ainsi traité est appliqué à deux voies comportant chacune des déphaseurs de Hilbert pour engendrer des signaux audio en quadrature.


Sur le même circuit imprimé que la partie VHF de réception, se trouve la partie VHF émission. Elle reçoit les signaux audio en quadrature qui attaquent un modulateur Mini-Circuits qui reçoit par ailleurs le signal de l’oscillateur local. Celui-ci provient d’un module distinct et est divisé en deux voies par un diviseur résistif adapté de -3 dB pour alimenter le démodulateur de réception et le modulateur d’émission. La sortie VHF du modulateur est amplifiée par un MMIC suivi de deux étages en classe AB stabilisés en température, chacun étant associé à une diode liée thermiquement à son boîtier. La puissance de sortie est réglable par un bouton situé en face arrière du transceiver, agissant sur le niveau des signaux I et Q attaquant le modulateur VHF. Oscillateur local Il est constitué d’un VXO à 24 MHz dont la fréquence est réglée par une diode varicap et un potentiomètre à dix tours. Un RIT est utilisable en réception grâce à un potentiomètre dont la position centrale est crantée qui donne un clic sensible lors de la rotation du bouton de manœuvre. Un commutateur permet le choix d’un parmi quatre oscillateurs pour couvrir quatre plages d’au moins 200 kHz dans la bande 144-146 MHz. Contrairement au VXO de l’ IC-202, la commutation n’est pas effectuée en VHF mais par l’alimentation en courant continu de l’oscillateur sélectionné, afin d’éviter des capacités parasites qui réduiraient la plage couverte par la diode varicap (rappelons que dans l’IC-202 la variation de fréquence est donnée par un condensateur variable double associé à des condensateurs d’ajustage). Les quartz utilisés sur l’appareil et les plages couvertes sont les suivants : Quartz 24,038 MHz → 144 à 144,200 MHz 24,071 144,200 144,400 24,133 144,600 144,800 24,172 144,800 à 145 Ensuite viennent des étages multiplicateurs et un étage amplificateur pour assurer le niveau requis dans la bande 144. Dans le même module, se trouve un diviseur par dix délivrant le signal destiné au fréquencemètre. Circuits auxiliaires Sur un seul circuit imprimé sont réunis les fonctions auxiliaires suivantes: - un régulateur de tension continue avec protection contre les inversions de polarité, limitant à 12 volts la tension appliquée aux divers modules, ceux-ci incluant une seconde régulation si nécessaire, comme pour le VXO par exemple. - un circuit à base de PIC permettant le choix du type d’émission et sa génération : CW, BLU, POINTS, MESSAGE, TUNE ainsi que la gestion du passage émission-réception, avec un K en fin de message. Les signaux en CW, TUNE et POINTS sont à 800 Hz environ. - un S mètre, utilisant un amplificateur logarithmique, reçoit un des signaux audio prélevé à la sortie du premier étage de l’ampli FI, sans que l’action de la CAG puisse intervenir. Cela permet une déviation linéaire en décibels du signal reçu (échelle de 100 dB) Fréquencemètre Le signal à 144 MHz issu de l’oscillateur local est divisé par dix par un diviseur ECL dont la sortie est fournie au module fréquencemètre qui est constitué d’une porte, de deux compteurs (comptage sur 16 bits), d’un PIC et d’un afficheur rétro-éclairé de deux lignes à 16 caractères. Le PIC et son quartz à 20 MHz contrôlent le fréquencemètre en générant le temps d’ouverture de la porte (0,1 s) et tous les signaux nécessaires à l’affichage à LCD. Le code du PIC est optimisé pour mesurer des fréquences dans la bande 2 mètres avec un temps de rafraîchissement de l’ordre de 120 ms. La fréquence d’horloge du PIC est ajustable au moyen d’un condensateur pour un affichage exact.


La fonction convertisseur analogique/digital du PIC est utilisée pour le S mètre affiche un bargraph d’une longueur proportionnelle au logarithme du signal reçu. Perroquet Un enregistreur-répéteur permet de moduler l’émetteur par un message unique ou répétitif. L’enregistrement est effectué à l’aide d’un microphone électret logé à l’arrière du transceiver avec les boutons pour les diverses manœuvres nécessaires. Commutations Deux commutateurs permettent le choix de la gamme de fréquences reçus et le choix du mode de fonctionnement.

Réalisation Le transceiver est logé dans un coffret métallique comportant en face avant les seuls organes strictement nécessaires au trafic en SHF : - choix de la plage couverte sur 144 - variation de la fréquence - RIT - volume audio en réception - bande passante en réception - choix du type d’émission : MESSAGE, TUNE, BLU, CW, POINTS - affichage de la fréquence et du S mètre - voyant vert :réception - voyant rouge clignotant : émission - prise microphone Les autres boutons et jacks sont à l’arrière car ils ne sont pas à manœuvrer durant le trafic : - arrivée de la tension 12 volts - fusible - connecteur TNC pour l’entrée et la sortie du 144 - microphone du perroquet - voyant et boutons de manœuvre pour dito - jack pour un haut-parleur ou un casque sans coupure du haut-parleur interne - jack pour dito mais avec coupure (peut aussi être câblé pour l’insertion d’un DSP) - jack pour un manipulateur - bouton de réglage de la puissance en émission Tous les modules sont réalisés sur des circuits imprimés, simple ou double face, selon les nécessités. Les modules VHF et oscillateur local sont logés dans des boîtiers en tôle étamée, respectivement 74x111x50 (ramené à 40) mm et 74x111x30 mm. Des condensateurs du type traversée 1nF sont utilisés pour tous les raccordements sauf ceux en HF. L’antenne est raccordée par une TNC assurant un contact très assuré, comme avec une N, mais dans un encombrement moindre. Les BNC professionnelles sont aussi utilisables mais les modèles grand public sont à proscrire car ils entraînent des crachements dus aux variations de résistance de contact de la masse. L’OL et le fréquencemètre sont raccordés par des SMA. Ils sont réalisés avec des composants CMS, sauf pour les circuits de puissance d’émission. L’interconnexion est faite en étoile avec du fil normal pour les circuits en courant continu, des fils blindés pour les circuits audio et en coaxial de petit diamètre pour les signaux HF et VHF.


Caractéristiques - dimensions : 292 x 230 x 103 mm masse : 1,8 kg - alimentation : 12 à 15 volts pour la pleine puissance à l’émission ; fonctionnement assuré de 10 à 12 volts à puissance réduite - puissance de sortie en émission : 1 watt (+ 30 dBm) en positions TUNE, CW, crête BLU - sensibilité : 0,16 µV (-120 dBm) avec S/B = 10 dB pour 3 kHz de bande passante, pour un signal modulé à 1500 Hz - CAG en réception : pour 100 dB de variation du signal reçu, la sortie ne varie que de 30 dB - bande passante : émission :300-3000 Hz avec chute – 50 dB à 4000 Hz réception : réglable en face avant de 700 à 3000 Hz, avec chute – 50 dB à 4000 Hz pour le réglage à 3000 Hz - puissance audio : 1 watt sous 8 ohms

Commentaires Comme tous les récepteurs basés sur le principe de la conversion directe à fréquence intermédiaire nulle, un phénomène qui peut être très gênant si l’on veut écouter la bande 144, est la réception parasite de signaux très forts, AM ou BLU, même situés hors bande. Cela est du à leur démodulation par les diodes du démodulateur dès que leur seuil de détection est atteint. En effet, si dans un récepteur dont la FI est située à environ 10 MHz cette détection produit un signal audio qui n’est pas pris en compte par cette FI. au contraire, si celle-ci est en audio, elle l’accepte et l’amplifie. On entend des stations puissantes de la bande 144 et même en dehors si elles sont assez fortes pour franchir les filtres situés sur le module VHF. Si cela ne présente aucun inconvénient lorsque le transceiver est utilisé derrière un transverter SHF, son emploi en point haut sur 144 peut être vite desservi par des réceptions parasites ; c’est la raison pour laquelle cela a été évoqué dès le début de cet article. Des essais en cours semblent montrer qu’une solution ne nécessitant qu’une adjonction modeste au circuit FI/CAG apporterait une diminution sensible de ce défaut.. Un autre inconvénient a été constaté : le rayonnement de l’oscillateur local. Dans un récepteur traditionnel, l’OL n’est pas dans la bande des fréquences reçues, mais décalé de la valeur de la FI. S’il rayonne par suite de son passage vers l’antenne à cause des divers couplages dans les étages VHF de réception, les amateurs ne s’en aperçoivent pas. En toute rigueur, il s’agit d’une émission hors bande, donc répréhensible ! Au contraire, avec son OL situé à la fréquence de réception, notre transceiver rayonne et peut être entendu par un autre récepteur, s’il est proche, par exemple deux stations sur le même point haut. Du point de vue légal, il n’y a ici pas de problème puisque ce signal parasite est dans notre bande, mais ce peut être une source possible de conflits de voisinage ! Certains réalisateurs de récepteurs à conversion directe ont été gênés par de l’effet microphonique. En évitant tout condensateur céramique dans les circuits audio à faible niveau, on évite le comportement en microphone de ces composants. D’autres ont aussi signalé des ronflements dus à une alimentation par le réseau 230 volts : aucune anomalie constatée. Voilà, tout est dit, je l’espère, quant aux inconvénients entraînés par le choix de la méthode de réception.

Essais et réglages Chaque circuit imprimé sera soigneusement inspecté sous une loupe éclairante de préférence, pour déceler toute mauvaise soudure ou pont entre connections. Chaque module doit être testé individuellement avant montage dans le coffret, tout d’abord sans mettre les circuits intégrés en place sur leurs supports. Il sera alimenté sous 12 volts, sauf


celui des auxiliaires qui le sera sous 13 volts. On pourra ainsi vérifier si les tensions sont correctes à divers points significatifs du schéma. Puis, circuits intégrés en place, on procédera aux essais de fonctionnement. Le VXO sera essayé et réglé pour chacun des quartz pour obtenir la bande couverte prévue. La partie multiplicateur sera réglée pour le maximum de sortie à 145 MHz. Le module FI sera excité par un générateur audio en mettant les deux entrées en parallèle ; les deux sorties doivent délivrer le même signal amplifié et limité grâce à la CAG. Le deuxième module de réception pourra être testé par un générateur audio, suivi de préférence, par un étage conformateur délivrant deux signaux en quadrature. Le modulateur d’émission sera excité par un générateur audio et l’on pourra vérifier que les sorties sont en quadrature ; le compresseur sera ajusté comme souhaité. Le module VHF sera essayé en réception, l’oscillateur local étant raccordé. L’application d’un signal à 145 MHz sur la prise TNC permettra de régler l’étage d’entrée en mesurant les tensions des sorties I et Q, le signal VHF d’entrée étant décalé de 1,5 kHz environ par rapport à la fréquence de l’OL. Il est possible de décaler les trois réglages, antenne et liaison, pour obtenir une bande passante plate de 144 à 146 MHz, ou favoriser la plage la plus utilisée, par exemple de 144 à 144,200 MHz pour l’utilisation derrière un transverter 10 GHz. Le déphasage des sorties I et Q peut être vérifié en faisant un Lissajous avec un oscilloscope à deux voies qui devra montrer un cercle. En émission, l’OL étant raccordé, deux signaux I et Q en quadrature issus du même conformateur que cité pour la partie réception, permettront de générer un signal à 145 MHz dont on cherchera le maximum en réglant les condensateurs ajustables. Lorsque tous les modules fonctionnent correctement, il sera temps de les installer dans le coffret, de vérifier le bon fonctionnement de l’ensemble et fignoler les réglages.

Conclusion Je ne regrette pas cette longue étude qui m’a occupé pendant deux ans au cours desquels j’ai du consulter de nombreux écrits, effectuer de nombreux essais et mesures. Si le résultat peut sembler en retrait par rapport à ces efforts, c’est peut-être du à trop d’honnêteté dans le compte-rendu des mesures effectuées. En fait, après plusieurs mois d’utilisation lors des Journées Hyperfréquences, j’ai pu obtenir des résultats très satisfaisants sur 10 GHz, comme mes correspondants ont pu le constater lors de nos nombreux contacts frôlant les 500 kilomètres, malgré une très modeste parabole de 48 centimètres de diamètre.

La contribution de F5CAU Il reste à rendre à César ce qui lui appartient. En effet, notre ami Gil de F5CAU a bien voulu accéder à une demande que j’avais exprimée dans HYPER : trouver un OM susceptible de dessiner des circuits imprimés de qualité professionnelle, ce qui me dépassait totalement. Non seulement, il a effectué ce travail, mais c’est lui qui a conçu le fréquencemètre, le générateur à 800 Hz, le PIC du module des auxiliaires et mis en forme la documentation. Il m’a aussi donné de sérieux conseils aux cours de cette étude et je tiens encore à l’en remercier.


Références [1] RF Design Guide, Peter Vizmuller, Artech House, [2] Matériels des radioamateurs, F6AWN, MEGAHERTZ 2/1997 [3] Et si nous remplacions nos IC-202 ? F9HX, HYPER N° 37, 46, 48, 54, [4] Emetteur-récepteur VHF simple à conversion directe, F1BBU, MEGAHERTZ 7/2000, 2/2001, Radio-REF 4/2001, 6/2001 (vente en kit : voir Boutique du REF-Union) [5] Qu’est-ce que la BLU par le système « phasing » ? , Les carnets de l’Oncle Oscar, MEGAHERTZ, 7/2000 [6] Direct Conversion Prepares for Cellular Prime Time, Patrick Mannion, Electronic Design, 11/1999 [7] On the Direct Conversion Receiver -A Tutorial, A. Mashhour, W. Domenico,N. Beamish , Microwave Journal, June 2001 [8] The Generation and Demodulation of SSB Signals using the Phasing Method, DB2NP, VHF Communications 2 et 3/1987 [9] Weaver Method of SSB-Generation, DJ9BV, Dubus 3/1997 [10] No-Tune SSB Transceivers for 1,3 2,3 5,7 et 10 GHz, S53MV, Dubus, 3,4/1997 et 1,2/1998 [11] Etude d’un transceiver décamétrique à ultra faible prix, F6IWF, Proceedings de CJ, 1995 et 1996


Indications pour l’approvisionnement des composants D’ordre général, il est fortement conseillé d’utiliser des composants neufs et, s’il y a le moindre doute, de les mesurer avant montage. Sauf spécifications particulières qui seront précisées plus loin : - les résistances à fils sont du type à couche métallique SFR 25 ou mieux MRS 25,ou similaire - les résistances CMS sont de dimensions 805 ou 1206 de précision 5 ou mieux 1 % - les condensateurs à fils sont du type « plastique » mylar ou similaire à 10 % - les condensateurs CMS sont des 805 du type COG (NPO) jusqu’à 470 pF inclus et à fort pouvoir inducteur spécifique au-delà (découplages) - les chimiques sont de type standard, tantale goutte jusqu’à 10 µF et aluminium au-delà - potentiomètres ajustables : 82 P - les circuits intégrés sont montés sur des supports de qualité supérieure dits à « tulipes » - les circuits imprimés sont sur support verre-époxy 1,6 mm, simple ou double face selon le cas, avec étamage.(IMPRELEC 102 rue Voltaire 01100 OYONNAX) Les fournisseurs cités ne sont probablement pas les seuls à pouvoir vendre les composants, mais ils se sont avérés efficaces, sans qu’il s’agisse ici de publicité déguisée. 1. Tête VHF relais d’antenne : Matsushita RG2-5V bipolaire 50 Ω (25 pièces disponibles gratuitement chez F9HX) réception : - ajustable d’antenne : 2/6 pF CMS Murata TZCO3Z060A (Radiospares, agences à Beauvais, Souffelweyersheim, Vaulx-en-Velin, Saint Aignan de Grandlieu, Toulouse), ou autre petit modèle - bobinage d’entrée : 5061 de Neosid, ( F1BBU, Le Goff VIDEOTECHNIQUE 5 rue des Bas Moulins, 44800 ST HERBLAIN), (Eisch-Kafka Electronic Abt-Ulroich-Str. 16, 89079 Ulm) ou autre fournisseur - transistor CMS BF 998 ( Radiospares) - filtre de liaison : Neosid 511 836 – 25252 (Eisch-Kafka) - démodulateur en quadrature MIQY 140 D Mini-Circuits , $ 22.94, (Mini-Circuits Europe, Date House, Wharf Road Frimley Green, GU16 6LF, UK ) Emission : - condensateurs ajustables : Philips C 808 violet 3/40 pF (Selectronic, BP 513, 59022 Lille Cedex) - transistor 2N4427 (Electronic Diffusion, agences à Roubaix, Lille, Lyon, Dunkerque, Valenciennes, Malakoff, Arras, Douai, Montpellier, Rouen), (F1BBU), (Dahms Electronic, 11 rue Ehrmann, 67000 Strasbourg) - transistor 2SC1971 (Dahms Electronic), (F1BBU) - modulateur en quadrature MIQY 140 M, Mini-Circuits, $ 22.94, voir plus haut - inductances CMS 470 nH Murata, (203 4162 Radiospares) - inductance CMS 330 nH Murata, 2034140 Radiospares 2. FI/CAG - ne pas utiliser de condensateurs céramique sur le trajet des fréquences audio à cause de leur effet microphonique ; utiliser des mylar 3. Démodulateur IQ


- le potentiomètre de volume est du type logarithmique de 47 kΩ - le potentiomètre de sélectivité est du type linéaire 10 kΩ - le circuit intégré MAX 293 peut être obtenu gratuitement comme échantillon : Maxim Distribution 0800 05 04 27 - diode varicap BB 112 (F1BBU), (Dahms) - les résistances marquées * sont à 1% obligatoirement (Radiospares), (Selectronic) et mieux si possible pour les 10 kΩ (0,5 % Radiospares ou par tri dans les pièces à 1 %) - les condensateurs marqués * sont obligatoirement du type polystyrène à 1% d’origine ou par tri ( type KS à 1% de Selectronic), (type CQ09S à 5 % de Radiospares 4. Modulateur IQ - circuit MAX 297 : voir MAX 293 ci-dessus - résistances et condensateurs marqués * : voir ci-dessus - ajustable 65 pF : 808 (Selectronic) - microphone céramique, électret ou magnétique, avec pédale bipolaire de court-circuit du microphone en réception et contact de commande du PIC en émission 5. VCXO - bobine 5061 : voir plus haut - 2N2369 CMS, BYY 31 ((Radiospares) - J310 CMS ( F1BBU), (Eisch-Kafka Electronic) - quartz 24 MHz ( F1BBU), (Deloor .Y-Delcom BP 12 B-1640 RHODE-ST GENESE) - commutateur de changement de gamme : tripolaire à 4 positions Lorlin (Selectronic), (Electronic Diffusion), (Dahms) - potentiomètre RIT : 1 kΩ linéaire à cran central, P11 Vishay-Sfernice, (Radiospares référence 374-8418) potentiomètre de réglage de la fréquence : 100 kΩ 10 tours 6. Multiplicateur - 2N2369 CMS : voir plus haut - BSX 29 normal : (Electronic Diffusion), (Dahms) - 95H90 diviseur par dix : (Electronic Diffusion ) - bobines 5061 : voir plus haut inductances 22 µH CMS EPCOS :(Radiospares 191 0150) 7. Circuits auxiliaires - PIC 16F8404P : (Selectronic), (Electronic Diffusion) - relais de passage RX/TX avec 2 RT: NAIS-MATSUSHITA DS2E-DC5V (Radiospares) - régulateur LM 2941 : (Electronic Diffusion), (Selectronic), (Radiospares) - NE 614 : (Dahms) - inductances radiales 33 mH Neosid : (Selectronic), (Electronique Diffusion) - condensateurs 120 et 180 nF (valeurs peu courantes) : polyester LCC milfeuil (CONRAD 59861 LILLE cedex ) - commutateur de mode de fonctionnement : bipolaire à 6 positions Lorlin (voir plus haut) 8. Perroquet - circuit ISD 1420 (Electronique Diffusion) 9. Fréquencemètre


- PIC 16F876 20 MHz - afficheur rétro-éclairé deux lignes 16 caractères (référence 22 672 Selectronic) Connectique Les connecteurs en bout de carte sont de la famille mini-KK et distribués par Radiospares barrettes 6410/7395 à sorties droites de 2 à 12 contacts

• pour les cordons de raccordement les boîtiers 6471 de 2 à 12 contacts cosses pour les boîtiers: 4809 (par 100) Il est inutile d'acheter l'outil de sertissage et celui d'extraction; on serti à l'aide d'une pince et on soude; pour extraire on enfonce la lame d'un tournevis dans la fente du boîtier pour dégager l'ergot et la cosse sort si l'on veut intervenir.


Conseils pour la réalisation du transceiver 144 MHz La réalisation du transceiver demande une bonne pratique du montage-câblage, en particulier des composants CMS, et un outillage approprié. Un fer à souder thermostaté est indispensable avec une panne de un millimètre maximum et de la soudure de 0,35 mm de diamètre pour les CMS, la même panne ou légèrement plus grosse avec de la soudure de 0,5 mm, pour les composants classiques, y compris les masses « détourées » sur les circuits imprimés. Un fer plus puissant avec une panne plus grosse sera nécessaire pour les masses non détourées, telles que celles des « vias » supplémentaires réalisés dans un trou de 0,6 mm avec des morceaux de fil récupérés sur les résistances lorsqu’on les coupe à la bonne longueur. Les alimentations en + 12 P, + 12 RX, + 12 TX et leurs retours, reliant le circuit des auxiliaires aux divers modules, seront effectuées en étoile, à partir du même point de départ situé au plus près de la carte des auxiliaires, par l’intermédiaire d’une barrette à cosses, si jugé nécessaire. L’arrivée 12 volts sera largement dimensionnée entre le connecteur d’entrée, le fusible et la carte des auxiliaires, le courant pouvant atteindre presque deux ampères. Ce connecteur d’entrée pourra être le modèle XLR à 3 contacts, utilisé couramment en audio semi-professionnelle. Les potentiomètres seront câblés en fil blindé à deux conducteurs sous blindage, les liaisons I et Q le seront en fil blindé double, chaque conducteur actif étant blindé séparément pour éviter toute diaphonie. Les liaisons HF et VHF seront réalisées en coaxial de petit diamètre, tel que du RG-174U connecté par des SMA. Chaque circuit imprimé sera relié au câblage par des connecteurs pour faciliter les essais avant montage et la mise en place dans le coffret. Sur les CI on peut utiliser des barrettes mâles telles que la série mini-KK 2,54 mm de Molex, référence 6410, de 2 à 12 contacts, distribuées par Radiospares ; le raccord de la filerie est alors possible avec les boîtiers femelles de la même famille, référence 6471 dont les cosses de référence 4809 peuvent être serties à la pince et ensuite soudées, sans être obligé d’acquérir la pince de sertissage qui est assez onéreuse. Bien que cela n’ait été réalisé que pour les modules travaillant en HF, on pourrait mettre tous les modules dans des boîtiers Schubert retaillés pour obtenir les dimensions nécessaires ; cela permettrait une bonne protection contre toute intrusion de signaux parasites, toute diaphonie entre voies et tendance aux accrochages audio. Tête VHF Ce module, logé dans un boîtier Schubert, doit être réalisé avec beaucoup de soin. Les couvercles seront percés pour la ventilation, par exemple de 87 trous de diamètre 3 mm au pas de 7,5 mm. Celles des pastilles inutiles du circuit imprimé se trouvant sous des composants, qui ne pourraient donc pas être soudées alors qu’elles n’ont pas été supprimées lors de la réalisation du film, seront fraisées avec un forêt de 4 mm pour éviter qu’elles ne provoquent des mauvais contacts et /ou des capacités parasites. Des « vias » supplémentaires seront ménagés près des boîtiers Mini-Circuits et aux endroits où il n’y a pas de liaison dessus-dessous à moins de 20 mm environ. Les pattes de masse des condensateurs ajustables de la partie émission seront soudées des deux côtés du CI en évitant de brûler leur isolant qui fond assez facilement. Les diodes, servant à la régulation du courant de repos des deux transistors de puissance, seront plaquées contre leurs boîtiers et enrobées avec de la pâte époxy à prise rapide, chargée de métal (qui n’est pas électriquement conductrice) pour assurer une bonne liaison thermique.


Le transistor 2SC1971 sera muni d’un dissipateur en forme de U, réalisé avec du clinquant de cuivre ; une vis M3 reliera le boîtier TO-220 du transistor et le dissipateur au boîtier Schubert. Les boîtiers des bobinages Neosid et les modules Mini-Circuits seront soudés à la masse directement en deux points opposés, en plus de leurs pattes de masse, pour que leur mise à la masse soit effective des deux côtés du CI. Les blindages, représentés sur le plan d’implantation, seront réalisés en clinquant de tôle étamée découpé avec des ciseaux dans une boîte à biscuits. Ils seront taillés sur mesure pour pouvoir être soudés conformément au plan, en effectuant le plus de liaison possible entre les diverses parties pour obtenir un blindage efficace. Deux condensateurs ajustables 1,5/6 pF, (par exemple Senken rouge, chez Radiospares), destinés à améliorer l’atténuation de la bande latérale non-désirée en émission, sont soudés directement sur les broches 10 et 11 du modulateur MIQY-140M. 1ère FI (RX1) C’est un CI double face pour minimiser l’intrusion de signaux parasites et des auto-oscillations, compte-tenu du gain très élevé du module. Il est bon de rajouter quelques « vias » pour obtenir une très bonne liaison entre les deux faces du CI, à proximité des entrées et sorties IQ. Démodulateur IQ (RX2) Compte tenu de la fragilité des fils de connexion des condensateurs au polystyrène, il est recommandé d’immobiliser ces composants avec quelques points de fixation avec un pistolet à colle. Modulateur IQ (TX1) Même conseil que pour le module précédent. VCXO + MULTIP Ce module est logé dans un boîtier Schubert dont les couvercles seront percés et les pastilles inutiles supprimées comme pour le module VHF. Toutes les connexions, autres que celles à 14 et 144 MHZ qui sortent en SMA, le seront par des condensateurs du type traversée 1 nF. Les boîtiers des bobinages Neosid seront mis à la masse, comme pour le module VHF. Les boîtiers des quartzs seront laissés « en l‘air » pour minimiser la capacité à la masse. Le câblage des nombreux fils allant au commutateur de plages sera avantageusement réalisé avec des fils de différentes couleurs pour faciliter leur repérage. Les noyaux de réglage des bobinages Neosid sont friables et la tête se casse très facilement lors des réglages. Il faut retirer très délicatement le noyau, mettre une goutte d'huile et bien la faire pénétrer à fond de filet et ensuite remettre le noyau en place. Utiliser un tournevis qui épouse le mieux possible la fente du noyau. Une perte de temps pour faire cela évite ensuite la mise hors service du bobinage car le noyau reste coincé et ne peut être retiré. Le quartz du VCXO doit avoir une fréquence fondamentale de 24 MHz. Il ne faut pas utiliser un quartz 8 MHz pouvant fonctionner en overtone 3. Il semblerait que des quartz du mauvais type aient été livrés; il faut les refuser car inutilisables dans cette fonction Les transistors 2N2369 en version CMS de certains fournisseurs peuvent être des "reverse" c'est à dire que les pattes ont des affectations différentes de celles du modèle normal. On peut s'assurer du bon bornage en sachant que la résistance mesurée à l'ohmmètre doit très élevée entre émetteur et collecteur, faible entre base et collecteur et un peu plus forte entre base et


émetteur, en envoyant un + sur la base. Refuser les transistors "reverse" qui sont inutilisables dans notre application compte tenu du dessin des CI. Les transistors J310 en version CMS peuvent avoir une inversion entre drain et source selon les marques; cela est sans importance car les transistors sont quasiment symétriques Circuits auxiliaires Des vias seront ménagés près du circuit intégré NE 614 pour éviter toute auto-oscillation et minimiser le bruit en l’absence de signal. Fréquencemètre Bien que cela n’ait pas été réalisé dans le prototype, il serait bon de capoter ce module qui a tendance à rayonner et engendrer un « pouf-pouf » à la réception. Il a fallu ajouter un blindage du côté entrée 14 MHz pour éliminer ce défaut et il serait plus judicieux de le faire plus complètement. La dissipation du régulateur 7805 étant relativement élevée, il est conseillé de relier sa patte à une masse telle que le blindage.


Synoptique


Circuits auxiliaires DESTINATION Ces circuits auxiliaires sont destinés à assurer des fonctions utiles dans l’exploitation du transceiver. Ils sont logés sur un seul circuit imprimé et sont raccordés à divers points des chaînes pour recevoir et donner les informations nécessaires. REGULATIONS DES TENSIONS Le transceiver est alimenté par une source extérieure de 12 V nominaux. Un circuit LM 2941 CT assure la protection contre les inversions de polarité et la commande arrêt/marche grâce à l’interrupteur placé sur le potentiomètre de volume qui agit sur sa borne on/off. La tension est maintenue à 12 volts, même si la tension d’alimentation excède cette valeur ; si elle est plus faible, elle reste décalée d’au plus 300 mV jusqu’à un courant de 0,6 ampère. Les rubans du circuit imprimé transportant des courants d’alimentation sont dimensionnés pour 1 ampère afin d’éviter toute chute de tension supplémentaire. Un demi LM 338 délivre du + 5 volts pour divers circuits. COMMUTATION RX/TX Le commutateur de mode de fonctionnement, situé en face avant du transceiver, met à la masse le signal correspondant au mode choisi, le PIC gère les commutations émission/réception en fonction de ces informations. Le circuit du PIC comprend 4 entrées correspondant aux modes TUNE, SSB, CW, DOTS, une entrée pour le manipulateur, une pour la pédale micro, une sortie logique pour autoriser ou pas un signal de fin de transmission et 2 sorties : signal logique émission/réception pour la commande d’un relais et tonalité audio d’environ 800 Hz à relier à l’entrée prévue sur le modulateur TX. Le signal logique émission/réception commande un relais électromécanique bipolaire, dont un contact assure la distribution du + 12 V en émission et en réception aux circuits concernés ; l’autre contact est utilisé pour le contrôle du RIT. MODES DE FONCTIONNEMENT GENERES PAR LE PIC Quatre modes de fonctionnement sont possibles : MSG : le contrôle émission/réception est assuré par le « perroquet », le PIC est inactif dans ce mode. TUNE : force le mode émission et envoie une tonalité audio continue.


SSB : contrôle émission/réception selon l’information fournie par la pédale du micro avec fonction roger-bip ( K en code Morse lorsque la pédale est relâchée). Pédale Tx Tone t 7t t = 502 x Tc , Tc étant la durée du cycle du PIC mesurée sur la broche 15. Le K de transmission peut être supprimé en mettant la broche 6 du PIC à la masse. CW : contrôle automatique émission/réception selon l’information fournie par le manipulateur en mode break-in temporisé. manip tone Tx T T = 16 x 256 x Tc

Le signal de passage en émission TX est activé dès que le manipulateur est fermé ; le signal est maintenu un temps T après la fermeture du manipulateur, cela permettant un retour temporisé automatique en réception lorsque l’on cesse de manipuler. DOTS : force le mode émission et envoie une tonalité audio discontinue : série de points, de traits ou message en code Morse, défini une fois pour toutes au moment de la programmation du PIC. Le signal d’horloge du PIC (Tc ), dépend du réseau RC connecté à la broche 16 du PIC ; il peut être modifié au gré de l’utilisateur pour un cadencement plus ou moins rapide. Selon le type de microphone utilisé, un condensateur d’environ 100 nF pourra être mis en parallèle avec le contact de la pédale (anti-rebond). Le circuit 4093 génère le signal audio utilisé en TUNE, CW, DOTS et pour le roger-bip ; la fréquence peut être ajustée en jouant sur C20 et R5. Les composants C26, R15 et C29 forment un filtre passe-bas pour arrondir les angles du signal rectangulaire généré par le 4093 ; ces valeurs sont à ajuster en fonction de la fréquence de l’oscillateur.


S mètre Le circuit est attaqué par la sortie du premier étage de la chaîne FI/CAG. Un circuit NE 614 est utilisé en amplificateur logarithmique incluant un filtre passe-bas elliptique du 7 ème ordre inséré entre deux parties amplificatrices. La tension continue élaborée est appliquée à un circuit RC et une diode anti-retour pour obtenir une temporisation dissymétrique, faible durée à l’attaque du signal et longue à la chute. Ensuite, un étage amplificateur assure une sortie à faible impédance pouvant attaquer à la fois le circuit d’affichage à cristaux liquides et, éventuellement, un milliampèremètre extérieur. Le tableau ci-après donne les résultats de mesures effectuées sur le S mètre pour diverses fréquences, la tension de sortie ayant été mesurée avec un voltmètre numérique. Le potentiomètre de réglage du gain de l’amplificateur a été réglé pour obtenir 5 volts environ au signal maximal. Le potentiomètre de zéro permet le calage du S mètre à son début de course. La sortie est en millivolts DC. PRESENTATION Le module est logé sur un circuit imprimé qui comporte à chaque extrémité deux connecteurs au pas de 2,54 mm à 7 contacts, à utiliser au mieux, avec plusieurs en parallèle si nécessaire, compte tenu des courants circulants. MESURES

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 1000 2000 3000 4000 5000

Freq. (Hz)

Vo

ut

(V)

3uV10uV30uV100uV300uV1mV3mV10mV30mV100mV300mV

Tension de sortie en fonction de la fréquence pour différentes tensions d’entrée.


0

1000

2000

3000

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5000

6000

7000

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 100.000 1000.000Vin (mV)

Vo

ut

(mv

)

à 1KHz

linéarité du S mètre On peut constater sur ce graphique que le circuit S mètre délivre une tension proportionnelle au logarithme de la tension du signal reçu avec une précision tout à fait honorable si on la compare avec les indications données par les transceivers du commerce …


dimensions du CI : 5600 x 2300 mils entre les trous de fixation aux 4 coins


Part Value Device Package Description C1 120n CAPNP-5 C-5 C2 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C3 1n CAPNP-5 C-5 C4 10u TT2D5 TT2D5 C5 22n CAPNP-5 C-5 C6 180n CAPNP-5 C-5 C7 10u TT2D5 TT2D5 C8 100n CAPNP-5 C-5 C9 33n CAPNP-5 C-5 C10 220n CAPNP-5 C-5 C11 10u TT2D5 TT2D5 C12 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C13 6n8 CAPNP-5 C-5 C14 150n CAPNP-5 C-5 C15 10u TT2D5 TT2D5 C16 10u TT2D5 TT2D5 C17 10u TT2D5 TT2D5 C18 100n CAPNP-5 C-5 C19 1u CAPNP-5 C-5 C20 1u CAPNP-5 C-5 C21 100n CAPNP-5 C-5 C22 100n CAPNP-5 C-5 C23 10u TT2D5 TT2D5 C24 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C25 10u TT2D5 TT2D5 C26 4700u E7,5-18 E7,5-18 C27 100n CAPNP-5 C-5 C28 100n CAPNP-5 C-5 C29 220n CAPNP-5 C-5 C30 470n CAPNP-5 C-5 D1 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D2 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D3 4148 DIODE-7,5 D-7,5 IC1 NE614 NE614 DIL16 IC2 16F84P 16F84P DIL18 IC3 LM358N LM358N DIL08 IC4 4093 4093 DIL14 IC5 LM2941 LM2941 CB367 K1 351 351 351 L1 33m L2 33m L3 33m P1 10K 82P 82P P2 1K 82P 82P P3 100K 82P 82P Q1 BC547 BC547 TO92 R1 2K2 RESEU-10 R-10 R2 33K RESEU-12,5 R-12,5 R3 100K RESEU-12,5 R-12,5 R4 1M RESEU-12,5 R-12,5 R5 10K RESEU-10 R-10 R6 3K3 RESEU-12,5 R-12,5 R7 47K RESEU-12,5 R-12,5 R8 82K RESEU-12,5 R-12,5 R9 1K RESEU-12,5 R-12,5 R10 100K RESEU-12,5 R-12,5 R11 15K RESEU-12,5 R-12,5 R12 4K7 RESEU-10 R-10

R13 2K2 RESEU-10 R-10 R14 8K2 RESEU-12,5 R-12,5 R15 2K2 RESEU-12,5 R-12,5 R16 330 RESEU-12,5 R-12,5 R17 10K RESEU-12,5 R-12,5 R18 150 RESEU-12,5 R-12,5 R19 10K RESEU-12,5 R-12,5 R20 1K RESEU-12,5 R-12,5 R21 10K RESEU-10 R-10


Note: le fil du condensateur C26 de 4,7 mF devrait, par l'intermédiaire d'un trou métallisé, faire communiquer les masses inférieures et supérieures. Si le trou n'est pas métallisé, il faut rajouter un via à proximité de ce condensateur pour établir la connexion nécessaire Code pour le pic du circuit auxiliaire :020000001128C5 :080008008E0003088F000B11AC :100010008B128D010D0885000F0883008E0E0E0EC9 :100020000900831600308500FF30860083124030BF :100030008B006400831604308100831285018C20BC :100040008B128501861F2B28061E3028861E392814 :10005000061F5C28202803308500861F2D282028B5 :10006000061A20280330850087200230850087206B :1000700030288D010D088500861A20280619412890 :10008000462802308D050D0885003C2803308D047C :100090000D0885000030810064000B118B178B1652 :1000A0003C28861A20280619562859280030850031 :1000B0005128033085005128061F5F282028861903 :1000C0005C28622802308500861D6428061C7B2877 :1000D0000330850087208720872002308500872015 :1000E000033085008720023085008720033085009B :1000F00087208720872085015C2807308C008C0BA7 :100100007F28080053308C008C0B84280800A63010 :100110008C008C0B89280800FA308C00000000004D :10012000000000000000000000008C0B8E2808007A :02400E00FB3F76 :00000001FF


S metre Tension de S mètre fonction de la tension d’entrée pour différentes fréquences de la tension d’entrée. O dB correspond à une tension d’entrée de 3uV. (et donc 100dB à 300mV).

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Vin (dB)

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1000Hz

2000Hz


Circuit HF RECEPTION L’étage d’entrée comprend un circuit accordé couplé capacitivement à l’antenne et est raccordé à un transistor MOS FET à faible bruit, du type à deux grilles protégées. Le drain est chargé par un filtre passe-bande relié à un MMIC qui attaque le démodulateur en quadrature VHF. Les sorties de ce dernier délivrent le signal audio qui sera conduit à l’amplificateur FI audio en quadrature. Le démodulateur reçoit la fréquence de l’oscillateur local par un diviseur 3 dB. EMISSION Les signaux audio en quadrature attaquent un modulateur en quadrature VHF à travers un réseau injectant une composante continue destinée à optimiser l’annulation de la porteuse. Deux broches du modulateur, prévues à cet effet, sont reliées à la masse par des condensateurs ajustables pour minimiser la bande latérale non désirée. La sortie du modulateur est amplifiée par un MMIC puis par un transistor chargé par un circuit accordé faisant liaison avec le transistor final. Celui-ci est relié par un filtre en Π à l’antenne. Pour obtenir une bonne stabilité du point de fonctionnement des transistors malgré les variations de température, la polarisation de leurs bases est assurée par une diode qui est collée contre chacun de leurs boîtiers. Le modulateur reçoit aussi le signal de l’oscillateur local par le diviseur 3 dB précité.


dimensions du CI : 4325 x 2825 mils hors tout


Part Value Device Package Description C1 12p C0805 0805 C2 15p C0805 0805 C3 2p2 C0805 0805 C4 470p C0805 0805 C5 470p C0805 0805 C6 470p C0805 0805 C7 10n C0805 0805 C8 10n C0805 0805 C9 1n C0805 0805 C10 1n C0805 0805 C11 1n C0805 0805 C12 1n C0805 0805 C13 1n C0805 0805 C14 1n C0805 0805 C15 100p C0805 0805 C16 1n C0805 0805 C17 1n C0805 0805 C18 1n C0805 0805 C19 10n C0805 0805 C20 10u E2,5-5 E2,5-5 C21 10n C0805 0805 C22 10n C0805 0805 C23 10n C0805 0805 C24 1n C0805 0805 C25 100n C0805 0805 C26 1n C0805 0805 C27 1n C1206 1206 C28 10n C1206 1206 C29 4p7 C1206 1206 CV1 40p CV2 CV2 CV2 40p CV2 CV2 CV3 40p CV2 CV2 CV4 CV2 CV2 CV5 2-6p TZV02 TZV02 D1 1N4001 DIODE-7,5 D-7,5 D2 1N4001 DIODE-7,5 D-7,5 F1 HELIX HELIX HELIX IC1 MAR8 ERAX VV105 IC2 MAR8 ERAX VV105 IQ1 MIQY 140D MIQY MINI_C07 IQ2 MIQY 140M MIQY MINI_C07 K1 REL_RG REL_RG L1 choc L-7,5 L-7,5 L2 330nH L-7,5 L-7,5 L4 470n SELF1210 1210 L5 470n SELF1210 1210 L6 5061 7V1S 71S P3 1M S64Y S64Y P4 1M S64Y S64Y Q1 BF998 BF998 SOT-143 Q2 2N4427 2N4427 TO5 Q3 2SC1971 2SC1971 TO220V R1 100 R0805 0805 R2 100 R0805 0805 R3 51 R0805 0805 R4 51 R0805 0805 R5 100 R0805 0805

R6 51 R0805 0805 R7 51 R0805 0805 R8 51 R0805 0805 R9 51 R0805 0805 R10 51 R0805 0805 R11 51 R0805 0805 R12 68 R0805 0805 R13 100 R0805 0805 R14 330 R0805 0805 R15 100 R0805 0805 R16 220 R0805 0805 R17 56K R0805 0805 R18 47K R0805 0805 R19 51 R0805 0805 R20 1K R0805 0805 R21 47 R0805 0805 R22 47 R0805 0805 R23 220 R0805 0805 R24 100K R0805 0805 R25 100K R0805 0805 R26 10K R0805 0805 R27 82 RESEU-10 R-10 R28 270 R0805 0805 R29 270 R0805 0805 R30 10 R0805 0805 R31 56 R0805 0805 R32 82 R0805 0805 R33 4K7 R1206 1206 Note: La self L2 est une 330 µH à fils marque Sigma référence 173-6514 chez radiospares Le filtre à hélice est un Néosid 511 836-25253


Circuits de réception Les deux signaux audio en quadrature I et Q délivrés par le démodulateur Mini-Circuits sont à un niveau très faible, de quelques microvolts pour un signal d’entrée de S1 jusqu’à plus de 100 mV lorsque le signal atteint S9 = + 40 dB. Il est donc nécessaire d’amplifier très fortement ces signaux audio et de mettre en œuvre une commande automatique de gain ( CAG ) suffisamment efficace pour limiter une dynamique très étendue : c’est le rôle de l’amplificateur à fréquence intermédiaire, dit à fréquence intermédiaire nulle pour un récepteur à conversion directe. De plus, les deux étages d’entrée I et Q doivent un facteur de bruit très faible pour ne pas détériorer le rapport signal/bruit obtenu à la sortie du démodulateur. Enfin, une sélectivité doit être obtenue très tôt dans la chaîne amplificatrice pour que la CAG n’intervienne pas à cause de signaux puissants indésirables qui produisent, à la sortie du démodulateur, de la FI au-delà de 3 kHz, ou moins si l’on reçoit de la télégraphie. Suivons les schémas intitulés AUDIO IQ RX 1 pages 1/2 et 2/2. L’entrée de chaque canal de l’amplificateur FI est réalisée par un transistor à faible bruit en audio, de gain voisin de 10 dB. Il est suivi d’un filtre passe-bas passif du premier ordre, puis d’un filtre actif passe-bas du second ordre, ces filtres ayant une fréquence de coupure de l’ordre de 3 kHz. Un étage amplificateur suivi d’un redresseur dont la tension continue fait varier la résistance de transistor MOS agissant ainsi en atténuateur variable à l’entrée de l’étage suivant qui est semblable à celui déjà décrit, filtres et amplificateur avec CAG.. La courbe en rouge de la page 36 donne la sélectivité obtenue mais incluant le filtre actif réglable situé sur le module suivant. Les deux signaux I et Q amplifiés, limités en amplitude et en bande passante sont appliqués au circuit imprimé intitulé dont les schémas sont DEMODULATEUR I Q RX 2 pages 1/2 et 2/2. Chaque canal comporte trois cellules du Hilbert dont le but est de déphaser différemment chaque signal d’entrée de façon que les sorties soient en phase pour la bande latérale désirée. Ces deux sorties sont mises en parallèle et un potentiomètre permet l’équilibrage des amplitudes qui sont un peu différentes compte tenu des amplifications séparées que les signaux d’entrée ont subies. Un filtre actif passe-haut du premier ordre et passe-bas réglable elliptique du huitième ordre limitent énergiquement la bande passante et définissent majoritairement celle du transceiver. Le filtre passe-bas est réglable par un bouton situé en face avant pour ajuster la fréquence de coupure de 700 à 3000 Hz afin de couvrir les nécessités de la BLU et de la CW (page 36). L’amplificateur de puissance est capable de délivrer une puissance 1watt avec une charge de 8 ohms. Cet étage peut attaquer le haut-parleur incorporé et/ou un HP séparé ou un casque.


Part Value Device Package Description C1 100n CAPNP-5 C-5 C2 3n3 CAPNP-5 C-5 C3 1n CAPNP-5 C-5 C4 100n CAPNP-5 C-5 C5 10u CAP-2,5 C-2,5 C6 10u CAP-2,5 C-2,5 C7 10u CAP-2,5 C-2,5 C8 100n CAPNP-5 C-5 C9 3n3 CAPNP-5 C-5 C10 1n CAPNP-5 C-5 C11 22n CAPNP-5 C-5 C12 22n CAPNP-5 C-5 C13 10n CAPNP-5 C-5 C14 3n3 CAPNP-5 C-5 C15 1n CAPNP-5 C-5 C16 22n CAPNP-5 C-5 C17 10n CAPNP-5 C-5 C18 1u CAP-2,5 C-2,5 C19 10n CAPNP-5 C-5 C20 3n3 CAPNP-5 C-5 C21 1u CAP-2,5 C-2,5 C22 1u CAP-2,5 C-2,5 C23 1n CAPNP-5 C-5 C24 22n CAPNP-5 C-5 C25 10n CAPNP-5 C-5 C26 1u CAP-2,5 C-2,5 C27 1u CAP-2,5 C-2,5 C28 1u CAP-2,5 C-2,5 C29 100n CAPNP-5 C-5 C30 100n CAPNP-5 C-5 C31 100n CAPNP-5 C-5 C33 100n CAPNP-5 C-5 C34 10n CAPNP-5 C-5 C35 100n CAPNP-5 C-5 C36 100n CAPNP-5 C-5 C37 100n CAPNP-5 C-5 C38 100n CAPNP-5 C-5 C39 100n CAPNP-5 C-5 C40 100n CAPNP-5 C-5 C41 100n CAPNP-5 C-5 C42 100u E2,5-6 E2,5-6 C43 10u E2,5-6 E2,5-6 D1 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D2 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D3 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D4 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D5 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D6 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D7 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D8 4148 DIODE-7,5 D-7,5 IC1 4049 4049 DIL16

IC2 78L09 78LXX 78LXX IC3 78L05 78LXX 78LXX IC4 4049 4049 DIL16 Q1 BC550 BC550 TO92 Q2 BC550 BC550 TO92 R1 47K RESEU-10 R-10 R2 10K RESEU-10 R-10 R3 15K RESEU-10 R-10 R4 15K RESEU-10 R-10 R5 47K RESEU-10 R-10 R6 120K RESEU-10 R-10 R7 2M2 RESEU-10 R-10 R8 22K RESEU-10 R-10 R9 2M2 RESEU-10 R-10 R10 68K RESEU-10 R-10 R11 6K8 RESEU-10 R-10 R12 47K RESEU-10 R-10 R13 10K RESEU-10 R-10 R14 15K RESEU-10 R-10 R15 15K RESEU-10 R-10 R16 10K RESEU-10 R-10 R17 22K RESEU-10 R-10 R18 220 RESEU-10 R-10 R19 1K5 RESEU-10 R-10 R20 2M2 RESEU-10 R-10 R21 68K RESEU-10 R-10 R22 6K8 RESEU-10 R-10 R23 1K5 RESEU-10 R-10 R24 47K RESEU-10 R-10 R25 10K RESEU-10 R-10 R26 15K RESEU-10 R-10 R27 15K RESEU-10 R-10 R28 470 RESEU-10 R-10 R29 120K RESEU-10 R-10 R30 2M2 RESEU-10 R-10 R31 22K RESEU-10 R-10 R32 2M2 RESEU-10 R-10 R33 68K RESEU-10 R-10 R34 6K8 RESEU-10 R-10 R35 47K RESEU-10 R-10 R36 10K RESEU-10 R-10 R37 15K RESEU-10 R-10 R38 15K RESEU-10 R-10 R39 10K RESEU-10 R-10 R40 22K RESEU-10 R-10 R41 220 RESEU-10 R-10 R43 2M2 RESEU-10 R-10 R44 68K RESEU-10 R-10 R45 6K8 RESEU-10 R-10 U1 TL072P TL072P DIL08 U2 TL072P TL072P DIL08 U4 TL072P TL072P DIL08 U5 TL072P TL072P DIL08


dimensions du CI : 6000 x 2300 mils entre les trous de fixation aux 4 coins attention : R29 et R31 sont à inverser sur le plan d’implantation des composants.


C1 10u TT2D7 CAP-TANT C2 1n* C-2,5 DISCRETE C3 4n7* C-2,5 DISCRETE C4 3n9* C-2,5 DISCRETE C5 C-2,5 DISCRETE C6 1u TT2D5 CAP-TANT C7 10u TT2D7 CAP-TANT C8 10n* C-5 DISCRETE C9 1n8* C-2,5 DISCRETE C10 C-2,5 DISCRETE C11 1n* C-2,5 DISCRETE C12 1u TT2D5 CAP-TANT C13 1n C-5 DISCRETE C14 22n C-5 DISCRETE C15 22n C-5 DISCRETE C16 22n C-5 DISCRETE C17 10u TT2D7 CAP-TANT C18 100u TT5D7 CAP-TANT C19 100u TT5D7 CAP-TANT C20 1n C-5 DISCRETE C21 220n C-5 DISCRETE C22 100n C-5 DISCRETE C23 1n C-5 DISCRETE C24 2n2 C-2,5 DISCRETE C25 100n C-5 DISCRETE C26 100n C-5 DISCRETE C27 10n C-5 DISCRETE C28 100n C-5 DISCRETE C29 10u TT5D7 CAP-TANT C30 10u TT5D7 CAP-TANT C31 10u TT5D7 CAP-TANT C32 100n C-5 DISCRETE C33 100n C-5 DISCRETE C34 100n C-5 DISCRETE C35 100n C-2,5 DISCRETE C36 1m E5-13 POLCAP C37 100n C-2,5 DISCRETE C109 10u TT2D7 CAP-TANT C113 10u TT5D7 CAP-TANT D1 BB112 D-7,5 DISCRETE IC1 78L09 78LXX V-REG

IC2 MAX293 DIL8 __MY IC3 TL072P DIL08 LINEAR IC4 TL072P DIL08 LINEAR IC5 TL072P DIL08 LINEAR IC6 TL072P DIL08 LINEAR P1 1K 82P __MY R 130K* R-12,5 DISCRETE R1 10K* R-12,5 DISCRETE R2 15K* R-12,5 DISCRETE R3 10K* R-12,5 DISCRETE R4 10K* R-12,5 DISCRETE R5 24K* R-12,5 DISCRETE R6 10K* R-12,5 DISCRETE R7 10K* R-12,5 DISCRETE R8 10K* R-12,5 DISCRETE R9 560 R-12,5 DISCRETE R10 1K R-12,5 DISCRETE R11 10K* R-12,5 DISCRETE R12 56 R-12,5 DISCRETE R13 10K* R-12,5 DISCRETE R14 10K* R-12,5 DISCRETE R15 130K* R-12,5 DISCRETE R16 10K* R-12,5 DISCRETE R17 10K* R-12,5 DISCRETE R18 51K* R-12,5 DISCRETE R19 10K* R-12,5 DISCRETE R20 1K R-12,5 DISCRETE R21 180K* R-12,5 DISCRETE R22 82K R-12,5 DISCRETE R23 10K R-12,5 DISCRETE R24 2K2 R-12,5 DISCRETE R25 1 R-12,5 DISCRETE R26 100K R-12,5 DISCRETE R27 0 (ajuster) R-10 DISCRETE R28 0 (ajuster) R-10 DISCRETE R29 1 R-10 DISCRETE R30 4K7 R-10 DISCRETE R31 4K7 R-10 DISCRETE R114 10K R-12,5 DISCRETE R115 10K R-12,5 DISCRETE

U$2 TBA820M DIL8 _MY C4 et C5 (3n3 et 0n68) constituent une capa de 3.9nF C9 et C10 (1n5 et 0n33) constituent une capa de 1.8nF Les composants avec un * sont à 1%


Mesure de la bande passante du démodulateur

Démodulateur audio IQ

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

100 1000 10000

Freq (Hz)

dB pot mini

pot maxi


Mesure de gain et CAG Les essais son effectués à 1000Hz, les potentiomètres d’équilibrage des amplitudes et des phases sont réglés pour un signal d’entrée de 100uV On constate que pour un signal d’entrée variant de 3uV à 300mV, soit 100dB, la sortie ne varie que de 31dB

0

200

400

600

800

1000

1200

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

tension d'entrée (V)

ten

sio

n d

e so

rtie

(m

V)

sortie Isortie Q


Mesure de la tension de CAG

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

0 50 100 150 200 250 300 350

signal d'entrée (mV)

ten

sio

n C

AG

(V

)


Réponse en fréquence Elle est mesurée pour différents niveaux de tension d’entrée ce qui montre l’influence de la CAG qui écrase la courbe aux signaux forts.

Réponse transitoire

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

0 2000 4000 6000 8000 10000

Frequence (Hz)

ten

sio

n d

e so

rtie

(d

B)

Vin 100uVVin 300uVVin 3mV


Circuit d’émission Le signal du microphone, ceux émis par le générateur 800 Hz (points, CW, le « roger beep ») ou par le perroquet, doivent être amplifiés, compressés, limités en bande passante avant d’être appliqué au modulateur IQ Mini-Circuits. Les schémas sont intitulés MODULATEUR IQ TX1 page 1/2 et 2/2. L’entrée micro peut accepter un microphone céramique, un magnétique ou un électret en mettant le cavalier permettant de le polariser. Un étage amplificateur à gain ajustable est suivi d’un étage compresseur ce qui permet de régler le taux de compression. Les signaux issus du générateur de points et du perroquet attaquent directement le compresseur car le niveau de tension qu’ils délivrent est suffisant. Un filtre passe-haut passif suivi d’un filtre actif passe-bas elliptique du huitième ordre ajustable limitent la bande passante à 300-3000 Hz (voir figure page 45). Un étage tampon permet d’attaquer à basse impédance les étages suivants. Le signal ainsi traité est appliqué à deux voies comprenant chacune trois cellules de Hilbert dont les déphasages sont différents afin d’obtenir des signaux en quadrature I et Q à leurs sorties.


Part Value Device Package Description C1 10n CAPNP-5 C-5 C2 100p CAPNP-5 C-5 C3 100p CAPNP-5 C-5 C4 100n CAPNP-5 C-5 C5 10u TT2D7 TT2D7 C6 100p CAPNP-5 C-5 C7 22n CAPNP-5 C-5 C8 270p CAPNP-2,5 C-2,5 C9 22n CAPNP-5 C-5 C10 10u TT5D7 TT5D7 C11 22n CAPNP-5 C-5 C12 1n CAPNP-5 C-5 C13 100n CAPNP-5 C-5 C14 10u TT5D7 TT5D7 C15 1n CAPNP-5 C-5 C16 10u TT5D7 TT5D7 C17 10u TT2D7 TT2D7 C18 10u TT2D7 TT2D7 C19 10n* CAPNP-5 C-5 C20 1n* CAPNP-2,5 C-2,5 C21 1n8* CAPNP-2,5 C-2,5 C22 4n7* CAPNP-2,5 C-2,5 C23 CAPNP-2,5 C-2,5 C24 10u TT5D7 TT5D7 C25 3n9* CAPNP-2,5 C-2,5 C26 CAPNP-2,5 C-2,5 C27 1n* CAPNP-2,5 C-2,5 C28 100n CAPNP-5 C-5 C29 100n CAPNP-5 C-5 C30 10u TT2D7 TT2D7 C31 10u TT2D7 TT2D7 C32 100n CAPNP-5 C-5 C33 100n CAPNP-5 C-5 C34 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C35 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C36 10n CAPNP-2,5 C-2,5 CV1 65p CV2 CV1 D1 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D2 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D3 4148 DIODE-7,5 D-7,5 D4 4148 DIODE-7,5 D-7,5 IC1 78L09 78LXX 78LXX P1 100K 82P 82P P2 10K 82P 82P R1 10K RESEU-12,5 R-12,5 R3 4K7 RESEU-12,5 R-12,5 R4 10K RESEU-12,5 R-12,5 R5 10K RESEU-12,5 R-12,5 R6 4K7 RESEU-12,5 R-12,5 R7 1M RESEU-12,5 R-12,5 R8 220K RESEU-12,5 R-12,5 R9 10K RESEU-12,5 R-12,5 R10 82K RESEU-12,5 R-12,5 R11 2K2 RESEU-12,5 R-12,5 R12 100K RESEU-12,5 R-12,5 R13 100K RESEU-12,5 R-12,5 R14 10K RESEU-12,5 R-12,5 R15 10K RESEU-12,5 R-12,5 R16 10K RESEU-12,5 R-12,5

R17 130K* RESEU-12,5 R-12,5 R18 180K* RESEU-12,5 R-12,5 R19 10K* RESEU-12,5 R-12,5 R20 10K* RESEU-12,5 R-12,5 R21 15K* RESEU-12,5 R-12,5 R22 10K* RESEU-12,5 R-12,5 R23 10K* RESEU-12,5 R-12,5 R24 24K* RESEU-12,5 R-12,5 R25 10K* RESEU-10 R-10 R26 10K* RESEU-10 R-10 R27 10K* RESEU-12,5 R-12,5 R28 10K* RESEU-10 R-10 R29 10K* RESEU-12,5 R-12,5 R30 130K* RESEU-10 R-10 R31 10K* RESEU-10 R-10 R32 10K* RESEU-10 R-10 R33 51K* RESEU-12,5 R-12,5 R34 15K RESEU-10 R-10 R35 10K* RESEU-12,5 R-12,5 R36 22K RESEU-12,5 R-12,5 R37 10K RESEU-12,5 R-12,5 R38 10K RESEU-12,5 R-12,5 R39 22K RESEU-12,5 R-12,5 R41 22K RESEU-12,5 R-12,5 U1 LM358N LM358N DIL08 U2 MAX297 MAX297 DIL8 U3 LM358N LM358N DIL08 U4 TL072P TL072P DIL08 U5 TL072P TL072P DIL08 U6 TL072P TL072P DIL08 U7 TL072P TL072P DIL08 C25 et C26 (3n3 et 0n68) constituent une capa de 3.9nF C21 et C23 (1n5 et 0n33) constituent une capa de 1.8nF Les composants avec un * sont à 1%


Mesure de la bande passante du modulateur

Modulateur IQ - f i l t re passe-bande

0

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

3 0 0

0 1 0 0 0 2 0 0 0 3000 4 0 0 0 5 0 0 0 6000

H z

Vo

ut c v m i n i

c v m a x i

Déphasage I/Q en fonction de la fréquence (valeurs calculées)

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000


Circuit VCXO L’oscillateur local du transceiver est à la même fréquence que celle que l’on reçoit, puisque la fréquence intermédiaire est nulle. Il comprend deux parties techniquement distinctes mais réunies sur le même circuit imprimé : - le circuit VCXO qui génère la fréquence et permet de la faire varier - le MULTIPLICATEUR qui procure le signal d’oscillateur local qui va être dirigé vers la tête VHF. Le schéma du VCXO intitulé VCXO page 1/1 est inspiré de la réalisation F1BBU et fonctionne à 24 MHz. Quatre quartz sont prévus pour couvrir des plages de 200 kHz dans la bande 144-146 MHz :

Quartz Bande 24,038 MHz 144,000 à 144,200 MHz 24,071 MHz 144,200 à 144,400 MHz 24,133 MHz 144,600 à 144,800 MHz 24,172 MHz 144,800 à 145 MHz

Un commutateur permet le choix de l’oscillateur associé au quartz en service, la commutation de gamme se faisant sur des circuits d’alimentation et non en HF pour éviter des capacités parasites qui réduiraient la plage couverte par la diode varicap. Ces quatre oscillateurs sont identiques, comportent chacun sa propre varicap et son étage tampon. Leurs sorties sont mises en parallèle et seul l’oscillateur en service délivre un signal. Le réglage de la fréquence est assuré par un potentiomètre à 10 tours. La fonction RIT est obtenue à l’aide d’un potentiomètre comportant un cran en position centrale permettant aisément de se ramener à ce point lorsque le décalage n’est plus souhaité. Le relais de commutation RX/TX situé sur la carte des auxiliaires assure la mise en service du RIT en réception. Les mesures de la dérive du VCXO avec la température ont donné des résultats médiocres mais acceptables, le transceiver disposant d’un fréquencemètre. Cette dérive est essentiellement due aux inductances placées en série avec les quartz. On a mesuré, par rapport à la fréquence produite à + 25 °C, une dérive de – 3 kHz à + 30 °C et – 11 kHz à + 45 °C. Les selfs des quartz sont des mandrins 7V1S bobinés avec 30 spires de fil émaillé 0.2mm sur la partie inférieure du mandrin.


.


dimensions du CI : 2275 x 2900 mils hors tout


Part Value Device Package Description C1 68p CAPNP-2,5 C-2,5 C2 39p CAPNP-2,5 C-2,5 C3 1n C1206 1206 C4 10n C1206 1206 C5 10n C1206 1206 C6 10n C1206 1206 C7 100u E2,5-6 E2,5-6 C8 1n C1206 1206 C9 10n C1206 1206 C10 10n C1206 1206 C11 10n C1206 1206 C12 100n C1206 1206 C13 100n C1206 1206 C14 68p CAPNP-2,5 C-2,5 C15 39p CAPNP-2,5 C-2,5 C16 100u E2,5-6 E2,5-6 C17 10n C1206 1206 C18 1n C1206 1206 C19 10n C1206 1206 C20 10n C1206 1206 C21 100n C1206 1206 C22 68p CAPNP-2,5 C-2,5 C23 39p CAPNP-2,5 C-2,5 C24 100u E2,5-6 E2,5-6 C25 10n C1206 1206 C26 1n C1206 1206 C27 10n C1206 1206 C28 10n C1206 1206 C29 100n C1206 1206 C30 68p CAPNP-2,5 C-2,5 C31 39p CAPNP-2,5 C-2,5 C32 100u E2,5-6 E2,5-6 C33 100n C1206 1206 C34 100n C1206 1206 D1 BBY31 BBY31 SOT-23 D2 BBY31 BBY31 SOT-23 D3 BBY31 BBY31 SOT-23 D4 BBY31 BBY31 SOT-23 IC1 78L08 78LXX 78LXX L1 voir texte L2 voir texte L3 voir texte L4 voir texte P10 500 82P 82P Q1 2N2369 2N2369 SOT-23

Q2 2N2369 2N2369 SOT-23 Q3 J310 J310 SOT-23 Q4 J310 J310 SOT-23 Q5 2N2369 2N2369 SOT-23 Q6 J310 J310 SOT-23 Q7 2N2369 2N2369 SOT-23 Q8 J310 J310 SOT-23 R1 22K R1206 1206 R2 22K R1206 1206 R3 2K2 R1206 1206 R4 1K8 R1206 1206 R5 100K R1206 1206 R6 2K2 R1206 1206 R7 22K R1206 1206 R8 22K R1206 1206 R9 100K R1206 1206 R10 2K2 R1206 1206 R11 1K8 R1206 1206 R12 2K2 R1206 1206 R13 47K R1206 1206 R14 47K R1206 1206 R15 100K R1206 1206 R16 22K R1206 1206 R17 22K R1206 1206 R18 2K2 R1206 1206 R19 1K8 R1206 1206 R20 2K2 R1206 1206 R21 47K R1206 1206 R22 100K R1206 1206 R23 22K R1206 1206 R24 22K R1206 1206 R25 2K2 R1206 1206 R26 1K8 R1206 1206 R27 2K2 R1206 1206 R28 47K R1206 1206 R29 R1206 open 1206 R30 R1206 470 1206 R31 R1206 open 1206 R32 R1206 open 1206 R33 22K R1206 1206 R34 22K R1206 1206 R35 1K R1206 1206 X1 HC18U-V HC18U-V X2 HC18U-V HC18U-V X3 HC18U-V HC18U-V X4 HC18U-V HC18U-V

R29, R31 et R32 : laisser la position libre


Circuit multiplicateur La seconde partie de l’oscillateur local, le MULTIPLICATEUR est donnée par le schéma MULTIP page 2/2. Elle comporte successivement un étage tripleur, puis un doubleur pour produire du 144 MHz. Un filtre à plusieurs cellules est placé à la sortie pour épurer le signal. Un diviseur par dix de la fréquence de sortie permet d’attaquer le fréquencemètre avec une fréquence de 14 MHz. MESURES puissance et spectre à une fréquence de 144,300 MHz, on a mesuré : fondamental : + 17 dBm fondamental - 24 MHz : - 47 dBc fondamental + 24 MHz : - 49 dBc fondamental + 48 MHz : - 67 dBc fondamental + 72 MHz : - 75 dBc harmonique deux : - 52 dBc harmonique trois : - 61 dBc


dimensions du CI : 1512.5 x 2900 mils hors tout nb : les circuits vcxo et multip peuvent être réalisés en 1 seul morceau en accolant les 2 circuits.


Part Value Device Package Description C1 100n C1206 1206 C2 1u + C1210 1210 C3 1n C1206 1206 C4 1u + C1210 1210 C5 10n C1206 1206 C6 47p C1206 1206 C7 1u + C1210 1210 C8 100p C1206 1206 C9 10n C1206 1206 C10 1n C1206 1206 C11 10n C1206 1206 C12 5p6 C1206 1206 C13 22p C1206 1206 C14 10n C1206 1206 C15 10n C1206 1206 C16 10n C1206 1206 C17 10n C1206 1206 C18 5p6 C1206 1206 C19 10n C1206 1206 C20 1p C1206 1206 C21 5p6 C1206 1206 C22 1p C1206 1206 C23 5p6 C1206 1206 C24 2p2 C1206 1206 C25 1p C1206 1206 C26 10n C1206 1206 D1 4001 DIODE-7,5 D-7,5

IC1 78L05 78LXX 78LXX IC2 95H90 95H90 DIL16 L1 22u SELF1210 1210 L2 5061 L3 22u SELF1210 1210 L4 5061 L5 22u SELF1210 1210 L6 5061 L7 5061 L8 5061 Q1 2369 2N2369 SOT-23 Q2 2369 2N2369 SOT-23 Q3 BSX29 BSX29 TO18 Q4 2N2369 2N2369 TO18 R1 22K R1206 1206 R2 2K2 R1206 1206 R3 220 R1206 1206 R4 2K2 R1206 1206 R5 22K R1206 1206 R6 220 R1206 1206 R7 330 R1206 1206 R8 2K2 R1206 1206 R9 22K R1206 1206 R10 100 R1206 1206 R11 100 R1206 1206 R12 330 R1206 1206 R13 1K8 R1206 1206 R14 330 R1206 1206


Fréquencemètre Ce circuit est prévu pour afficher la fréquence du transceiver 144MHz en mesurant la fréquence de l’oscillateur local soit 144MHz pour un transceiver à conversion directe. Le montage est constitué d’un pré-diviseur par 10, d’une porte de comptage, de deux circuits compteurs 74LS590, d’un picoprocesseur 16F876 et d’un module d’affichage à cristaux liquides rétro-éclairé. . Le PIC est le cœur du système, il génère les séquences de comptage, contrôle les compteurs, convertit leurs valeurs et les affiche. Le code du pic réalise les fonctions suivantes : Remise à zéro des compteurs Ouverture de la porte de comptage Délai de comptage de 0.1s Fermeture de la porte de comptage Adressage et lecture du compteur 2 Adressage et lecture du compteur 1 Conversion des valeurs comptées Affichage La période de comptage est de 0.1 seconde pour afficher la fréquence avec une résolution de 100 Hz. Les compteurs comptent sur 16 bits soit une valeur maximum de 65635, l’affichage peut donc varier entre 144 000 000 et 146 563 500.

prédiviseur Porte 74LS00

Compteur 1 74LS590

Compteur 2 74LS590

Picoprocesseur

Affichage cristaux liquides

Horloge 20MHz

raz 8 bits tristat

eeeee


La périodicité de l’affichage est un peu supérieure à 0.1 seconde (temps de porte plus temps de traitement des informations des compteurs). Le code contenu dans le PIC corrige les valeurs binaires issues des compteurs en fonction du facteur de division du prescaler et du type de récepteur (conversion directe ou hétérodyne). La précision du compteur est directement liée à celle de l’horloge du PIC ainsi qu’à la résolution de ce dernier pour générer le temps de porte. Avec un quartz à 20 MHz soit une période de 50ns, le temps de cycle du PIC est de 200 ns; le temps de porte est donc exact à 200 ns (1 cycle) près ce qui donne une précision de : 200 * 10-9 / 10-1 = 2 * 10-6 soit 288 Hz à 144 MHz. L’horloge du PIC doit donc être ajustable pour rattraper cet écart.


Part Value Device Package Description C1 1n CAPNP-2,5 C-2,5 C3 47u E2,5-6 E2,5-6 C4 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C5 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C6 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C7 1n C1206 1206 C8 1n C1206 1206 C9 10n C1206 1206 C10 10u E2,5-5 E2,5-5 C11 10u E2,5-5 E2,5-5 C12 30p CAPNP-2,5 C-2,5 C13 30p CAPNP-2,5 C-2,5 C14 100n CAPNP-5 C-5 D1 1N4001 DIODE-7,5 D-7,5 IC1 74LS132 74LS132 DIL14 IC2 7805 78XXS 78XXS IC3 74LS590 74590 DIL16 IC4 95H90 95H90 DIL16 IC5 74LS590 74LS590 DIL16 IC6 16F876 16F873 DIL28-3 P1 10K S75P S75P Q1 BSX29 BSX29 TO18 Q2 20MHz HC18U-V HC18U-V R1 10K R1206 1206 R2 270 R1206 1206 R3 100 R1206 1206 R4 330 R1206 1206 R5 1K8 R1206 1206 R6 330 R1206 1206 R7 47 RESEU-10 R-10 Nb : le PIC peut être indifféremment un 16F876 ou un 16F873 à 20 MHz.


Code pour le PIC du fréquencemètre (v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


:10035000831603130E309F008312031381309F0016 :10036000053052201F151F19B3291E08AD000800C3 :100370002D08F039AF00AF0E2F08B0000030B100EB :100380003108DD20B008031DC8292030F920CA2912 :10039000FF30F920B10A103031020319D429B00816 :1003A0000319C029B003C02908002D08B20000308D :1003B000A900AA00AB0032080319E1294821B20BB9 :1003C000DE291D30DD2030302907F92030302A07A2 :1003D000F92030302B07F920080083128D00831696 :1003E0000C1483120C0808008C0036088D0083164C :1003F0008B130C1555308D00AA308D008C148B1783 :0A0400000C1E002A0C1283120800E3 :02400E003A3D39 :00000001FF


Montage du fréquencemètre dans un boîtier Shubert 55 x 111. Ce montage dans un boîtier métallique est fortement recommandé pour éviter que le récepteur ne soit perturbé par les rayonnements des circuits logiques du fréquencemètre.

8.9

boit ier shubert 55x111

5.012.9

panneau avant

31.0

M2.5

coté composants


Perroquet à base de ISD1420 DESTINATION Cet accessoire permet de reproduire un message pour moduler l’émetteur. Le message peut être reproduit une fois ou répétitivement. L’enregistrement du message se fait par le moyen du transceiver. Le message peut atteindre 20 secondes. DESCRIPTION Le perroquet est basé sur un circuit intégré spécifique qui permet d’enregistrer et de reproduire un message avec une bonne qualité audio. Il est associé à un microphone électret situé sur le panneau arrière du transceiver. Des boutons et un inverseur assurent le passage en enregistrement, en lecture, en boucle ou non. Les circuits de commutation des auxiliaires du transceiver permettent le mode MSG dans lequel le perroquet module l’émetteur. Le haut-parleur incorporé au transceiver permet l’écoute du message pour sa vérification. UTILISATION Ø enregistrement

On place le commutateur de mode sur SSB et l’inverseur sur NORMAL. On appuie et maintient l’appui sur le bouton RECORD, la diode jaune s’allume. On peut parler jusqu’à 20 secondes à environ 15 cm du microphone électret placé sur le panneau arrière du transceiver. Si le message dépasse 20 secondes, la diode s’éteint pour avertir de la fausse manœuvre. Ø lecture de contrôle

On appuie sur le bouton LECTURE : le haut-parleur du transceiver reproduit alors le message enregistré. On peut régler le volume par le potentiomètre VOLUME en avant, sans que cela agisse sur le taux de modulation lors de l’émission. Ø émission avec message répétitif

On place l’inverseur sur LOOP et le commutateur de mode sur MSG : l’émission est alors lancée avec le message ; on retrouvera le fonctionnement normal en passant sur une autre position que MSG. Ø émission d’un seul message

On place l’inverseur sur NORMAL et le commutateur sur MSG. On appuie sur le bouton LECTURE pour faire démarrer le message. Lorsque celui-ci est terminé, on ramène le commutateur sur SSB (ou une autre que MSG), pour retrouver le fonctionnement sans perroquet. On ramènera l’inverseur sur LOOP si l’on désire émettre en répétitif la prochaine fois.


Part Value Device Package Description C1 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C2 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C3 10n CAPNP-5 C-5 C4 470n CAPNP-5 C-5 C5 100n CAPNP-5 C-5 C6 1u E2,5-5 E2,5-5 C7 4u7 TT2D5 TT2D5 C8 10u TT2D5 TT2D5 C9 10n CAPNP-5 C-5 C10 220u E5-8,5 E5-8,5 C11 100n CAPNP-5 C-5 IC1 78L05 78LXX 78LXX IC2 ISD1420 ISD1420 DIL28-6 P1 1K S75H S75H Q1 BC547 BC547 TO92 R1 10K RESEU-10 R-10 R2 470 RESEU-10 R-10 R3 10 RESEU-10 R-10 R4 100k RESEU-10 R-10 R5 100K RESEU-12,5 R-12,5 R6 10K RESEU-12,5 R-12,5 R7 470K RESEU-10 R-10 R8 2K2 RESEU-10 R-10 R9 10K RESEU-10 R-10 R10 10K RESEU-12,5 R-12,5 R11 1K RESEU-12,5 R-12,5 R12 10K RESEU-10 R-10 R15 100K RESEU-12,5 R-12,5


Perroquet à base de ISD2560


Part Value Device Package Description C1 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C2 100n CAPNP-2,5 C-2,5 C4 100n CAPNP-5 C-5 C5 100n CAPNP-5 C-5 C6 1u TT2D5 TT2D5 C7 TT2D5 TT2D5 TT2D5 C8 10u TT2D5 TT2D5 D1 1N4148 DIODE-7,5 D-7,5 IC1 78L05 78LXX 78LXX IC2 ISD2560 ISD2560 DIL28-6 P1 1K S75H S75H Q1 BC547 BC547 TO92 R1 4K7 RESEU-10 R-10 R2 47K RESEU-10 R-10 R3 5K1 RESEU-10 R-10 R4 47K RESEU-10 R-10 R5 1K RESEU-12,5 R-12,5 R6 4K7 RESEU-12,5 R-12,5 R7 470K RESEU-10 R-10 R8 10K RESEU-10 R-10 R9 390 RESEU-10 R-10


Interconnexions

msg

tune

ssb

cw

dots

led1 led2

+12V P

en2en1

mic

monle2le1sc2n sc2rs 2 c

sc1b

sc1n

sc1c

P E R R O Q U E T

boucle

normal

lecture

REC

pv1

pv3

hp1 hp2 mon cw

pv2

mon per

A U D I O R X

A

B micro

volumerx

hp internehp externe

pedale

gnd

dots

cw

blu

tune

per tx

gnd mon cw

A U X I L L I A I R E S

pv1 pv2 gnd

M O D U L A T E U R T Xbf1

rx

tx

pedale

micro

reglage puissance tx

câblage du perroquet et de la BF

p2

p5

p8

ground

sortie 144MHz

lsp1

vers fréquencemètre(sma) p9

p6

p3

p11

p21

p4

p7

p1

p31

sortie 14MHz

+8Vlsp1+12V

+12V P

OL

vrx

lsp2

rit

vers module HF(sma)

masse

lsp2

2

1

3

4

5

6

7

8

B

A

C

12

11

10

9

frequence100K 10 tours

CA

RA TA

module auxilliairesrelais emission/reception

gnd


Photographies


Extérieur

les circuits imprimés


intérieur vu de dessous

intérieur vu de dessus


Mises à jour 29/12/2001 indication des dimensions des circuits imprimés précisions sur les valeurs de résistances R29-R32 du VCXO notes pour assemblage du fréquencemètre dans un boîtier 07/01/2002 ajout page schéma Auxi 2/2 pic 16F873/876 dans fréquencemètre 16/01/2002 correction : les selfs des quartz dans le circuit OCXO ne sont pas des 5062 mais des mandrins 7V1S … 19/01/2002 ajout schéma VCXO 03/02/2002 notes et conseils pour la construction du VCXO, relatives aux bobinages, aux quartz et au semi-conducteurs 05/02/2002 schémas d’interconnexions 16/02/2002 correction axe de la courbe Smètre page 29 25/02/2002 les quartz ne fonctionnent pas en overtone 28/02/2002 corrections dans schéma d’interconnexions 05/03/2002 corrections mineures dans les nomenclatures 28/06/02 dimensions circuit HF 29/06/02 code mis à jour version 1.8 pour fréquencemètre


INDEX CAG ..........8, 10, 11, 13, 22, 35, 45, 46, 47 ISD1420 ............................................71, 74 ISD2560 ............................................75, 78 LM 2941 ............................................14, 20 microphone ..........6, 7, 9, 10, 14, 21, 48, 71

NE 614 ........................................ 14, 18, 22 Neosid ......................................... 13, 14, 17 perroquet ....................... 7, 9, 20, 48, 71, 79 PIC .. 8, 9, 11, 14, 15, 20, 21, 62, 63, 67, 68 S mètre ............................ 5, 8, 9, 22, 23, 29

Transceiver à conversion directe 144 MHz · F9HX [email protected] ... Code pour le pic du circuit...

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