Un transceiver 14 Mhz simple


En juillet 2004, surfant sur le net, je découvrais un étrange montage de transceiver.
Appareil ultra-simple, décrit par un OM Indien Ashhar Farham, il s'agissait du BITX 20. Peu de temps après, je m'inscrivais sur le groupe Yahoo concernant ce projet.

Curieux de nature, je décidais de réaliser mon prototype. Ayant une petite expérience dans ce domaine, j'y apportais déjà à la construction quelques modifications améliorant le système, mais ne modifiant pas le synoptique. Je réalisais de nombreux QSO de part l'Europe avec ce montage.

Quelques semaines plus tard, mes oreilles "disjonctèrent" , la cause toute simple, le manque de CAG. En effet, et vous l'avez souvent constaté sur 14 MHz, les signaux de nos amis Russes atteignent des niveaux incompatibles avec nos conduits auditifs ! J'ai donc décidé d'adjoindre au montage, un ampli FI et une CAG commandée par les signaux BF filtrés. Les résultats dépassèrent mes espérances.

Parallélement mon ami Bruno F1SNI développait un affichage digital à PIC qui apportait la touche finale au transceiver.

Voici la description de cette réalisation.


Principe des amplificateurs large bande bidirectionnel


Le montage repose sur l'équation propre à ce type de montage:

Rf * Re = Rout * Rin

Cela veut dire que pour une valeur donnée de Rf et Re, les impédances d'entrée et de sortie sont interdépendantes.
Si Rf=1000 et Re=10 ohms, que Zin =50 ohms, alors Zout sera de : (1000*10)/50 = 200 ohms
Inversement si Zin=200 ohms alors Zout sera de 50 ohms.

Afin de réaliser un amplificateur bidirectionnel, nous connecterons deux étages dos à dos. En appliquant la tension d'alimentation sur chaque étage nous pourrons contrôler le sens d'amplification. Les diodes dans les collecteurs évitent aux résistances de 220 ohms de charger l'entrée de l'autre transistor.

Si l'on regarde attentivement le schéma, on s'aperçoit qu'au point de vue alternatif,les résistances Rf (feedback) de 2.2 kohms sont en parallèle. La résistance résultante est de 1.1 kohms. Vous retrouverez toute ces explications plus détaillées sur le site de Ashhar.

Nous allons étudier et réaliser ce transceiver platine par platine, chacune reliée à l'autre par une liaison coaxiale
50 ohms miniature.

Synoptique du transceiver



Le VFO (3.855 - 4.105 Mhz)



Calculé d'après le "Solid state design de W7ZOI" , il est composé d'un étage oscillateur du type Clapp, d'un tampon et d'un amplificateur qui fournira quelques volts PEP sur une charge de 50 ohms.

Toutes les précautions habituelles pour la réalisation d'un VFO restent vraies (montage rigide, blindé ,éloigné de toute source de chaleur,alimentation stabilisée, sur l'oscillateur utiliser des capas mica, condensateur variable démultiplié) . Je déconseille l'utilisation du circuit imprimé pour le VFO, un cablage manathan est efficace.

Le filtre en PI de sortie adapte l'impédance de sortie du 2N2222 au mixer à diodes. Au passage il élimine les harmoniques générés par le VFO. La self de l'oscillateur est réalisée sur un mandrin lipa de 8mm à noyau, celui-ci sera ensuite bloqué par du vernis HF. Le noyau magnétique est à proscrire dans un VFO, mais il facilite bien l'ajustement en fréquence. Je n'ai pas constaté de dérive causée par ce dernier.

L'oscillateur se stabilise en 10mn, une dérive maxi de 200 Hz a été relevée aux essais. Observée à l'oscillo la sinusoïde doit être symétrique et propre.

Le Mixer



En réalité cette platine remplit 4 fonctions distinctes:


La platine filtre à quartz



J'avais des cailloux 10.245 Mhz sous la main, je les ai utilisés. Dans un premier temps,  j'ai cablé les mêmes valeurs de capacité que Ashhar Farham. Par la suite j'ai recalculé le filtre pour une impédance de 200 ohms et obtenu un filtre de meilleur facteur de forme (voir les courbes obtenues).

Le filtre est précédé par un ampli bi-latéral similaire au premier mais utilisant des transistors courants. Par contre ce même filtre est suivi d'un système semi-bilatéral permettant de séparer les signaux allant en Rx à l'ampli FI et en Tx venant du générateur de DSB.

Les impédances sont respectées par l'adjonction de résistances de 2.2Kohms entre les bases et les collecteurs.





L'ampli FI



Il reprend en partie une idée de EI9GQ, le gain total est d'environ 60 db. L'adaptation d'impédance d'entrée est réalisée par un transfo élévateur de rapport 1/9.

J'ai utilisé des BF960. Les tensions de source sont stabilisées par des diodes LED. De ce fait la CAG est très efficace.
Cette platine sera réalisée sur un circuit imprimé double face et les pots IF seront blindés.


La BF et la CAG



Après préamplification, le signal BF est filtré par un filtre passe-bas de Fc=2.1 Khz. Les signaux parviennent d'une part à l'ampli BF et d'autre part vers un système ultra simple de CAG. Un potar de 10Kohms en amont de l'ampli de CAG règle le seuil d'action au goût de l'opérateur.

L'ampli BF délivre 2W sous 8 ohms



Le générateur de DSB



Il regroupe :


Le driver


C' est un montage décrit par F6AJL en 1989. Il posséde un gain d'une trentaine de dB, c'est un montage polarisé en classe A. On peut déjà trafiquer avec cet étage suivi d'un filtre passe-bas, mon ani René F5MZX a contacté les USA sur 28 Mhz avec ce montage !

Le transistor de "puissance" peut être un 2N3866, 2N4427. Ce dernier sera muni d'un petit radiateur de 2 cm de diamètre. Le courant de repos d'environ 60 à 80 mA se règle en ajustant la valeur de la résistance base-collecteur.

Cet étage délivre de 100 à 200 mW HF.


Le PA




Il utilise un FET de puissance grand public d'un QSJ d'environ 1 euro, qui dit mieux ?

La 56 ohms dans la gate sert de charge au driver, je n'ai pas cablé la résistance de 10 ohms destinée à éliminer les oscillations VHF. Le montage est très stable.

La gate est polarisée par une tension variable. Lors des essais, commencer par mettre le curseur à la masse. Il faudra ensuite élever progressivement la tension de manière à obtenir un courant de repos dans le drain d'environ 80 mA.

L' IRF510 doit être équipé d'un bon radiateur. Ce transistor peut délivrer une puissance plus importante si on augmente sa tension d'alimentation. Sous 12 V compter 6 W HF, mais sous 24 V on peut sortir 10 à 12 W !

Le PA est suivi d'un double filtre passe-bas destiné à rejeter les harmoniques générés par la chaine amplificatrice. Les deux bobines de ce filtre ne doivent pas se voir (blindage à installer).


Conclusion

Ce montage doit permettre à tout radio-amateur digne de ce nom, de réaliser à peu de frais un transceiver lui permettant de se faire entendre dans le monde entier.

Les grosses dépenses concernent : les quartz (en acheter une dizaine du même lot), le PA et le condensateur variable.
Ce dernier de 20 à 30 pF peut être récupéré sur un ancien tuner FM, on en trouve en surplus chez Electronique diffusion à 3 Euros, également les tores 4C65 chez Radiospares.

N'oubliez pas que pour trafiquer il vous faut quatre ingrédients:
. Un transceiver (vous étes en train de le construire).
. La propagation.
. Une antenne ( la jungle job ou une moxon, réalisées avec du fil et des cannes à pêche).
. De la patience !

Ne vous découragez pas si certains vous signalent :
. Vous avez glissé de 10 ou 20 Hz.
. Vous n'êtes pas tout à fait sur la fréquence.
. Vous êtes trop faibles pour que nous fassions QSO.

La vérité, c'est vous qui la détenez, vous bénéficiez du plaisir extrême pour un radio-amateur, trafiquer avec du "fait à la maison"


Photo du prototype







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