Cet article est repris de la revue Mégahertz n°127 et 128 de septembre et octobre 1993. Auteur F6BQU. Ayant réalisé le récepteur décrit dans cette revue, je vous invite à en faire de même si vous êtes intéressé par ce genre de réception. Le récepteur à fonctionné au premier branchement, ce qui n'est pas toujours le cas lorsqu'on se lance dans ce genre de réalisation car bien souvent il y a eu des oublis ou des erreurs dans les articles. Ici ce n'est pas le cas ! Merci donc à F6BQU pour sa très bonne réalisation.

- Schémas théoriques                                                :   (617 Ko)

- Implantations des composants                                  :    (342 Ko)

- Matrice de diodes pour fréquences à scanner             :   (264 Ko)

- Plan du circuit imprimé côté cuivre                           :    (600 Ko)

- Plan du circuit imprimé côté composants                   :    (741 Ko)

- Liste des composants                                               :    (295 Ko)

DÉBUT  DE  L' ARTICLE

Cette réalisation est destinée aux habitués du fer à souder, et de bonnes connaissances en réalisation et réglages sont nécessaires Si vous êtes débutant et que vous voulez quand même réaliser ce récepteur, faites appel à un ami technicien pour vous aider ou alors attendez la description prochaine d'un récepteur simplifié.

CARACTÉRISTIQUES ET PERFORMANCES :

Après avoir essayé différents récepteurs du commerce ainsi que de réalisation personnelle (cela n'a pas toujours été très facile), il a été décidé de réaliser un récepteur alliant performances et simplicité d'emploi, surtout en ce qui concerne la réception automatique des satellites défilants. En effet grâce à un système de recherche automatique de fréquences avec détection de sous-porteuse 2400 Hz, il est possible d'enregistrer, en liaison avec le logiciel adéquat, tous les passages de tous les satellites sans être obligé de rester à la station. Le "scanner" ne s'arrête sur une fréquence que s'il détecte une émission fax AM 2400 Hz. Toutes les autres porteuses ou parasites sont ignorées. Il reste sur cette fréquence tant que l'émission fax persiste. Après disparition de celle-ci, le scanner reprend sa recherche et s'arrête sur le satellite suivant. Une autre particularité de ce récepteur est que dès qu'un satellite est "accroché". Un système de contrôle de fréquence permet de centrer parfaitement le signal, afin de contrer la dérive en fréquence de ce signal due à l'effet Doppler. Ceci permet d'avoir une qualité d'image optimum sans avoir à retoucher sans arrêt la fréquence pendant un passage de satellite. Le récepteur est piloté par un synthétiseur de fréquence, qui lui, est commandé soit par une matrice à diodes avec les fréquences allouées aux satellites défilants et les deux canaux Météosat, soit par un moyen extérieur qui peut être une Eprom avec roues codeuses ou encore un ordinateur. Le récepteur aurait pu être plus "moderne", c'est-à-dire avec microprocesseur et affichage cristaux liquides, mais ceci est superflu et tel quel il a l'avantage d'être constitué de composants facilement trouvables par tout un chacun.

DESCRIPTION :

Un relais commande automatiquement par les changements de fréquence commute l'entrée du récepteur soit sur la prise VHF (satellites défiants), soit sur la prise SHF (Météosat). Ces deux prises coaxiales sont alimentées en 12 volts à travers une diode de protection (D2) contre les inversions de tension et un fusible (FUSE2). Une LED (LED1) visualise la présence de cette tension. Il est donc possible d'alimenter un pré ampli 137 MHz ainsi qu'une tête de réception pour la bande des 1,7 GHz à travers les câbles coaxiaux.

T1 est le transistor d'entrée Le BF960 a été volontairement choisi car alliant de bonnes performances à une excellente stabilité. Ce qui n'est pas toujours le cas des transistors les plus récents. Le signal est appliqué à travers un filtre de bande (L2 et L3), à I'entrée du MC3362P. L'oscillateur interne (en infra dyne) de ce circuit est utilisé comme VCO la fréquence centrale étant déterminée par L4, C10 et CV2. La première fréquence intermédiaire de 10,7 MHz est filtrée par FL1. La deuxième fréquence intermédiaire de 455 KHz est filtrée par FL2 qui a 50 KHz de largeur de bande, ce qui est un bon compromis pour tous les satellites.

On prélève une partie du signal de 455 KHz à travers C29 et T2 (qui est un FET pour ne pas trop charger la sortie du filtre FL2). Celui-ci est amplifié par T3 et T4, puis redressé en tension continue afin d'alimenter le galvanomètre M1 qui sert d'indicateur de niveau (très utile lors des réglages de paraboles). Sur la pin 12 du MC3362 nous avons le circuit L5 (pot 455 KHz avec noyau noir de chez TOKO) avec en parallèle la résistance R10. La valeur de celle-ci détermine la pente du discriminateur intégré et la valeur indiquée (18K) est à respecter impérativement pour une bonne distribution de l'échelle des gris sur une image.

Sur la pin 10 nous avons le potentiomètre POT1 de réglage du seuil du squelch dont la commande est disponible sur la pin 11. Cette commande agit sur la LED de "présence de station" (LED4) à travers T9 et T10, ainsi que sur la sortie BF à travers T8 et D5.

En sortie de la pin 13 nous avons la BF ainsi qu'une tension continue. La BF est dirigée sur un filtre de bande constitué de deux cellules de filtrage. La première, autour de T5 est un "passe-bas' réglé sur 4400 Hz ; la deuxième, autour de T6 est un "passe-haut" réglé sur 400 Hz. Cette bande passante est définie par les caractéristiques du signal BF qui transmet de la vidéo et non de la parole comme dans les récepteurs habituels. Je vous fais grâce des formules mathématiques, mais ceux qui veulent en savoir plus peuvent toujours me contacter. La valeur de la tension continue sur cette pin est fonction de la fréquence de l'émission reçue par rapport à la fréquence affichée. Cette tension est envoyée à travers un buffer (IC3) vers un comparateur (IC3). Le comparateur a une constante de temps déterminée par C51 et C52 afin d'éviter des variations trop rapides dues à la modulation de fréquence du signal reçu. La tension issue du comparateur est appliquée à la diode varicap D7 en série avec le quartz de référence Q2 du synthétiseur de fréquences. Ce système permet de centrer parfaitement le signal du satellite et donc de corriger en permanence la dérive en fréquence due à l'effet Doppler dans une limite de plus ou moins 15 KHz. Le quartz Q2 doit impérativement avoir les caractéristiques données dans la liste des pièces, sinon cela ne fonctionne pas. Un troisième ampli opérationnel, toujours dans le même chip (IC3), commande un galvanomètre à zéro central. Celui-ci permet de vérifier le rattrapage en fréquence. Il faut qu'il soit parfaitement centré sur un signal reçu.

La BF issue du filtre de bande est envoyée directement sur une prise de sortie à niveau constant. Cette prise est destinée à être reliée à la carte de décodage fax. La BF va également alimenter à travers le potentiomètre "volume" un petit ampli BF (IC2) de contrôle. Elle est en plus dirigée à travers P5 et T7 qui l'amplifie, vers un circuit PLL décodeur de fréquence (IC6) réglé sur 2400 Hz. Dès qu'un signal de 2400 Hz est débecté, le scanning est arrêté jusqu'à disparition du signal avec une constante de temps de l'ordre de 6 secondes (définie par la valeur de C60).

L'exploration automatique (scanning) des différentes fréquences programmées sur la matrice à diode est réalise par IC9 (base de temps réglée à 1 seconde par C63), IC8 (portes "ou" inverses), IC10 (compteur BCD réglé pour compter de 0 à 9) et IC7 (décodeur BCD décimal).

Le synthétiseur est classique avec un circuit très répandu, le MC145151P2 (IC11) associe à un pré diviseur par dix (IC12) de type MB467 ou SP8660. Le pas du synthétiseur est de 10 KHz. Le circuit oscillateur de référence interne au MC145151 n'est pas utilisé. Il est remplace par un oscillateur à quartz externe (T14) qui est plus facile à faire "shifter" en fréquence. Une LED (LED5) indique le bon verrouillage du synthétiseur. Les commandes (N0 à N8) du diviseur programmable sont reliées directement à la matrice à diodes, et également sur le connecteur 20 broches J2 qui permet de commander le diviseur programmable par une source extérieure. Celle-ci peut être une simple petite carte avec une barrette de micro switch pour programmer une fréquence entre 134 et 138 MHz (voir schéma) avec un petit commutateur (SW3) qui permet de définir si cette fréquence est utilisée directement en VHF ou si elle est utilisée en faisant suite à un convertisseur SHF (ceci pour commander automatiquement le relais RL1 sur la bonne entrée). Le connecteur J2 permet également de relier le synthétiseur sur une carte interface avec un ordinateur, pour être piloté par un logiciel adéquat. Pour ce faire, en plus des entrées du diviseur programmable, on trouve sur J2 la masse, le +Vcc, la commande de commutation du relais RL1 (SW), l'information de position "commande externe" du récepteur (EXTS) et l'information de détection du 2400 Hz (SH). Pour de plus amples détails concernant la programmation du diviseur programmable et le fonctionnement en général du MC145151P2, veuillez vous reporter aux nombreuses descriptions parues dans cette revue.

Sur le connecteur J3 nous avons le câble plat pour alimenter les diodes LED (LED 6 à 15) en face avant, visualisant les fréquences choisies par action sur le commutateur SW2. Ce commutateur est également relié depuis la face avant du coffret par un câble plat sur J4. Il sert à commuter les 7 fréquences VHF (F1 à F7) prédéfinis par la matrice à diodes (voir liste sur schéma), les 2 fréquences correspondant aux canaux A1 et A2 des satellites Météosat (avec commutation automatique du relais d'entrée (RL1), la position "commande de fréquences externe" (EXTS), et la position ''scanning" (SCAN).

L'alimentation générale se fait à travers une diode de protection (D1) contre les inversions de polarité, ainsi qu'à travers un fusible (FUSE1). Différents régulateurs de tension assurent au montage une excellente stabilité quelle que soit la tension d'alimentation qui peut être comprise entre 11 et 16 volts continus.

 MONTAGE  ET  RÉGLAGES :

Le montage de la platine ne pose pas de problèmes particuliers si on est soigneux. Il suffit de suivre le schéma d'implantation et de souder les éléments proprement sur la platine. Si les trous sont métallisés, pas de problèmes, sinon il faut avant de monter le premier composant, souder recto-verso des petites traversées en fil de cuivre à chaque extrémité de piste se trouvant côté composants (faire bien attention du coté matrice à diodes). Tous les circuits Intégrés seront impérativement placés sur des supports tulipe. Les fils reliant la platine au potentiomètre de volume BF seront blindés (câble BF à 2 conducteurs + tresse). La résistance R63 de 100 K ohms sera soudée sur deux pinoches support pour pouvoir la débrancher pendant le réglage de L6. La seule difficulté peut provenir de la réalisation de la self L6. Il faut prendre un pot 7mm Néosid avec noyau réglable et bobiner soigneusement 45 spires de fil émaillé de 0,3mm de diamètre. Le bobinage se fait sur plusieurs couches, et il n'est pas nécessaire que les spires soient rigoureusement jointives. Quand on a fini de bobiner et de souder les extrémités dénudées du fil, on place le petit capot ferrite (livré avec le pot) et on recouvre avec le blindage. On visse le noyau ferrite dans le support et on implante-le tout sur le circuit imprimé. Faire attention à ne pas souder le blindage du pot à la masse sur tout le pourtour, on pourrait avoir besoin de modifier légèrement le nombre de spires pendant les réglages.

Après avoir tout monté, saufs les transistors et les circuits intégrés dans leur support, vérifier tout le câblage puis alimenter la platine en 12 volts et vérifier les tensions de tous les régulateurs, il arrive souvent qu'on les monte à l'envers. Faire la mesure de préférence sur la broche Vcc de chaque support de circuit intégré. Si les tensions sont correctes, monter les transistors, mettre en place les circuits intégrés et raccorder la platine à ses éléments externes.

Les réglages ne sont pas très difficiles et il suffit d'avoir un bon multimètre, un fréquencemètre et un générateur HF. L'ordre chronologique de réglage doit être respecté :

1. Positionner SW2 sur 137.150 MHz. Enlever le fusible n°2 qui alimente les prises coaxiales.

2. Placer une charge de 50 ohms sur l'entrée VHF. Sortir le noyau de L6.

3. Mettre sous tension et agir sur le squelch de façon à avoir du souffle.

4. Vérifier qu'il n'y a pas d'auto oscillation de l'étage HF, sinon mettre CV1 à capacité maximum.

5. La self L4 ne doit pas être trop étirée ni trop comprimée. Régler CV2 pour avoir 1,7 volts sur la pin 4 de IC11 et vérifier que la led LED5 est tien allumée franchement, ce qui veut sire que le synthétiseur fonctionne et est bien verrouillé.

6. Réglage discriminateur : Régler L5 de façon à avoir 4 volts (ou maximum de souffle) sur la pin 13 de IC1. Il ne faut pas qu'il y ait de signal à l’entrée du récepteur, ce qui fausserait le réglage du discriminateur.

7. Réglage comparateur pour le contrôle automatique de fréquence : Toujours sans signal, régler P4 de façon à avoir une tension stable sur la pin 1 de IC3. Cette tension peut être en butée a Vcc ou à 0 volt en début de réglage. En tournant dans un sens ou dans l'autre P4, il faut amener la tension vers 4 volts à peu près sans qu'elle dérive trop dans un sens ou dans l'autre. Quand ce réglage est terminé, agir sur P3 afin d'amener l'aiguille du galvanomètre M2 au milieu d'échelle

8. Brancher le générateur HF à l'entrée VHF. Régler sur 137.150 MHz. Vérifier la valeur au fréquencemètre. Si aucun signal n'est entendu en sortie du récepteur, faire varier la fréquence du générateur autour de 137.150, avec un niveau HF assez fort, jusqu'à trouver le signal. Ajuster la fréquence du générateur pour centrer l'aiguille de M1. Ne pas s'occuper pour l'instant de la fréquence exacte lue sur le fréquencemètre.

9. Régler CV1, L2 et L3 pour le maximum de signal lu sur M2, P1 et P2 étant à peu près à mi-course.

10. Parfaire les réglages en retranchant une charge de 50 ohms sur l'entrée VHF et refaire les réglages 5, 6 et 7. 11. Réglage indicateur de niveau : Mettre P2 a sa valeur minimum et régler le niveau HF du générateur pour mettre l'aiguille de M2 en butée. Puis régler P2 pour placer l'aiguille juste avant la butée. Régler le niveau du générateur pour avoir 100 µV et ajuster P1 pour placer l'aiguille de M2 à 2/3 d'échelle environ.

12. Réglage de la fréquence du quartz (Q2) de référence du synthétiseur : Débrancher la résistance R63 et appliquer (à travers une résistance de 100 K ohms) entre L6 et D7 exactement 4,5 volts. Régler le générateur HF "pile" sur 137,150 MHz. Enfoncer le noyau de L6 jusqu'à recentrer parfaitement l'aiguille de M1. Rebrancher R63. Faire varier doucement la fréquence du générateur de plus ou moins 10 KHz autour de 137,150 MHz et vérifier si le contrôle automatique de fréquence recentre bien lentement l'aiguille de M1.

13. Réglage du détecteur de 2400 Hz : Pour ce réglage il faut remettre le fusible et brancher le récepteur (VHF) sur une antenne 137 MHz (un simple dipôle horizontal de deux brins de 53 cm peut suffire pour cet usage) et attendre le passage d'un satellite. De préférence le matin entre 06h00 et 08h00 UTC (plusieurs passages des satellites NOAA) sur 137,500 et 137,620 MHz. Dès qu'un satellite est reçu, vérifier que l'aiguille de M1 se centre parfaitement et que M2 dévie selon la force du signal reçu. En recevant le satellite, régler P5 au milieu de course et agir sur P6 jusqu'à obtenir le basculement de + 5 volts à O volts sur la pin 8 de IC6. Vérifier les limites de basculement en agissant sur P6 et régler au centre de ces limites. Si aucun réglage n'est possible, mettre P5 au maximum en tournant dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et reprendre les réglages.

Nota: on peut régler la bande passante du décodeur 2400 Hz en agissant sur P5.

UTILISATION :

L'utilisation de ce récepteur est très simple :

1. Réception de Météosat : il faut brancher le câble coaxial venant du convertisseur 1,7 GHz / 137 MHz sur le connecteur SHF et positionner le commutateur SW2 sur A1 ou A2 (les leds correspondantes indiquent le bon positionnement du commutateur) suivant le canal choisi. Le relais d'antenne bascule automatiquement sur la bonne entrée et la tension d'alimentation de la tête SHF est envoyée automatiquement sur le câble coaxial Le CAF centre automatiquement le signal. Si tel n'est pas le cas, agir sur le réglage fin de l'oscillateur local de la tête SHF. La tête SHF doit être équipée d'un quartz qui permet de convertir le canal A1 (1691,0 MHz) sur 134,000 MHz et le canal A2 (1694,5 MHz) sur 137,500 MHz. En général la valeur du quartz est de 97,3125 MHz Si tel n'est pas le cas, il faudra se servir de la position "externe" qui permet de programmer une autre fréquence (voir schémas).

2. Réception des satellites défilants : Si on ne veut écouter qu'une seule fréquence, on positionne SW2 sur celle-ci, on règle le "squelch" juste à la limite de disparition de souffle, et on attend qu'un satellite apparaisse. Dès la présence d'un signal, le contrôle automatique de fréquence se cale sur celui-ci et le recentre parfaitement. Si on veut surveiller toutes les fréquences, on positionne SW2 sur "scan", et la recherche automatique commence. Les fréquences sont explorées l'une après l'autre (les leds s'allumant au fur et à mesure) et dès qu'un satellite émettant une sous-porteuse de 2400 Hz apparaît, la recherche s'arrête sur cette fréquence, le CAF se cale, et la recherche ne reprend que si le signal a disparu au bout de six secondes environ. Toutes les autres porteuses ou parasites sont ignorés, ce qui permet, en liaison avec l'ordinateur, de faire de la réception automatisée.

Le logiciel JVFAX5.0 et suivants permet cette réception automatique. Si plusieurs satellites sont présents en même temps, le "scan" s'arrête sur le premier reçu. Il faudra donc impérativement se servir de SW2 pour positionner la fréquence choisie sur le bon satellite.

3. La position "EXT" sur le commutateur SW2 permet d'activer le connecteur J2 pour la commande de fréquence par l'élément relié à ce connecteur. Cela peut être une simple petite carte avec des micro switch pour programmer une fréquence inhabituelle (nouveau satellite hors normes par exemple ou tête SHF décalée en fréquence). On peut également y adapter une petite interface avec une EPROM et des roues codeuses pour couvrir toute la bande au pas de 10 KHz. On peut également y relier une interface pour raccorder un ordinateur et piloter le récepteur par ''soft".

4. Le bouton ''volume" (POT2) n'agit que sur le volume sonore du haut-parleur et en aucun cas sur la sortie BF allant au décodeur fax. Le bouton "squelch" n'agit pas sur le "scan" mais sur la sortie BF.

FIN DE L'ARTICLE.

Le niveau BF en sortie fixe ne semble pas suffisant pour la carte interface EASYFAX. Voici un petit ampli BF très simple à intercaler entre la sortie fixe BF du récepteur et l'entrée BF de la carte EASYFAX. Pour les autres interfaces, type Data Tools ou JVFAX, il n'y a pas de problème de niveau. Il n'y a pas de circuit imprimé pour ce petit ampli. Il se monte très facilement sur un petit bout de circuit Veroboard ou tout simplement sur une petite barrette à cosses.