Construction d'une station radio ondes-courtes

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Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Mer 8 Avr 2015 - 13:19

Bonjour tout le monde,
J'ai laissé ma CNC de coté le temps de quelques petits travaux d'électronique. Comme je sais qu'il y a quelques radioamateurs sur le forum çà les intéressera surement, et peut-être les autres membres aussi Very Happy

Je n'avais plus de station radio depuis quelques temps, le vieil émetteur/récepteur que j'avais à rendu l'âme et les transistors de puissance sont aujourd'hui introuvables, les quelques rares survivants hors de prix.
Comme un vrai radioamateur digne de ce nom construit lui-même tout son matériel (quand on veut marcher dans les traces de nos anciens, pas faire de la CB...) il est hors de question d'aller acheter du matériel commercial.
Petit cahier des charges:
- transmission en morse uniquement,
- bandes basses (80m, 40m et 30m) pour pouvoir contacter des OM francophones et pouvoir tailler le bout de gras en tititata.
- puissance honnête sans être exagérée, une trentaine de watts suffira amplement pour commencer et établir des contacts confortables, je la monterais surement ensuite.


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  Hervé-34 le Mer 8 Avr 2015 - 13:39

Bonjour à tous,

Comme beaucoup d'ados, quand j'étais jeune, je regardais ces radios
dans les " surplus américain " et je rêvais de " parler " au bout du monde !!

Ma question, pourquoi se limiter au morse ? ( j'avoue ne rien connaître à la radio amateur !! )

Merci

Hervé

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Mer 8 Avr 2015 - 13:49

Bonjour Hervé, pourquoi se limiter au morse ? Very Happy tu viens de donner toi-même la réponse... pour le rêve.
De nos jours tout le monde parle dans quelque chose, il n'y a qu'à se balader dans les rues pour le constater, c'est devenu d'un commun...
Alors que le morse c'est autre chose, un moyen de communication rare, c'est le fil qui chante, la grande époque. Et puis aussi parce que trafiquer en morse est un art, on progresse sans cesse, en qualité, en vitesse, il y a différentes sortes de manipulateurs à apprendre à maîtriser...
Un autre monde quoi, personnellement parler dans un micro m'évoque plus la Cibie que la vraie radio des temps héroïques.

Il y a aussi plein d'autres modes de trafic mais qui ne m'attirent pas particulièrement, les modes digitaux, RTTY, etc.


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Mer 8 Avr 2015 - 14:06

J'ai commencé par construire la base de tout émetteur, le VFO (Variable Fréquency Oscillator). Comme son nom l'indique c'est un oscillateur variable en fréquence qui fournit une onde sinusoïdale pure et qui sera ensuite amplifiée pour être injectée dans l'antenne.
Il y a plein de schémas existants pour construire cet oscillateurs mais j'avais envie de me concevoir le mien, je suis parti d'un module AD9850 capable de délivrer une onde sinus de 1Mhz à 40Mhz. La fréquence de sortie est paramétrable par un mot binaire injecté dans l'AD9850, j'ai choisi d'utiliser un arduino commandé par un encodeur rotatif pour cela. Le changement de bande étant fait par appui sur le poussoir de l'encodeur.
En résumé arduino+AD9850 nous sort une fréquence réglable en tournant le bouton de l'encodeur, l'affichage de la fréquence se faisant sur un écran LCD de 2 lignes 16 caractères.

Tous les circuits imprimés ont été gravé sur la CN béton, faut bien qu'elle serve un peu  Very Happy . La partie arduino est à gauche sur le circuit imprimé, le gros chip avec le quartz. Plutôt que d'utiliser un vrai arduino avec de la filasse partout j'ai préféré câbler un arduino simplifié en composants discrets sur la platine. Au centre le module AD9859 et les composants à droite forment un petit préampli pour gonfler un peu le signal de sortie.





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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Mer 8 Avr 2015 - 14:19

En hautes-fréquences le souci c'est les harmoniques, en générant une onde on produira également d'autre ondes harmoniques, paires, impaires, etc.. par exemple si on émet sur 7020Khz on enverra aussi une onde sur 14040Khz, 28080Khz, etc. et à un moment donné on pourra gêner des fréquence utilisées par d'autres organismes, voire brouiller la TV du voisin. Bref on pollue et pour éviter cela il faut rajouter des filtres qui couperont tout au delà d'un certain seuil.

Le schéma Eagle de trois filtres passe-bande (un par bande) commuté par des relais eux-mêmes pilotés par l'arduino :



L'implantation des composants:



Après être passé par Cambam la gravure du PCB sur la CN:



Filtres en cours de câblage:


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Mer 8 Avr 2015 - 14:27

Le signal sortant du VFO étant de faible amplitude il faut le pré-amplifier avant de pouvoir attaquer l'étage de puissance.

Petit driver suiveur qui sort environ entre 3 et 4 watts:



Dans ce genre de travaux la place sur la table devient vite problématique, et il arrive un stade ou il faut faire propre pour s'y retrouver:









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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  mictor le Mer 8 Avr 2015 - 14:38

bonjour f6fco

Super montage
il y a encore des vrais radio amateur mais ils sont de plus en plus rare
moi j ai construis 90% de ma station

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  bob47 le Mer 8 Avr 2015 - 18:42

Bonsoir

Très beau travail

On voie le passionner affraid

Il me reste récepteur BC 312 et un SADIR CARPENTIER 100 a 156 MHZ de 1958

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Mer 8 Avr 2015 - 22:36

J'ai travaillé avec des Sadir au début de ma carrière, de belles bêtes Very Happy

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  ducran lapoigne le Jeu 9 Avr 2015 - 10:18

Ah, un sadir,

j' en ai eu un qui me servait a écouter le trafic aérien il y a bien longtemps

on ne peut pas dire que la facilité pour changer de fréquence était son point fort ....
si je me souviens bien, il y avait une table avec le réglage de 4 ou 5 boutons par fréquence

en tous cas, ta table respire l' ordre et tes réalisations sont très propres

a quand le traducteur morse -> LCD automatique à base d' arduino ??

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Antoine





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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  max91800 le Jeu 9 Avr 2015 - 10:54

Bonjour,

Je suis sans rien connaître (j'ai un peu de reste d'un tp de modulation/démodulation en terminale), mais ça à l'air très intéressant !

Quelle sera la portée de ton émetteur?


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  stanloc le Jeu 9 Avr 2015 - 15:56

Moi je brûle un peu les étapes et j'aimerais savoir si tu vas moduler la porteuse et ce sera la modulation qui constituera le message Morse ou au contraire émettre des trains de porteuse ? Je ne me souviens plus du terme exact.
C'était le principal intérêt du Morse car l'émetteur était ultra simple sauf qu'il faut un BFO (je crois) sur le récepteur.
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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Ven 10 Avr 2015 - 13:33

ducran lapoigne a écrit:
a quand le traducteur morse -> LCD automatique à base d' arduino ??
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AHHHH !!!! Sacrilège Antoine What a Face
Imagine Picasso utiliser Paintshop... la pratique du morse est un art et tout doit se passer dans la tête du radio, c'est ce qui fait la beauté de la chose, le reste n'étant qu'ersatz. Tu ne devrais pas me tenter ainsi  Very Happy .
Plus sérieusement j'y pense et j'ai déjà réalisé un manipulateur morse à base d'arduino qui affiche le message que j'envoie, voir sur cette page http://aquaportraits.pagesperso-orange.fr/F6FCO/bidouilles.htm. Ça ne sert strictement à rien puisque je sais pertinemment ce que je transmet, c'était juste pour le plaisir de la bidouille.
La construction d'un décodeur capable de recevoir mes correspondants serait un bon challenge, pas trop difficile à mener avec un arduino, dansles années 80 j'en avais construis un avec des registres à décalage (à la grande époque du TTL), il y avait du monde dans la boite et çà consommait autant qu'une centrale électrique. Ca ne me servirait à rien puisque je décoderais le morse à l'oreille en même temps que la lecture sur le LCD mais bon, si on ne faisait que des trucs raisonnables il n'y aurait plus de passion  Very Happy

@Stanloc, en CW (continuous wave) il n'y a pas de modulation car pas de message à superposer à la porteuse pure (FM, BLU, etc), le message est construit par le découpage de la porteuse à l'aide du manipulateur. Le BFO n'est pas obligatoire dans mon cas ou je suis avec émetteur et récepteur séparés, il suffit de décaler un peu la fréquence de réception pour entendre la note du correspondant. En étant calé pile sur la fréquence de trafic on n'entend que les claquements de manipulation. Le BFO amène un confort de trafic en plus.

En morse utilisation ardue et matériel de conception plus simple (c'est relatif, les étages d'un émetteur classique sont toujours là)
En phonie utilisation très facile et matériel un peu plus compliqué (à peine, il suffit de rajouter modulateur et démodulateur).

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Ven 10 Avr 2015 - 23:55

Etage ampli HF en cours de construction:

Détail des transformateurs HF faits avec des ferrites récupérées sur des câbles de moniteurs vidéo:





Et essais, sur la photo il y en a deux, un ancien qui sort un peu plus que le nouveau:


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  stanloc le Sam 11 Avr 2015 - 8:48

Moi j'aurais aimé que tu nous montres le schéma complet de ton émetteur. Par ailleurs un point qui m'intrigue c'est comment tu génères ton oscillation ; tu parles d'une onde sinusoïdale très pure et en même temps tu parles qu'il faut filtrer ses harmoniques. Est ce que le VFO est un dispositif analogique ou digital ? Autrefois on faisait appel à un oscillateur à fréquence variable par une tension et on construisait une boucle d'asservissement PLL pour asservir sa fréquence à celle d'un quartz avec une chaîne de diviseur de fréquence convenablement disposée. J'ai un synthétiseur de la bo basé sur ce principe et mon tout premier tuner FM fonctionnait aussi avec une telle base. merci de nous informer.
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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  bob47 le Sam 11 Avr 2015 - 11:05

Vraiment beau projet et belle réalisation  cheers

Pour moi tout les montages a bases de selfs et transfo d’impédances m’on toujours rebuter.

Dommage j’aurai peut être du m’y intéresser plus.  

Fait nous plein de trucs comme sa sa me ramène très loin en arrière. Very Happy

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Dim 12 Avr 2015 - 14:45

@Bob47, la construction des selfs rebutent toujours pas mal de bidouilleurs et pourtant il n'y a pas lieu. Il faut démystifier car c'est justement le composant qui tolère le moins de précision et le plus facile à construire. Pour les tores il y a un code de couleurs comme pour les résistances qui permet de savoir dans quelle plage de fréquence elles fonctionnent. Celles que tu vois sur ma platine ont été récupérées sur des cordons vidéo, ces espèces d'excroissances noyées dans du plastique en bout de cordon. A partir du moment ou elles ne sont pas peintes (couleur ferrite) on est à peu près sur qu'elles fonctionnent dans la gamme HF. Ensuite il faut faire quelques essais simples car suivant l'AL (une des caractéristiques) il faut enrouler plus ou moins de spires pour un résultat identique, une fois qu'on est devenu copain avec les selfs c'est très intéressant à faire.
Quand on pense que nos anciens au tout début de la radio (du temps ou il n'y avait encore pas de revendeurs) se procuraient une triode militaire, fabriquaient leurs résistances avec des mines de crayon à papier, les condensateurs avec deux plaques d'alu et montaient un oscillateur avec tout çà, et cet oscillateur servait d'émetteur à un étage avec une puissance dérisoire. Et il établissaient des contacts avec ce matériel, une grande époque qui n'a plus rien à voir avec le radioamateurisme assisté d'aujourd'hui Very Happy

@ Stanloc, je ne pense pas que le schéma complet intéresserait grand monde, de plus pour pouvoir utiliser un tel émetteur il faut être licencié et indicativé. Voici néanmoins celui du VFO. Les PLL ne sont pas si vieux que çà, avant les oscillateurs étaient construits autour d'un simple circuit LC et d'un transistor pour entretenir l'oscillation, s'ils étaient bien construits ils étaient assez stables une fois à température. Ensuite il y a eu l'époque des VXO avec un quartz pour remplacer le circuit LC, ceux là étaient très stables. Les PLL à boucle d'asservissement de phase ne sont arrivés qu'après, dans les années 80 environ. On pourrait parler des oscillateurs pendant des jours tellement il y en a eu de différents et avec des fonctionnements et performances différentes.
Pour la sinusoïde produite par le VFO elle est effectivement très pure... au départ et en théorie. Ensuite elle va passer par tous les étages de l'émetteur, passer dans des éléments non linéaires, (qui dit non linéaire dit harmoniques), subir des déformations, etc. Les harmoniques étant interdites pour ne pas polluer le spectre, un émetteur devant émettre "propre" on rajoute un étage de filtrage pour les stopper avant l'amplification de puissance. Et même après on place un filtre passe-bas qui coupe tout au delà d'une fréquence choisie.

Schéma du VFO à base d'arduino:


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Mer 15 Avr 2015 - 13:38

Premiers essais:



Tout fonctionne bien sur table, je me suis passé à la construction du boitier:



Une face avant faite avec l'excellent soft Galva:



Mise en place de l'électronique, l'étape que je préfère, c'est là qu'on a vraiment l'impression de construire quelque chose  Very Happy . Dans ce boitier il n'y a que le VFO, la platine filtres et le driver. J'ai choisi de faire un boitier séparé pour l'ampli de puissance pour pouvoir faire des essais ultérieurs avec d'autres amplis plus costauds, ce sera plus simple car il suffira de brancher/débrancher derrière.



Et l'émetteur avec son ampli terminés, j'ai finalement mis un écran LCD bleu. Les appareils à coté sont un ros-mètre et une boite d'adaptation d'impédance et sont disposés entre la sortie ampli et l'antenne.


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  bob47 le Mer 15 Avr 2015 - 18:54

Salut F6FCO

Vraiment super du début à la mise en coffret.

Bravos  cheers

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Dim 3 Mai 2015 - 23:59

Pour avoir une station complète il me faut aussi un récepteur. Les beaux jours arrivent et je ne me sens pas de rester enfermé dans mon bunker (cave remaniée en atelier électronique), le temps de la construction entière d'un récepteur, donc je travaille sur un montage que j'avais commencé l'an dernier à la même époque mais jamais terminé pour les mêmes raisons.
J'ai travaillé dessus ce matin, il tourne sur 7 Mhz mais comme il était prévu pour 10Mhz j'ai des filtres à retoucher. Je compte aussi l'améliorer en lui ajoutant un préampli HF d'entrée. Le VFO est toujours un montage digital à base d'arduino, le même que celui de l'émetteur en fait si ce n'est que je ne lui ai pas greffé son LCD.
Je l'ai casé dans le boitier d'un vieux tuner HI-FI récupéré à la déchetterie.


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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  Strib le Lun 4 Mai 2015 - 0:12

Salut !

C'est très beau. Tu touches vraiment ta bille en électronique !
Du grand art !

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  bob47 le Lun 4 Mai 2015 - 9:34

Bonjour

Oui très belle réalisation du genre qui ce font de plus en plus rare.
Surtout dans ce domaine.

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Re: Construction d'une station radio ondes-courtes

Message  F6FCO le Lun 4 Mai 2015 - 14:37

Ce qui empêche souvent les gens de s'essayer à l’électronique c'est la conception des circuits imprimés. Et c'est souvent lors de cette conception qu'on fait des erreurs de câblage difficiles à détecter lors de la mise au point.
Alors je poste la photo de l'ancien pilote du récepteur, d'abord parce que je le trouve beau et que çà m'a fait mal au cœur de l'enlever   Very Happy , et surtout parce qu'il est câblé en méthode Manhattan, simple à mettre en œuvre et qui devrait intéresser plus d'un amateur potentiel.
Il suffit de découper des plaquettes de circuit imprimé et les coller à la super-glue sur une plaque cuivrée, ce qui forme des ilots isolés ou on va pouvoir souder les composants. La plaque cuivrée sert de plan de masse et également de blindage quand on travaille en HF. C'est très simple de faire le montage en suivant l'implantation des composants comme sur le schéma d'origine, ce qui le rend facile à dépanner visuellement.
Seul inconvénient de la méthode: çà prend un peu plus de place qu'un circuit imprimé conventionnel, mais finalement on s'en fout un peu au niveau amateur  Very Happy .


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