Mis en ligne le 24-04-2024. Modifié le 16-11-2024.
Ce post décrit la réalisation d'un émetteur AM pour la gamme des ondes moyennes - PO -
Il est basé sur un kit acheté chez AliExpress.
Je passe en revu les points forts et les problèmes rencontrés lors de cette réalisation.
-1- Le kit choisi.
1.1- L'annonce.
Pour environ 15€ le kit, j'ai commandé deux exemplaires de cet émetteur.
J'ai été agréablement surpris de recevoir le modèle le plus récent car, en réalité, j'avais commandé sur une annonce présentant l'image d'une version plus ancienne.
L'annonce est la suivante :
En cherchant un peu, j'ai trouvé le site de Radioman 33 :
qui présente différents émetteurs dont une version de celui qui nous concerne ici.
Je me suis laissé guider par ses commentaires et j'y apporte aussi les miens.
1.2- Le montage.
La notice reste succincte tout en étant assez bien faite et le montage ne cause pas de problème au niveau du câblage. Par contre il me reste plusieurs composants non utilisés...
Il m'a paru surprenant de voir constater que tous les potentiomètres étaient accessibles sur une face et l'axe du condensateur variable (CV) sur l'autre face.
A l'inverse de la notice j'ai monté le CV coté piste car je voulais que tous les axes tournants puissent être accessibles du même coté.
Les transistors de puissance (modulateur et amplificateur HF) ont été déportés sur des refroidisseurs plus grands afin de tirer une plus grande puissance du montage.
-2- Les mises au point et modifications.
Hélas, je constate que l'ensemble ne fonctionne pas comme je l'aurais souhaité :
faible taux de modulation
saturation rapide du signal modulant
puissance limitée.
L'émetteur fonctionne très bien dans l'espace d'une habitation : il peut être utilisé pour générer une onde utilisable avec un vieux récepteur, à lampe notamment.
Sur son site, Radiomann 33 propose quelques modifications du schéma de base :
ajout d'une résistance R = 75 kohm pour la polarisation de la base de Q2 ;
ajout du réseau parallèle 100 ohm / 20 nF dans l'émetteur de Q2.
Sur quoi je rajoute mes propres modifications :
changement du transistor Q2 pour un 2N3053 : car le mien à claqué (raison indéterminée) et j'ai préféré le changer pour un transistor plus puissant ;
simplification du réseau de polarisation du transistor modulateur (Q3) : en effet, je trouve surprenant ce passage à travers deux condensateurs (220 µF) pour déplacer le point de polarisation de Q3. Tous ces composants peuvent être éliminés car on dispose en (A), à la sortie de l'amplificateur (borne 7 de TA7368), le demi potentiel d'alimentation (environ 6V pour Vcc = 12V) qui peut servir directement à la polarisation de Q3 : cela permet d'atteindre un taux de modulation plus important ;
Modification de la résistance R15 de 2,2 ohm vers 1,2 ohm ;
Changement de la tension 'alimentation : de 9V vers 12V ;
Suppression de la diode dans la base de Q2 ;
Suppression de SW2 (qui peut être remplacé par une résistance fixe pour charger C24 - il n'est jamais bon de mettre des composants actifs sur un condensateur car à l'état bloqué, la résistance du composant actif est très élevée interdisant le condensateur de se décharger ;
Le schéma final de l'émetteur est le suivant : j'ai repéré avec une flèche rouge les points ayant été transformés.
La sortie (borne A) du TA7368 est envoyée vers le transistor modulateur Q3.
Plusieurs retouches ont été nécessaires coté circuit imprimé, c'est le cas pour :
le réseau 100ohm/20nF ;
la résistance de 75 kohm
la résistance de 10 ohm pour la liaison sortie amplificateur (point A).
-3- La mise en coffret.
Les photos ci-dessous vous donnent une idée du résultat.
Remarque.
Erreur de ma part, j'aurais dû penser à y adjoindre deux récepteurs FM pour disposer d'un signal à émettre.
Nombre de récepteurs FM que l'on trouve à bas prix sont numériques et munis de touches ou d'un clavier par pression, il est donc difficile de les intégrer à l'intérieur d'un coffret car il devient alors impossible de régler une station donnée.
Vue extérieure.
L'alimentation est fixée à 12V. Les deux émetteurs ont des masses indépendantes.
Vue intérieure.
-4- Les essais.
Le problème majeur rencontré avec cet émetteur est que son comportement dépend beaucoup (trop) de la fréquence.
Changer la fréquence avec le condensateur variable CV nécessite de refaire les réglages de tous les noyaux et en particulier de L2 et L3.
Le groupe C25, L2, C26, L3, C27 joue le rôle d'adaptateur d'impédance et de filtre.
Il doit être réglé pour la plus grande tension en sortie et la forme la plus sinusoïdale de la porteuse.
J'ai donc décidé de fixer les fréquences des émetteurs : vers 890 kHz et vers 1150 kHz, respectivement. Ce choix est arbitraire, il faut d'abord s'assurer qu'il n'y a pas une station calée sur ces fréquences : pour cela il faut attendre la nuit car c'est vers le soir que les émissions AM commencent.
L'ajustable de 20k sur la base de Q3 permet de modifier le courant de fonctionnement : je l'ai réglé vers 450 mA (selon le maximum fourni par le transformateur).
Le transistor Q3 modulateur (2SD882) a été placé sur un refroidisseur 4,3°C/W référence ML97/1,5. Sa température de fonctionnement est de l'ordre de 55°C.
Le transistor HF Q4 (2SD882) ne chauffe pas beaucoup ; il est néanmoins placé sur un refroidisseur ML73/1,5.
La bobine L2 chauffe également un peu et laisse penser que l'on ne pourra pas demander une puissance beaucoup plus importante à ce montage.
Le niveau de la source BF à émettre doit être finement ajusté pour ne pas générer trop de saturation.
La portée mesurée permettant une écoute acceptable est de l'ordre de 20 m en utilisant une antenne filaire de 6m de long, antenne que l'on évitera de laisser sur le sol.
Modulation au niveau de l'antenne par un signal audio (l'image est coupée du fait de la vitesse de balayage de l'appareil photo).
Remarque 1. La porteuse de sortie n'est pas une sinusoïde parfaite. Il faudrait un filtre plus raide pour éliminer les restes d'harmoniques de la commutation de Q4.
Remarque 2. Mon oscilloscope numérique (Tektronix) rayonne fortement dans la gamme PO : plusieurs plages de fréquences sont perturbées par des ronflements importants et il est difficile de travailler dans son voisinage immédiat. J'ai dû employer un oscilloscope analogique pour plus de confort.
Remarque 3. J'ai remplacé l'antenne filaire (6 m = pas très commode) par une antenne ferrite. Le fonctionnement n'a pas été aussi performant : portée très réduite, aussi je doute des kits qui proposent cette version d'antenne.
Il existe encore quelques émissions sur cette bande, voici un lien vers un site qui en parle :
-5- Conclusion.
Cet émetteur reste sympatique à construire mais l'amateur sans connaissance et sans matériel de mesure risque d'être déçu de son fonctionnement qui a nécessité quelques mises au point et réglages.
Je m'en sert pour réemettre mes émissions préférées depuis la FM, mais on peut sans souci diffuser de la musique venant d'un smartphone ou de n'importe quelle source, même de bas niveau, car l'amplificateur présente un gain assez élevé.
Je m'attendais à pouvoir varier la fréquence d'émission, mais on assiste à une baisse de puissance et de qualité de réception dès que l'on s'éloigne de la fréquence pour laquelle les réglages des noyaux ont été faits.
La qualité sonore entendue sur un radio récepteur est satisfaisante, même pour la musique.
-6- Premier bilan de l'utilisation.
Après quelques semaines d'utilisation, je me rends compte de deux choses :
la deuxième fréquence d'émission ne sert à rien car je ne l'utilise pas ;
la mise en oeuvre demande de connecter une source ce qui n'est pas très commode.
J'ai donc décidé de le modifier pour le rendre complètement autonome. Pour cela, j'ai remplacé l'un des deux émetteurs par un petit radio récepteur FM.
Le système a maintenant cette allure :
Je peux mettre indépendamment le récepteur FM en marche. Un commutateur permet d'écouter la réception FM pour ajuster la station dans le cas où l'émetteur n'est pas près du récepteur.
Dans la pratique, certaines stations FM, peut-être plus faibles, n'étaient plus reçues et d'autres semblaient être captées sur plusieurs fréquences différentes.
En cherchant, je me suis rendu compte qu'elles étaient masquées lorsque l'émetteur AM était en service.
Une petite self de L = 10µH entre l'antenne du récepteur FM et la masse a permis de corriger ce défaut. J'en ai déduit qu'il y avait une saturation de l'étage HF ou de la PLL du récepteur FM.
Cette seconde version s'avère bien plus fonctionnelle et simple d'emploi que la précédente.
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