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Interlude: ça oscille

Hello

Petite interruption dans le flux de mes projets: des copains radioamateurs et amateurs de micro-ondes sont en train de faire un projet de transverter (translateur de fréquence) pour trafiquer sur la bande des 13 cm (2300-2450 MHz) à partir d’un poste UHF (~432 MHz). Ceci nécessite la réalisation d’un oscillateur à environ 2 GHz. Non, vous pouvez ranger le NE555.

J’avais dit que je me concentrais, mais c’est différent: c’est pas une distraction sans avenir, c’est un vrai projet pour aider un grand nombre de personnes!

Pour y arriver, on prend un VCO commercial (oscillateur à fréquence variable… un peu n’importe comment), et on n’y ajoute (non, pas un potentiomètre), une PLL, qui permet d’asservir la fréquence du VCO à une autre fréquence de référence plus gérable, ici 10 Mhz (parce que c’est une valeur de référence classique).

Pour vous y retrouver, c’est comme un thermostat, mais on règle pas une température, on règle une fréquence d’oscillation.

Je suis donc en train de reprendre un projet existant pour l’améliorer et le tailler à nos besoins.

Le résultat va être un kit, si tout se passe bien il y aura environ 100 commandes. Mais c’est en fait une commande groupée, le but n’est pas commercial. Cette fois, c’est moi qui gère l’orga, avec l’aide de quelques potes. Un sacré boulot en perspective, surtout pour le dispatch!

Je reste volontairement flou sur la page du projet, elle est faite avant tout pour les gens concernés qui sauront y trouver les infos qui les intéressent. Si vous savez vraiment de quoi il s’agit, et que vous voulez participer à la commande, N’hésitez pas à me contacter par ce site pour en discuter.

C’est ici: http://www.f4grx.net/ol13

73,

Sébastien F4GRX.

[Electronique/Radio] Emettre et recevoir à plus d’1 GHz

Il y a quelque temps, j’ai re-conçu le circuit imprimé d’un appareil très utilisé en hyper-fréquences, le PLVCXO, pour le rendre plus “2013”. Cet appareil est un synthétiseur de fréquence dans la gamme des 100 MHz. Il utilise comme référence un 10 MHz stable issu d’un GPS ou d’un quartz thermostaté, ce qui lui permet d’asservir un très bon oscillateur à quartz grâce à un circuit PLL de référence ADF4110. La plage de fréquence est très restreinte (quelques kHz) mais le signal généré est très bon (grâce au quartz). Il peut donc générer une seule fréquence (celle du quartz), mais il le fait de manière extrêmement précise, et non dépendante de la température (un quartz tout seul, ça dérive pas mal!) Cet appareil est très utilisé avant des multiplicateurs de fréquence, qui servent d’oscillateur locaux pour des transverters micro-ondes. Je sais que je parle chinois, voir un peu plus bas pour comprendre.

Je lui ai appliqué les modifications suivantes:

  • Utilisation d’un PIC CMS plus récent (18f2620) avec UART,
  • permettant une reprogrammation facile du PLL par port série, et ouvrant la voie à une commande par signal à 10 kHz directement issu de certains modules GPS
  • Basé sur la dernière conception de F6DRO (non publiée) qui sépare l’oscillateur de la partie logique grâce à une cloison métallique de blindage
  • Réalisation en circuit imprimé ‘professionnel’ chez SeeedStudio avec trous métallisés et masque de protection.

Ceci me permettra de réaliser un oscillateur précis sur 96 MHz.

Ensuite, le deuxième montage que j’attaque est un transverter 1296 MHz. Cette fréquence est la fréquence principale de la bande radio-amateur 1 GHz, autrement dit, la bande des 23 centimètres.

Rappelons sommairement comment fonctionne un récepteur moderne: la fréquence à recevoir est:

  • sélectionnée par un filtre de bande (passe-bande éliminant les signaux parasites, GSM, FM, etc),
  • puis est amplifiée par un pré-amplificateur linéaire à bas bruit (un LNA) afin de pouvoir traiter ce signal.
  • Ensuite, le signal reçu est mélangé à un oscillateur dit local, ce qui produit des signaux dont les fréquences sont la somme et la différence des fréquences du signal et de l’oscillateur local (Depuis le lycée on sait que cos a cos b = cos((a+b)/2) + cos((a-b)/2), aux signes près…)

L’émission d’un signal utilise ces mêmes étapes, mais en ordre inverse. Un ampli de puissance (PA) remplace le LNA.

Ce principe est fondamental en radio, c’est ce qu’on appelle la réception (ou transmission) hétérodyne, ou changement de fréquence. A la sortie du mélangeur (un multiplicateur de tensions par exemple), on obtient un signal de caractéristiques identiques à ce qu’on avait au départ, mais dont toutes les fréquences sont décalées vers le bas. C’est ce qu’on appelle une “fréquence intermédiaire”. Celle ci peut alors être traitée plus facilement, que ce soit par des composants analogiques (démodulateur FM, etc) ou bien… Par un autre récepteur radio!

Dans notre cas, c’est exactement ce qu’on fait. Un transverter permet de recevoir et de transmettre à 1296 MHz avec un simple poste de radio VHF, à 144 MHz!

Maintenant quelques calculs rapides. Pour translater la fréquence de 144 à 1296 MHz, on va utiliser une somme de fréquences, et la fréquence qu’il faut ajouter est de : 1296 – 144 = 1152 MHz. Or on a vite remarqué que 1152 = 96 x 12. Ce n’est pas un hasard, toutes les bandes radio-amateurs sont grossièrement des multiples des bandes précédentes afin de pouvoir utiliser des multiplieurs de fréquence pour les oscillateurs locaux.

Pour rappel:

  • Bandes HF : 1.8 – 3.5 – 7 – 14 – 28 – multiples évidents. Je ne parlerai pas de WARC 🙂
  • 144 MHz ~28 MHz x 5
  • 430 MHz ~ 144MHz x 3
  • 1296 MHz ~ 430 MHz x 3
  • Bandes hyper: 2320, 5700, 10300, 24 GHz, 47 GHz, 122 GHz, doubles ou triples.

Si j’arrive à multiplier par 12 un signal de 96 MHz, j’aurai la fréquence requise. Comment multiplier une fréquence? C’est facile: on utilise des transistors montés pour “trop” amplifier, ce qui les fait saturer. Le montage produit des harmoniques (pairs ou impairs selon le montage). En filtrant la bonne fréquence, on peut donc sélectionner uniquement l’harmonique qui nous intéresse. Si le signal obtenu est faible, ce n’est pas grave, on peut l’amplifier (normalement cette fois). Multiplier par 12 peut se faire en 3 étapes, car 12=2x2x3, et il est facile de construire des multiplicateurs par 2 ou 3.

Tout le secret des ultra et extra hautes fréquences est donc réparti entre l’oscillateur local et le mélangeur. Ces éléments vont permettre de transférer un signal à une fréquence manipulable dans toute autre bande pour laquelle faire un appareil complet serait un cauchemar, mais où la réalisation d’oscillateurs (par multiplication de fréquences plus basses) et de mélangeurs (avec des diodes spéciales) est possible. On comprend maintenant pourquoi toutes les bandes amateurs ont des multiples multiples: Réaliser un poste pour une bande supérieure nécessite d’abord la réalisation d’un oscillateur local, qu’il est pratique de réaliser avec un multiplicateur!

Bref.

Donc j’ai à réaliser:

-un plvcxo (j’ai fait le print, j’ai obtenu les composants, le programme du pic est plus ou moins fait)

-un transverter (pareil, j’ai récupéré le kit complet)

Je pense travailler dessus mercredi soir et jeudi soir. Je reviendrai aux nouvelles!

Pourquoi Openmakersdaily va changer de nom

Quand, il y a un an, j’ai décidé de faire un blog présentant mes bricolages, il a fallu lui trouver un nom “intelligent”, ou au moins, intéressant. J’ai cherché pendant longtemps une combinaison de mots liés à mon domaine pour en faire une expression sympa: ambiance open source, makers, et travail régulier avec “daily”, un peu comme un journal.

J’ai donc choisi Openmakersdaily, un mot valise composé de 3 mots, 6 syllabes, et 15 lettres, qui correspondait à un ensemble de domaines “com-net-org” encore libre. Je n’ai pas pensé à twitter à ce moment, et j’ai eu une double chance, que ce nom soit libre, et qu’il soit juste pas trop long pour que je puisse m’en servir sur twitter.

Mais je dois avouer que je ne suis qu’à moitié satisfait de ce nom. Avec le recul, je le trouve bien trop long, difficile à prononcer et à retenir, et surtout composé exclusivement de mots anglais alors que mon objectif est de bloguer en français. Mais il avait pour mérite d’exprimer mes objectifs avec ce blog, alors je l’ai utilisé.

Maintenant que j’ai un peu de recul, et surtout depuis que mon activité a pris un petit peu d’ampleur (en grande partie grâce à twitter et quelques rencontres), je trouve que ce nom est de plus en plus difficile à porter:

– Qu’est ce que tu fais?
– Je suis bloggueur en électronique!
– Ha, bien, c’est quoi ton blog?
– Openmakersdaily point org!
– OpenmaQUOI?

Cela s’est produit plusieurs fois et a fini par me convaincre que ce nom n’est pas ce qu’on peut faire de mieux.

Depuis quelques jours donc, j’ai décidé de trouver un nouveau nom. Pas facile, il devait être court, original, disponible sur le web, et représenter les activités que je décris. Toute combinaison de mot aboutissait à quelque chose de trop long, restait les sigles: OMD, ok, mais c’est pas très représentatif. C’est encore plus difficile de trouver un sigle intelligent qui se prononce bien. On n’invente pas “GNU” tous les jours.

Et puis je me suis dit: pourquoi ne pas mettre en avant le fait que je suis radioamateur? Ce hobby représente en fait un grand nombre des valeurs que je décris. Effectivement, je n’ai pas décidé de devenir radioamateur sans raison, c’est une activité qui me convient plutôt bien:

  • les radioamateurs sont les plus anciens makers du monde. Il ne faut pas oublier que le radio-amateurisme a été inventé vers 1900 pour permettre à des particuliers “intéressés” de pratiquer les techniques de la radio, tout justes découvertes par Marconi et compagnie, avec un but éducatif et personnel, à l’inverse des premières sociétés de radiocommunication (comme la Société Française de Radiotéléphonie: SFR, ça vous dit quelque chose?). Ceux-ci ont commencé à radiobricoler dans leur coin, puis au moment où l’Etat a voulu règlementer les télécommunications, ces gens sont allé, un par un, faire valoir leur droit à l’auto-éducation et négocier des autorisations personnelles au Ministère des Postes. L’Etat a toujours accepté et a rapidement fait inscrire ces autorisations dans les lois, à coté des communications de l’Armée et des Entreprises. Les autres pays ont rapidement suivi le mouvement avec l’ONU et la mise en place de l’ITU. C’est une des premières reconnaissances officielles d’un mouvement de fabrication personnelle. Aujourd’hui les Radioamateurs sont reconnus “d’utilité publique” grâce à leur capacité de mise en place d’un réseau de communication indépendant et robuste en cas de catastrophes naturelles.
  • Dans le cadre de mon activité de radioamateur, je fabrique aussi des choses intéressantes qui méritent d’être présentées ici, et je participe à des super projets, ce qui sera intéressant à décrire, et en même temps, les radioamateurs ne sont pas en permanence branchés sur leur micro et leur antenne: Le radioamateurisme est plutot une ambiance, une manière de vivre amicale, qui met en avant la communication et les réalisations personnelles; c’est exactement compatible avec l’objectif de mon blog maker.
  • Mon indicatif radio, F4GRX, fournit un nom court, prononçable, original, et unique que je peux utiliser tel quel pour un site. Je l’ai déja: http://www.f4grx.net, mais il n’est pas activé. Le F initial représente directement la France, exactement comme les indicatifs des avions.

Bref, vous l’avez compris, openmakersdaily.org va devenir f4gr.net. Le site actuel restera en place comme une redirection, et les anciennes URL resteront valides grâce à un petit coup de config htaccess, en suivant bien les conseils de google pour déménager un site.

Pendant un moment, j’avais décidé de ne pas me présenter en tant que radioamateur pour ne pas être “catégorisé”, mais après tout, tant pis pour ceux qui me catégoriseront, un radioamateur se doit d’avoir un esprit ouvert et comme je l’ai déja dit, c’est juste un bricoleur avec un droit d’émettre, donc c’est un bricoleur avant tout. D’ailleurs je pense à l’instant que cela me donnera peut être l’occasion de faire des interviews de radioamateurs intéressants.

Je suis maintenant à l’écoute de vos avis et questions afin que je complète ces explications.

Visite au salon radio de Clermont dans l’Oise

Ce samedi avait lieu le salon Radio de Clermont dans l’Oise. C’est un évènement  annuel où se retrouvent les radio-amateurs de la région afin de vendre et d’échanger des matériels en lien avec la radio. Il y a aussi des professionnels qui viennent vendre leurs produits.

Partis à 7h20 (un samedi!), nous y sommes arrivés à 8h35, juste avant l’ouverture, pour profiter des bonnes affaires du début!

Voici ce que j’ai trouvé.