lundi 14 juin 2021

Transceiver VHF 145MHz style vintage

 


Par F1IEY – Jean-Luc


  Il est dommage de monopoliser un transceiver multibande, souvent haut de gamme, simplement pour veiller le relais VHF local. Le but de cette réalisation était d'avoir un petit transceiver (home-made bien sûr) pour être en permanence en veille sur le relais. La mise en marche se fait en basculant un simple interrupteur à levier, et c'est tout.
  


  Description du transceiver: 


- L'émetteur et le récepteur sont pilotés par des quartz de la bande parallèle suivis d'étages multiplicateurs. La puissance de sortie de l'émetteur est de 30 Watts, le PA est équipé d'un module RF M57737 de récupération.
- Le signal BF du micro n'est pas appliqué sur un modulateur à réactance variable, au niveau du quartz comme c'est souvent le cas. Il est appliqué sur un modulateur de phase situé entre l'oscillateur et l'étage suivant.  Le procédé était très utilisé dans les années 70 - 80 sur les radiotéléphones pro et sur quelques TRX radioamateurs. La modulation est excellente, pour un correspondant il est impossible de faire la différence entre les deux systèmes.
- Le récepteur est assez classique, un LNA équipé d'un transistor MosFet à double grille (BF982) encadré par ses filtres, un second BF982 pour faire la transposition à 10,7MHz. Le circuit intégré qui suit est un MC3361 (Motorola), il intègre plusieurs fonctions, mélangeur pour le deuxième changement de fréquence (455KHz), limiteur, amplificateur FI, démodulateur FM à quadrature et circuit de squelch... tout ça pour 2,50 Euros ! 
- L'ampli audio est un LM386.

(cliquer sur les photos pour agrandir)




  L'émetteur:

On distingue (en haut à gauche) le quartz 27 MHz overtone3. Ici il oscille sur sa fondamentale (9MHz). Les étages situés derrière les blindages sont des doubleurs de fréquence, à la sortie du premier on est à 18MHz, ensuite 36MHz,  72MHz et à la sortie du dernier on récupère du 144MHz avec environ 10 à 15 mW.


Les 15 mW ne suffisent pas pour driver le module M57737 qui en demande 200. Un transistor (2N3866 ) est nécessaire pour adapter le niveau, il est polarisé en classe "C". 

 
 Le 2N3866 et le module RF sont équipés d'un dissipateur.

Ci-dessus et de gauche à droite, l'oscillateur local du récepteur, le récepteur et le PA. 
 
Ci-dessous, le récepteur complet vu sous un autre angle..
Le boîtier vient d'un ancien RX aviation à lampe (de marque PYE) acheté pour épave dans une brocante, il a été vidé de son contenu et préparé pour accueillir  ce transceiver home-made. L'émetteur est situé au dos du récepteur, séparé par une cloison.










vendredi 7 septembre 2018

PROTECTION D’UNE STATION RADIOAMATEUR CONTRE LES SURTENSION D’ALIMENTATION.



Par F1IEY – Jean-Luc

Description du risque :
Les alimentations linéaires qui équipent une majorité de station radioamateur (car moins bruyantes que celles à découpage) fonctionnent quasiment toutes sur le même principe :




Un transformateur qui abaisse la tension du secteur à environ 18V AC suivi d’un pont de diodes et d’un condensateur électrochimique de filtrage qui se charge à la valeur crête de la tension redressée.
Dans l’exemple ci-dessus la tension aux bornes du condensateur de filtrage (4700µF / 40V) est de : 18 x 1.41 = 25Volts. Cette tension arrive ensuite sur un système de régulation composé d’un circuit intégré qui pilote un transistor ballast. 

 Le point faible de ce type d’alimentation est justement ce transistor ballast. Dans le cas ou il se mettrait en court-circuit, c’est la tension non-régulée de 25 V qui partirait sur les équipements 12V !





Comment protéger nos équipements ?
On pourrait imaginer un circuit qui surveille la tension de sortie et qui, en cas de dépassement agirait sur un relais pour couper la tension de sortie… NON, pas assez rapide, la surtension aura touché les équipements avant la commutation du relais !



Beaucoup plus rapide !
Le circuit ci-dessous est équipé d’un thyristor commandé par une diode zener de 15V, il se connecte entre la sortie de l’alimentation et les équipements.
 


Tant que la tension  d’entrée est < 15Volts la diode zener ne conduit pas, le thyristor reste bloqué, on retrouve 12V en sortie du circuit.
A partir de 15Volts la diode zener entre en conduction, une impulsion de 15Volts apparaît alors sur la gâchette du thyristor qui rentre en conduction.
Le court-circuit empêche la surtension d’aller vers les équipements pendant le temps nécessaire à l’ouverture du fusible.

Réalisation.
Le circuit peut être installé dans une alimentation existante ou de façon externe comme ci-dessous. Dans ce cas il peut servir en même temps de distributeur pour alimenter plusieurs équipements.





                      

                       Vue intérieure.




Pas de circuit imprimé, le thyristor est soudé directement sur les douilles, les autres composants sont souder en montage volant.

On remarque un petit condensateur de couleur verte en parallèle sur la résistance de 100 Ohms, il n’est pas indispensable mais peut parfois éviter des déclenchements intempestifs. Une valeur entre 10 et 100 nF convient parfaitement.




Le fusible n’a pas été prévu sur ce modèle, c’est celui de l’alimentation qui fera le travail (ou alors la limitation de courant si elle est existante).

Conclusion.
Un montage ultra simple avec un coût dérisoire peut sauver la vie d’un équipement coûtant plusieurs milliers d’euros.
 

Jean-Luc Roth - F1IEY

dimanche 18 mars 2018

BALISE VHF 144MHZ - DRA818V

Une BALISE 144MHZ modulée en fréquence (NBFM) avec des tonalités pseudo-aléatoires.

 DESCRIPTION:

La balise est construite à partir d'un module DRA818V, elle peut être programmée sur une fréquence de la bande amateur des 2m  (entre 144 et 146MHZ) et fonctionne en NBFM. Elle est modulée par un générateur de tonalité pseudo-aléatoires  aussi simple qu'efficace. La puissance a été limitée à 250mW environ pour préserver l'autonomie de la batterie.
Elle se compose de deux PCB, l'émetteur radio et le modulateur.

Schéma de la partie radio: 

Le DRA818V sera alimenté sous une tension de 3,6V provenant du modulateur.
La patte 5 (PTT) est relié à la masse, le DRA818V sera en émission permanente dès la  mise sous tension. 
Le jumper en série avec la patte 7 et la masse permet de choisir entre 2 niveaux de puissance mais il est préférable de le laisser en place pour préserver la batterie. Dans ce cas la consommation est de 300mA, en pleine puissance on dépasse les 500mA.
Le signal RF sort sur la patte 12, il y a environ 250mW et.... des harmoniques qu'il faudra absolument éliminer, c'est le rôle du filtre passe-bas constitué de L1 - L2 - L3 et des deux condensateurs de 22pF.
Le DRA se programme avec l'interface UART, on peut utiliser le montage à base d'Arduino décrit dans mon TRX 145MHZ. Une fois la fréquence programmée, le DRA818V la garde en mémoire, il devient autonome. 


PHOTO du montage:
Cliquez sur les photos pour les agrandir






Le DRA818V est soudé côté cuivre.



Tous les autres composants sont de l'autre côté. 
J'ai utilisé un connecteur SMB pour la sortie RF, il peut être remplacé par un SMA plus courant.





Schéma du modulateur:





Il est composé d'un ATMEGA328P, c'est le micro contrôleur qu'on trouve sur les cartes Arduino. Il sert à générer des tonalités "pseudo-aléatoires" genre R2D2. Le programme est ultra simple !
J'utilise une carte Arduino pour programmer les ATMEGA328P. 

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//F1IEY - 2018
//Générateur de tonalité pseudo-aléatoires pour Balise DRA818V

void setup() {
}

void loop() {
  
  tone(13, random(200, 800));       //génére une fréquence pseudo-aléatoire comprise entre 200 et 800z sur la sortie digitale 13
 
  
  delay(100);                        // valeur en millisecondes entre les notes.
                                   
}

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Le DRA818V ne peut pas être alimenter en 5V, les 2 diodes 1N4007 font chuter la tension  vers 3,6V, la liaison avec l'émetteur se fait via un connecteur JST.






PHOTO du montage:





 Les 2 PCB sont assemblés dos à dos avec 4 entretoises.



Le montage complet prêt a être installé dans un boîtier, il sera alimenté par une batterie LIPO 3S de 1000mA/h.

Pour télécharger les PCB (SPINT LAYOUT) : 

https://drive.google.com/open?id=131rUoX80bpuFh8Fe6Yevkdi_u_iUqpGZ

https://drive.google.com/open?id=1hUkSF_G0h-6W6PAGP28TqGJJsIrudIMp

73 - F1IEY
Jean-Luc

lundi 12 mars 2018

DRA818V Transceiver 145MHZ FM – 5 Watts .

Par
F1IEY- 2018 





Le transceiver qui va être décrit est construit autour d’un  petit module émetteur-récepteur VHF, le DRA818V fabriqué par DORJI.

 C’est F1FDW (Michel) et F1HWG (Patrick) qui m’ont fait connaitre ce nouveau composant et fait profiter de leurs expérimentations. Ils ont d’ailleurs développé un pocket 144MHZ baptisé « Baoufrench », un concurrent du fameux Baofeng Chinois … HI 3x !

Pour ma part, je suis resté fidèle à mes vieilles habitudes, PCB à l’ancienne, composants traditionnels pour utiliser le stock et fabrication la plus artisanale possible… ben oui, on ne se refait pas, hein ?

 Le TRX sera composé de 3 petits circuits imprimés, le TRX, l’Arduino et un PA de 5 Watts.

Ce module est un émetteur complet qui couvre de 136 à 174MHZ, il émet en NBFM et gère les codes CTCSS. La programmation se fait via l’interface UART, ici ce sera avec un Arduino nano.





Ci-dessous les spécifications techniques du DRA818V.
 











1ère partie : LE TRX

 Schéma :
(Cliquez sur les schémas pour agrandir)




Le DRA818V peut être alimenté entre 3,3 et 4,5V, la régulation est confiée à un régulateur LM317, la tension de sortie et réglée à 3,8V par les résistances de 220 et 470 Ohms. Prévoir un bon dissipateur sur le LM317.

Le modulateur (patte 18 du DRA818V) peut se contenter d’un simple micro electret mais j’ai utilisé un micro dynamique de fond de tiroir. Le BC548 monté en émetteur commun permet de compenser le faible niveau de ce type de micro. Le jumper en série avec la résistance de 10K permet au besoin d’alimenter un electret.

Le niveau de squelch est réglé dans l’Arduino, on peut choisir entre 8 niveaux. La LED rouge reliée à la patte 1 s’allume lorsque le récepteur reçoit des signaux, elle est monté sur la façade de l’appareil.

Le signal audio sort sur la patte 3, un classique LM386 permettra d’actionner un haut parleur de 8 Ohms. Le potentiomètre de réglage du volume sera un 22K  LOG.

Le module se programme via les pattes 16 (TXD) et 17 (RXD) qui seront reliées à l’Arduino.

Le passage en émission se fait par mise à la masse de la patte 5. Cette commande sera aussi envoyée au PA pour commuter  les relais d’antenne, la diode est là pour isoler la patte 5 du DRA818V de la  tension positive présente sur le PA. 

Le jumper entre la patte 7 et la masse permet de choisir entre 2 puissances de sortie, low ou high. Si on alimente le DRA818V au alentour de 4V la puissance low est d’environ 300mW, c’est parfait pour driver l’amplificateur qui va suivre. Une alternative serait d’alimenter le DRA818V à 4,5V et ouvrir le jumper de  la patte 7, on a alors la pleine puissance disponible (1W) mais gare à la température du pauvre LM317 qui devra fournir plus de courant !

La sortie RF est en patte 12, aucun filtrage n’existe dans le PA du DRA818V, j’ai mesuré les harmoniques à -15dB pour H2 et -36dB pour H3, ce n’est pas suffisant pour une utilisation directe, il faudra impérativement ajouter un filtre passe-bas (L1, L2, L3 et les 2 condos de 22pF sur le schéma).

Les PCB ont été fait avec SPRINT LAYOUT, les fichiers sont téléchargeables avec les liens en bas de l'article.


Dimension 110mm x 64mm.

Toutes les liaisons sont sur connecteurs JST – XH.

Le DRA818V est prévu pour être soudé sur des plage de cuivre comme les composants CMS, j’ai soudé des pattes de résistance pour le monter sur pilotis 😄





2ère partie : L’ARDUINO NANO

                                      Schéma :



 Le fichier .INO de l'Arduino:
https://drive.google.com/open?id=1AvZE4Y6lt0kWgyZ-ryRkB-I8fxLEADSg




Le PCB supporte l’Arduino nano et les différents connecteurs pour relier le DRA818V, l’afficheur TFT, l’encodeur et l’alimentation 13V8.

Les résistances de 1K et 2K2 forment des diviseurs de tension qui permettent d’adapter les niveaux 5V de l’Arduino vers les 3V3 requis par le DRA818V et l’afficheur TFT.



 





Dimension 88mm x 36mm.

Toutes les liaisons sont sur connecteurs JST – XH.


3ère partie : LE P.A. DE 5 Watts

                                   Schéma :
 




L’amplificateur est construit sur un circuit imprimé double face, la face du dessous restera cuivrée, les composants seront soudés directement sur la face de dessus.
 Auparavant il faudra percer les quelques trous qui serviront à relier entre eux les plans de masse du dessus et du dessous à différents endroits. Il faudra aussi prévoir un perçage pour loger le transistor BLY87 et prévoir de le visser sur un dissipateur. La cloison d’un coffret métallique peut suffire.






Vue d’ensemble 




Le coffret provient d’un ancien 22 canaux FM de la bande parallèle, une épave achetée dans une brocante il y a quelques années (vive le recyclage). La façade est faite avec une plaque d’époxy simple face.



LES RÉGLAGES :



Ils ne sont pas nombreux et concernent uniquement le PA. 



1-    Placer les 4 condensateurs ajustables à mi-course, charger la sortie avec une charge 50 Ohms et un Wattmètre.

2-    Passez en émission et ajustez finement le circuit d’entrée pour un maximum de puissance, ajustez le circuit de sortie au maximum de puissance, revenez sur le circuit d’entrée car il y a une légère interaction entre l’entrée et la sortie, puis une dernière fois sur la sortie.

3-    Une fois les réglages effectués, la puissance dépasse légèrement les 5 Watts, la consommation de l’appareil est de 300mA en réception et de 1,4A en émission, sous 13.8V.






L’harmonique 2 est à -51dB



L’harmonique 3 est à -56dB


Conclusion :
Un petit montage à la portée d’un Om soigneux même moyennement équipé. 
Les réglages concernent uniquement le PA mais on n’est pas obligé de le construire si on se contente d’un Watt.
D’ailleurs, sachez que le module DRA818V garde en mémoire les dernières instructions, une fois programmé il devient autonome, il devient donc possible de construire un TRX mono-canal sans afficheur ni Arduino.

Les PCB ont été routés avec SPRINT LAYOUT, voici les liens:


https://drive.google.com/file/d/1iQayOMmxG4NAmfNjF6VnN1SeFmp1A_Kr/view?usp=sharing

https://drive.google.com/file/d/1HYcw6T9nBHAZ_RdZ6VKLQMNHPN2k6hcf/view?usp=sharing


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Jean-Luc