Mini émetteur-récepteur CW 7 MHz... Retour

Après une journée passée à fabriquer le circuit imprimé, à implanter les composants, à percer le petit boitier en plastique, et à y installer le tout, on branche l'antenne et on met sous tension. Le réglage des deux condensateurs ajustables est fait en trente secondes et sans appareil de mesure. Une seule journée aura été nécessaire pour réaliser ce mini émetteur-récepteur et faire le premier QSO !

Pendant les réglages, une station anglaise lance appel QRP sur la fréquence. Le temps d'activer l'émetteur et de piocher "G3RES QRP DE F6BQU QRP", et voilà le premier QSO effectué avec 500mW HF et une antenne demi-onde accrochée dans un arbre, sans prise de terre. C'est cela le plaisir de bricoler quelque chose de simple, qui ne coûte pas cher, et qui est à la portée de tous.

Description: Ce genre de liaison peut être effectué à n'importe quel moment sur le 40m. En effet cette bande est ouverte 24 heures sur 24, et les QSO lointains (DX) y sont faciles en petite puissance. Le récepteur est architecturé autour de deux circuits intégrés courants et bon marché. Le NE612 intègre un circuit oscillateur et mélangeur à gain. L'oscillateur est réglé sur la fréquence de réception, et la différence entre les deux fréquences se trouve dans la bande BF, qu'il suffit de filtrer et d'amplifier par le LM386 pour rendre les signaux audibles. L'inconvénient majeur de ce système de réception à conversion directe, est qu'on entend les deux bandes latérales du signal. C'est-à-dire que la station écoutée est entendue de part et d'autre du battement nul (contrairement aux récepteurs BLU où l'une des bandes latérales est supprimée). Ceci peut être gênant les jours de grand trafic, lors des "contests" par exemple, mais l'oreille humaine est capable de faire une excellente sélection des signaux. De plus, la réception est très agréable et les grosses stations n'étouffent pas les petites, car il n'y a pas de CAG (contrôle automatique du gain).
Cliquer pour agrandir Voyons le fonctionnement de ce petit appareil. En réception, le signal issu de l'antenne traverse un filtre passe-bas (L7, L8, C22 à C24), puis C1 (un "semblant" de filtre passe-haut qui a pour but de diminuer la sensibilité du récepteur aux forts signaux AM issus des Petites Ondes). Le potentiomètre Pot1 sert de réglage de gain global du récepteur (utile le soir quand les signaux deviennent très forts). Le signal traverse ensuite un circuit passe-bande (L1, CV1, C2) avant d'être appliqué au circuit mélangeur-oscillateur NE612 (IC1). Celui-ci est alimenté en 6 volts par l'intermédiaire de la diode zener D1. La fréquence de l'oscillateur est déterminée par X1. Vu le faible prix des quartz de 7030 Khz (fréquence d'appel des stations de petite puissance), on peut en utiliser deux sur ce montage. Un pour le récepteur et l'autre pour l'émetteur. Il faut que les deux quartz soient parfaitement identiques (fréquence et provenance). L'association de L2, L3 et D2 permet de faire varier la fréquence de réception de plus ou moins 2,5 Khz de part et d'autre de 7030 Khz (RIT), sans affecter la fréquence d'émission. On utilise deux selfs en série (L2 et L3) pour diminuer la capacité parasite inter-spires des selfs. Cette capacité parasite réduirait la plage d'excursion.
Ces deux selfs "tirent" le quartz vers le bas de 3 Khz, et la varicap D2, commandée par le potentiomètre Pot2, permet de remonter cette fréquence de 0,5 à 5,5 Khz vers le haut. Ce qui fait une excursion de plus ou moins 2,5 Khz (à peu près, suivant les légères dispersions de caractéristiques des composants). Le signal BF issu en 4 et 5 du mélangeur symétrique, est appliqué à l'entrée symétrique (2 et 3) de l'amplificateur BF LM386 (IC2), en traversant un filtre passe-bas BF (C7, R3, C10). Le couplage symétrique entre les deux circuits intégrés (ils ont d'ailleurs été prévus pour cela), permet d'atténuer énormément la sensibilité du système aux signaux forts des émetteurs AM radio-diffusion hors bande, tout en procurant un gain de 6 db au signaux utiles. L'amplificateur BF (IC2) a un gain de 46 db (réglé par C12), ce qui nous donne un signal suffisant pour alimenter un haut-parleur ou un casque basse impédance (8 à 32 ohms). R7 et C13 forment une boucle destinée à atténuer fortement le bruit blanc généré par la forte amplification de IC2. On peut faire l'économie d'un potentiomètre de réglage de volume BF, le réglage du gain HF étant largement suffisant. L'émetteur est constitué de deux étages. Q1 est le transistor oscillateur. La fréquence est déterminée par X2, L4 et CV2, l'ensemble est ajusté une fois pour toute sur 7030 Khz pile. Mais libre à chacun de le régler à plus ou moins cette fréquence. La plage est environ de 5 Khz. Q2 est le transistor amplificateur. Le choix du type de transistor est assez vaste. Avec un 2N2222 on "sort" entre 500 et 700 mW HF. Le coût de ce composant est de quelques francs. Si on veut augmenter un peu la puissance, de l'ordre de 1 watt, on peut essayer d'autres transistors comme le 2N3866, BD139, 2N2219, etc... mais ils sont bien plus chers, et ne font gagner que 2 à 3 db. Le filtre passe-bas, utilisé conjointement en réception, sert ici à diminuer fortement les harmoniques de l'émetteur. La commutation émission-réception se fait par l'intermédiaire d'un petit interrupteur (SW1). Celui-ci commande le relais RL1 qui bascule l'antenne ainsi que la tension d'alimentation. La diode D3 permet au récepteur d'être alimenté en permanence, ceci afin de détecter le signal de l'émetteur pour pouvoir s'entendre manipuler (monitoring). Mais ce dernier étant trop puissant pour notre récepteur, il convient de désensibiliser le récepteur afin de s'écouter d'une façon correcte. Ceci est réalisé par la modification de la polarisation du mélangeur du NE612, commandée par Q3 et R12 en position "émission". La valeur de R12 détermine le niveau d'écoute locale.
Montage: Le montage n'étant pas très compliqué, libre à chacun de le monter comme il l'entend, mais le circuit imprimé est quand même conseillé, surtout aux débutants. Tous les composants sont standards et se "trouvent" facilement. Pas la peine de se faire "tailler" les quartz à plus de 100F pièce, on les trouve aux alentours de 5 euros pièce chez Dahms Electronic. Il est conseillé d'adjoindre un petit radiateur au transistor Q2. Comme il n'y a pas trop de place, soit on le réalise soi-même en le découpant dans un morceau de tôle style boite de biscuit, soit on l'achète et on le déforme légèrement (voir photo). Attention à ce qu'il n'entre pas en contact avec les autres éléments, le boitier du transistor étant au potentiel + 12 volts. Libre à chacun d'intégrer ensuite le montage dans un boitier au choix. Pour ma part, j'ai pris un boitier à 3 euros entièrement en plastique (voir photo), ceci ne gêne absolument pas le fonctionnement du montage (pilotage quartz). Le relais RL1 peut être remplacé par un inverseur double, mais il faudra câbler court. Un relais restant préférable, d'autant plus que ce modèle est très bon marché. La self L1 est identique à la self L1 du récepteur simple pour débutants (voir la photo sur la page du récepteur).
Réglages: Brancher une petite alimentation secteur ou un petit accu 12 volts (un petit modèle 1,2 ampères se trouve facilement). Trois piles de 4,5 volts pour lampe de poche, branchées en série, feront également l'affaire. Une petite pile de 9 volts, quant à elle, ne pourra faire fonctionner que le récepteur. Raccorder une antenne réglée pour la bande des 40 mètres, et un manipulateur. Régler Pot1 au maximum de sensibilité, on doit entendre du souffle, ainsi que du trafic en télégraphie. Agir sur CV1 pour avoir le maximum de réception. Placer Pot2 (RIT) en milieu de course, passer en émission à l'aide de l'inverseur SW1, et appuyer sur le manipulateur (pas trop longtemps pour ne pas trop faire chauffer Q2 et pour ne pas trop gêner le trafic en cours). On doit entendre la tonalité de l'émission dans le récepteur. Agir sur CV2 pour se mettre sur le battement nul. Si l'écoute locale est trop forte, il faut diminuer la valeur de la résistance R12, si elle est trop faible augmenter cette valeur. Au départ, 1,8 K est un bon choix.
L'appareil est réglé, et prêt au trafic. En agissant sur le RIT, vous pouvez vous caler au mieux sur votre correspondant, en ayant toujours à l'esprit que celui qui se trouve sur votre fréquence d'émission (7030 Khz) est celui dont le battement nul est identique au vôtre, c'est-à-dire en position milieu du RIT (Pot2). Pour un meilleur confort à la réception, il est intéressant de brancher en sortie BF un casque style "walkmann". Ces casques sont en basse impédance, tout le monde en a, ou alors on les trouve au supermarché du coin pour une somme plus que modique. On a donc tout intérêt à monter un jack femelle stéréo sur le chassis et raccorder ensemble les deux écouteurs au niveau de ce jack, confort d'écoute assuré... Un haut-parleur intégré au boitier donne aussi un bon niveau d'écoute, mais il ne faudra pas être dans une ambiance trop bruyante. Les jacks stéréo sont conçus de façon à pouvoir y brancher le haut-parleur intégré au boitier, et de couper automatiquement celui-ci lors de l'insertion de la prise du casque. Si la puissance de 500 mW à 1 W vous semble un peu faible, il est possible de raccorder l'amplificateur HF décrit dans les pages suivantes. Aux essais, la puissance de sortie était exactement de 5 watts HF. Ce qui est la limite supérieure pour le trafic en QRP. Un petit mot concernant les antennes. En fixe, au QRA, l'antenne habituelle pour le 40 mètres fera certainement l'affaire. En portable, les meilleurs résultats ont été obtenus avec une antenne demi-onde type "Fuchs" (voir pages sur les antennes), qui a l'avantage de ne pas avoir besoin de contre-poids (terre ou radians). On accroche une extrémité dans un arbre, entre 6 et 10 mètres de haut, et l'autre à proximité de l'émetteur-récepteur. L'adaptation se fait avec un petit transfo d'impédance et un condensateur ajustable réglé une fois pour toute, le tout intégré dans un petit boitier. D'excellents résultats ont également été obtenus avec une antenne 1/4 d'onde rallongée munie de son adaptation encore plus simple (un condensateur variable en série). Pour la bande des 40m, cela donne un fil de 12 mètres de long, avec en série, un condensateur variable de 150 pF. Ces deux antennes ont la particularité d'avoir d'excellents rendements, dus aux très faibles pertes vers la terre.
Cliquer sur les images de droite pour avoir des versions agrandies et utilisables du circuit imprimé, du schéma d'implantation, ainsi que du schéma électrique (plus haut). Les dimensions originales de la platine circuit imprimé sont 68 x 69 mm. Cliquer pour agrandir Cliquer pour agrandir
Liste des composants:

R8: 10 ohms
R6: 100 ohms
R10: 220 ohms
R1: 470 ohms
R3, R11: 1,5 K
R12: 1,8 K (voir texte)
R2, R4, R5, R7: 10 K
R9: 100 K
C1: 47 pF céramique
C5, C6, C16: 100 pF céramique
C2: 220 pF céramique
C17, C18: 330 pF céramique
C22, C24: 470 pF polystyrène (à défaut céramique)
C23: 1 nF polystyrène (à défaut céramique)
C3, C13: 10 nF céramique
C7, C10: 47 nF plastique
C8, C9, C15: 100 nF plastique
C19, C20, C21: 100 nF céramique
C4: 220 nF céramique
C12: 10 µF tantale
C14: 47 µF tantale
C11: 47 µF chimique
CV1, CV2: 60 pF ajustable
Q1: BC108B

 Q2: 2N2222 ou autre (voir texte)
Q3: BC548
IC1: NE612 ou SA612
IC2: LM386
D1: Zener 6,2 volts
D2: BB909B
D3: 1N4148
L1: 21 spires fil émaillé 0,5mm sur tore T37-2
+ 4 spires même fil bobiné par dessus les 21 spires
L2, L3: selfs moulée 10 µH
L4: self moulée 4,7 µH
L5, L6: selfs moulée 1 mH
L7, L8: 16 spires fil émaillé 0,5mm sur tore T37-2
X1, X2: quartz 7030 Khz
Pot1: potentiomètre linéaire 4,7 K
Pot2: potentiomètre linéaire 10 K
RL1: relais 12 volts 2 circuits RT référence FINDER 3022-12
SW1: inverseur simple
un jack mono pour la prise manipulateur
un jack stéréo pour la prise casque
une embase SO239 pour la prise antenne
un boitier plastique réf. KGB11

Les composants et le circuit imprimé sont disponibles chez:
Dahms Electronic, 34, rue Oberlin, 67000 STRASBOURG
Tph: 03.88.36.14.89.