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Le "JULIE" récepteur 80m

UN RECEPTEUR A REACTION sur 80m en AM, SSB et CW

jeudi 9 février 2012, par Denis F4ANN

par F5HD

Les résultats remarquables des premiers tests de ce récepteur monté en volant m’ont conduit à dessiner deux circuits imprimés, une platine HF et sa BF. Le récepteur décrit a été conçu pour fonctionner en ondes courtes sur la bande des 80 mètres. La platine BF est séparée de la platine principale ce qui permet de tester d’autres amplificateurs. L’écoute au casque haute impédance 2 k ohms est parfaitement possible en le raccordant à la sortie prévue sur la platine principale ce qui évite le montage de la platine BF. Le réglage du niveau de réception peut s’effectuer à ce moment là avec le potentiomètre du gain HF.

Généralités :

Ce récepteur est une extrapolation d’un montage simple de Burt Kaïnka dont les descriptions sur le Net sont connues de tous les amateurs constructeurs. Il est composé de 4 transistors très courants, un transistor NPN monté en ampli HF et en base commune avec entrée en basse impédance sur l’émetteur, un transistor détecteur à réaction qui est un PNP, et deux transistors préampli NPN BF. A la sortie de ces derniers, un ampli BF LM380 assure une puissance correcte du signal audio. Un régulateur 5 volts est nécessaire à la stabilisation de la tension de l’étage à réaction. Cet étage fonctionne avec une tension collecteur très basse de l’ordre de 1,4 volts.

Le transistor ampli HF, mis à part son rôle d’amplificateur en base commune avec entrée à basse impédance, assure également la séparation de l’antenne et de l’étage à réaction formé par le transistor PNP BC557. Un atténuateur qui est dans ce cas un potentiomètre double de 1K dose le signal d’entrée venant de l’antenne. Cet atténuateur est incontournable dans le cas d’un récepteur de ce type. Un signal trop fort est pratiquement indécodable.

Suit ensuite un circuit accordé qui est constitué par l’unique self du montage, la self d’accord L2. Elle comporte 30 spires et est bobinée sur un tore de type T50/2. Le couplage L1 de l’ampli HF est très lâche et n’est constitué que par un petit bout de fil plié en épingle à cheveux passant dans le tore L2.

Une diode varicap qui peut également être une diode zener de 24V par exemple montée avec une faible capa en série sur la self L2 permet un réglage fin de la fréquence de réception. La tension varicap est prise sur le 5 volts stabilisé. Le potentiomètre de réaction peut être désolidarisé du circuit imprimé et fixé sur le panneau avant.

Ce récepteur est non seulement d’une extraordinaire sensibilité comme tous les récepteurs à réaction, mais il est également relativement sélectif si on prend en considération le fait qu’il ne comporte aucun filtre HF mis à part la bobine accordée sur le tore. La BLU est parfaitement décodée et d’une qualité qui n’a absolument rien à envier à un appareil haut de gamme. Une fois l’oscillateur accroché, le SSB est copiée sans aucune perte de niveau y compris la CW qui a un son cristallin. Les puristes pourront rajouter un filtre passe-bande à l’entrée antenne qui est en basse impédance voire un filtre CW en BF pour les graphistes. Un tel filtre composé d’un petit ampli OP sera décrit ultérieurement.

Pour capter l’AM il suffit de rester avec le dosage de la réaction juste avant le point d’accrochage où la sensibilité et la sélectivité sont maximales. Les stations en AM sur 80 m
qui ont leurs QSO vers 3600 Khz sont reçues dans d’excellentes conditions.

Si ce montage peut être le parfait récepteur du constructeur débutant, il nécessite néanmoins un peu de doigté dans le dosage de ses paramètres amplificateurs. Trop de gain HF et c’est la saturation d’où une distorsion du signal qui n’est presque plus compréhensible à ce moment là. Le dosage de la réaction mérite également un commentaire. Trop de réaction atténue le signal. Une fois que l’oscillateur est en fonctionnement accroché, il n’y a plus à y toucher. C’est le gain HF et BF qui sont alors les réglages prédominants de la qualité de la réception.

Sur certains récepteurs il a été nécessaire d’augmenter de quelques picofarads ( 22 pF) la capacité de réaction entre émetteur et masse du transistor PNP. Cela est dû à la disparité des composants, les transistors n’ayant pas tous les mêmes paramètres, il peut arriver qu’ils refusent d’osciller, le seuil d’accrochage ne pouvant être atteint, le décodage de la BLU devient alors impossible.

Expérimentations :

Ce récepteur a été construit à plusieurs exemplaires par les OM’s du département de la Moselle. Ils sont tous opérationnels. Une vidéo a été faite par Roland de F1CMI ce qui permet de juger de la technique de montage et l’excellente qualité de réception. J’ajouterai que de tous les récepteurs à réaction montés en 47 années de radioamateurisme, c’est celui qui m’a donné à ce jour le plus de satisfaction en prenant en considération la spécificité et les caractéristiques des éléments employés pour sa réalisation.

Pour faciliter au constructeur l’approvisionnement du condensateur variable qui est devenu une pièce rare, voir le site de Electronique Diffusion, ci-joint le lien de leur catalogue :

http://www.electronique-diffusion.fr/index.php?cPath=4_2144_2148

Sources : montages de Burt Kainka, un site à voir.

http://www.b-kainka.de/bastel117.htm

Pour la théorie concernant les récepteurs à réaction, voir l’excellent site de F5LVG

http://oernst.f5lvg.free.fr/rx/1v1/1v1.html

Exemple de réalisation par F1CMI :

La petite vidéo de 3Mo est visible sur Youtube à l’adresse suivante :
http://www.youtube.com/watch?v=ThK44sDDbpo

Détails techniques :

Quelques précisions concernant le circuit accordé formé par la self L2 et L1.

L2 comporte 30 spires de fil 4/10 de millimètre bobinées sur un tore T50/2, le choix du fil n’est pas très critique, du 3 / 10 convient également. L’essentiel c’est de respecter le nombre de spires. Cet enroulement forme avec les condensateur CV de 200pF et le condensateur de 100pF en série , le condensateur ajustable plastique Caj de 90pF, le condensateur fixe de 220pF et la diode varicap, le circuit accordé déterminant la fréquence couverte. Pour les condensateurs entourant l’oscillateur, 100pF en série dans le CV et 220pF sur la platine, il est préférable d’utiliser des céramiques NPO ou autres mica ou styroflex. Le prototype a été équipé de condensateurs céramiques NPO.

La self L1 est le couplage entre l’étage HF et l’étage détecteur à réaction. Elle est constituée par un simple petit bout de fil isolé replié en épingle à cheveux qui passe par le tore. (voir photo ci-dessous), Ce couplage qui peut paraître un peu juste compte tenu de la fréquence de réception n’influera pas les paramètres du circuit accordé, il est largement suffisant pour un fonctionnement correct du récepteur. Un nombre supérieur de spires est inutile et n’amènera que désagréments et instabilité. Une modification du gain HF n’affecte pas la fréquence de l’oscillateur .

La diode varicap qui permet un réglage fin de la fréquence est une BB329 de récupération. Toute autre diode varicap d’une dizaine de pF genre BB105 peut convenir. Elle peut également être remplacée par une petite diode zener pour ceux qui ne disposerait pas de cette pièce.

Avec les composants décrits formants le circuit accordé, la plage couverte par le CV, (3,4 à 3,8 Mhz) est presque linéaire. (voir photo du vernier). On peut très bien utiliser un CV plus important, 320pF par exemple mais toujours avec le condensateur 100pF en série, ce qui modifiera un peu la linéarité de l’affichage mais n’altérera aucunement le fonctionnement du récepteur. Ou tout simplement un CV de 100pF sans condensateur série pour ceux qui disposent de ce genre de matériel.

Vue arrière :

Pour la liaison du CV à la platine dans le cas où la configuration du boîtier ne permet pas de l’installer à côté du circuit imprimé, on peut utiliser un petit coax de 3 mm de diamètre. Sur le prototype testé sur table la liaison du CV au circuit imprimé était assurée par un bout de coax de 16 cm de longueur. Ce coax amène un peu de capacité qui sur 3,5Mhz influe certes un peu sur la fréquence de résonance mais le calage final est effectué avec le condensateur ajustable de 90pF. Le condensateur série de 100pf est fixé sur le CV ce qui permet d’autres dispositions sans être obligé de démonter la platine dans le cas ou une autre couverture de bande était envisagée.

Mise en route et réglages :

Montez d’abord la BF et testez-la. Le doigt sur l’entrée potentiomètre à fond provoque un fort ronflement. Montez ensuite la platine HF, vérifiez l’implantation. Raccordez les composants périphériques à la platine HF, CV, le potentiomètre pour la tension varicap, le potentiomètre de gain HF et la platine BF. Utilisez du petit coax entre la platine HF et la BF. Positionnez l’ajustable de 90pF à la moitié de sa valeur. Il pourra être retouché par la suite pour caler la bande.

Raccordez une antenne et mettez une tension entre 9 et 12V. Les entrées + 9 ou 12V des platines HF et BF sont protégées par une diode genre 1N4002 contre les inversions de polarité. Mettez le volume BF à la moitié de sa valeur, le gain HF à fond et tournez le potentiomètre de la réaction jusqu’à l’accrochage qui se caractérise par une augmentation nette du bruit de bande. Le récepteur doit fonctionner.

Cherchez une station avec le CV et retouchez le gain HF. Trop de gain HF et le signal devient presque indécodable. Trop de réaction diminue le gain. Les réglages du récepteur nécessitent un peu de doigté et sont de préférence à faire le matin ou dans la soirée pour ceux qui ne disposent pas des appareils de mesure nécessaires, la bande des 80m étant souvent bouchée le reste de la journée. Pour la réception des stations en AM le réglage de la réaction se situe juste avant l’accrochage. Elle est reçue dans de parfaites conditions avec ce type de récepteur.

Il est utile de vérifier les composants avant de les monter. Cela évite de mauvaises surprises. Il est arrivé de se retrouver avec un récepteur muet dû à une résistance coupée ou un condensateur défaillant.

Les transistors :

Sur le prototype ont été utilisés des BC547 pour les NPN et un BC557 pour le PNP.
On peut les remplacer par d’autres du même type comme les BC 546, BC548, BC549, BC550 pour les NPN et BC556, BC557, BC558, BC560 pour le PNP.

Les condensateurs :

Le CV sur le prototype (voir photo) est un 200pF avec sa capa série une 100p. Fond de tiroirs. Tous les condensateurs identifiés par la lettre « C » sont des 0,1µF. Les condensateurs sans spécification sont en pF.

Les schémas d’implantation :

Attention : Les typons à télécharger ci-dessous sont vus côté implantation. Ne vous trompez pas en insolant les platines.

Schéma RX Julie
Typon de l’ampli BF
Typon RX Julie

Schéma d’origine de Burt Kaïnka :

73 QRO F5HD

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