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!

Pour 2,50 euros pièce, j’ai récupéré ces deux boitiers en aluminium fraisé. Je n’ai aucune idée de leur fonction: l’un est d’origine Miteq, fabricant connu de composants utilisés en radio, l’autre n’a aucune indication. L’autre est de “snec” et porte le texte “Synthèse Alarme”. Ils sont dotés d’éléments intéressants:

  • une prise SMA chassis
  • une place pour une embase DB9
  • de nombreux “bypass” qui sont des traversées isolées dont la capacité est connue (en général 1 nF) ce qui a un petit effet de filtration des parasites
Grands boitiers fraisés
Grands boitiers fraisés avec leurs cartes

Leur formes sont bien adaptées au stockage de certains de mes futurs projets.

J’ai ensuite récupéré ce mini boitier qui contenait un “amplificateur large bande” aux caractéristiques introuvables, fabriqué par Q-bit Corporation, qui n’existe plus. Il sera très bien pour un préampli 10 GHz. Les prises SMA ne sont pas démontables. Un petit bypass permettra d’amener l’alimentation.

Petit boitier
Petit boitier fraisé. Les deux trous ronds contenient un transistor dans un boitier cylindrique.

Dans une station radio, la stabilité de la fréquence de transmission est très importante, elle est même imposée par la règlementation. Pour y arriver, il faut de bons oscillateurs. Mais ce n’est pas facile pour toutes les fréquences! Comment faire? En général, on va utiliser un oscillateur à la stabilité intrinsèque quelconque, mais dont le pilotage en tension est possible. Et on asservit la fréquence d’oscillation à un oscillateur de référence bien plus précis. C’est le rôle d’une PLL (phase locked loop). Ces composants sont capables de piloter la commande de fréquence d’un oscillateur pour que la fréquence de sortie de ce dernier reste exactement égale à un multiple de la fréquence de référence.

En général, la fréquence de référence est 10 MHz, car cette fréquence est assez faible pour permettre la réalisation d’oscillateur de grande qualité. On peut même thermostater ces oscillateurs pour en stabiliser la fréquence. C’est un OCXO. On peut aussi se procurer des oscillateurs au rubidium d’une très grande stabilité (c’est le même principe que les horloges atomiques au césium), voire utiliser un oscillateur discipliné par GPS (GPSDO). C’est une méthode facile pour obtenir un signal d’une très grande stabilité à long terme, dont la référence de fréquence est assurée par les horloges atomiques portées par les satellites GPS, eux mêmes asservis aux références officielles de temps absolu du NIST.

Bref… Tout cela pour dire que pour 3 euros, j’ai pu récupérer de petits OCXO au format DIL14. Ils ressemblent à de simples oscillateurs à quartz, mais ce sont de véritables OCXO thermostatés, dont la précision est bien meilleure que celle d’un simple quartz.

Leur référence est OCXOVT, ils sont fabriqués par la société suisse Microcrystal. La référence précise de mes modules est OCXOVT-XR1 10 MHz THO101, qui définit un composant ajustable par résistance, probablement spécifié sur mesure pour Thomson avant que cette société devienne Thalès. Le bruit de phase, qui caractérise les variations erratiques de la fréquence du signal, est donné à -100dBC à 10 Hz, ce qui signifie que sur un analyseur de spectre, le signal à 10 Hz de la porteuse apparaitrait 100dB plus bas que le niveau de la porteuse, ce qui pour moi est très bon.

Mini OCXO 10MHz
Mini OCXO 10MHz

J’ai aussi acheté pour 5 euros une petite section de guide d’onde WR42 en cuivre doré. Les encoches centrales laissaient passer dans une guide une petite tôle en laiton qui constituait un iris, pour une utilité que j’ignore. Une fois coupée en deux morceaux, cette pièce me fournira deux “transitions” qui permettront le couplage du guide avec un câble coaxial. Une transition n’est en fait qu’une ‘mini antenne’ transmettant l’énergie du câble dans le guide.

Petit guide WR42
Petit guide WR42

Le guide d’onde est un tube métallique conducteur vide, dans lequel les ondes de très hautes fréquences peuvent se propager avec très peu de pertes (alors qu’à ces fréquences, les pertes dans un câble peuvent être si énormes qu’on dissipe la moitié de l’énergie entrante dans l’isolant du câble!). Chaque bande de fréquence a besoin d’une taille particulière de guide, pour le 24 GHz, le guide adapté a la référence “WR42”, qui laisse passer uniquement les fréquences de 18 à 26 GHz. Sa section est d’environ 11 x 4 mm, à peu près comme un connecteur USB type A. Pour une utilisation à 10 GHz, il faudrait utiliser les guide WR90 ou WR75, qui sont communs dans les équipements télévisés (satellites). Beaucoup d’ancien matériel TV est d’ailleurs récupéré pour monter nos stations 10 GHz. Les équipements 24 GHz, eux, viennent en majorité de “faisceaux hertziens” qui interconnectent les stations relais GSM. De nos jours, on utilise la bande 38 GHz, donc beaucoup d’équipement 24 Gigas au rebut devient disponible.

Enfin j’ai eu la chance de pouvoir obtenir pour 10 euros ce guide d’ondes flexible, qui sera utilisé pour ma station radio amateur 24 GHz. D’après le vendeur, c’est un surplus de stock destiné initialement à Alcaltel. Comme c’est du marché pro, ce guide a un numéro de série, et il est fourni avec un rapport de test qui annonce une perte de 0,6 dB sur toute la bande transmise, et des pertes de retour (réflexion) inférieures à 30 dB. En gros, il permet de transmettre 87% de l’énergie entrante, et moins de 0,1% de l’énergie est réfléchie. J’imagine que le reste est absorbé. En effet, regardez la 3e image, pour être souple, le guide n’est pas lisse, mais annelé.

le guide souple et son rapport de test
Le guide souple et son rapport de test
Si, si, c'est vraiment souple!
Si, si, c’est vraiment souple!
Détail de l'extrémité
Détail de l’extrémité. Remarquez le guide annelé.

Pour finir, j’ai trouvé le poste VHF portable que je vais m’acheter, mais pas en salon: le Baofeng UV-5R. Son prix défie toute concurrence…


 

Sinon, cette semaine j’ai avancé un autre projet, lié aux transmissions numériques de type “Packet Radio” . J’ai programmé un PIC pour générer des signaux sinusoïdaux de basse fréquence sur le principe du DDS, en utilisant le PWM du PIC18F2620 comme convertisseur numérique-analogique. Il faut deux fréquences : 1200 Hz (mark) et 2200 Hz (space). Un changement de fréquence pendant une période représente un bit zéro, pas de changement représente un bit un. Le débit de données est de 1200 bauds. Ce n’est pas très rapide, mais c’est bien suffisant  pour de la télémétrie. L’utilisation principale de ce protocole est liée au système APRS (automatic position reporting system) très utilisé chez les radio amateurs. Il y a 20 ans, ce protocole était utilisé pour un véritable “internet secondaire” géré par les radio amateurs, mais sa faible vitesse liée aux faibles bandes passantes qui nous sont imposées lui fait maintenant préférer le Wifi (voir HAMnet et AMPRnet).

J’utilise une interruption du PIC pour générer les signaux, mais comme je programme en C, le code n’est pas très rapide et je pense que je devrai faire le démodulateur sur un autre PIC. A ce propos, la démodulation est bien plus complexe. Mais il y a beaucoup d’information disponible sur le web!

Montage du modulateur AFSK
Montage du modulateur AFSK
Le signal généré
Le signal généré
En détails
En détails, ce n’est pas très propre…

Effectivement, le signal généré n’est pas très propre. Mais il ne faut pas oublier que ce signal va passer dans une radio dont la bande passante est de 3 kHz au maximum, donc tout ce qui “dépasse” fréquentiellement sera sérieusement raboté.

On peut observer un enregistrement fait par Audacity pour s’en convaincre. Ce bruit ne traverse pas les 22 kHz de bande passante obtenus par un échantillonage “qualité CD”. De plus, on peut voir ici les deux fréquences générées. La technique que j’ai utilisée, le “DDS” permet une variation régulière de la phase et une transition entre les deux fréquences sans discontinuité. Cette particularité est requise par le protocole.

Enregistrement AFSK avec Audacity
Le signal observé avec Audacity.

 

A bientôt!

 

Mise a jour: Après avoir programmé la fonction “CRC”, le modulateur fonctionne! En effet, j’ai pu décoder une trame de test dans le logiciel multipsk! Voici la

      trame de test
générée par le PIC, vous noterez les problèmes de filtrage au début et à la fin de la trame!

Décodage du paquet de test
Décodage du paquet de test