F6HCC
Un récepteur VHF à 3 transistors
Un récepteur simple mais d'une sensibilité surprenante, qui permet l'écoute claire des infos météo et du trafic aéronautique.
Ce fut l'un de mes premiers récepteurs dont le schéma s'inspire d'une réalisation des années 1970. Le plus motivant aussi puisque, connecté à un écouteur de téléphone S63, il m'a permis de découvrir les radiocommunications.
Un montage idéal pour les débutants, jeunes ou moins jeunes...
Pour que le montage soit accessible à tous, j'ai choisi des composants faciles à trouver (ou à récupérer).
Le schéma
Le récepteur VHF est constitué de trois étages:
- Le transistor 2N2369 entouré d'une quinzaine de composants constitue la partie haute fréquence. Ce montage appelé "super-réaction" est le coeur du récepteur. Il assure à la fois l'amplification HF et la démodulation. Le circuit accordé monté dans le collecteur du transistor permet la sélection de la fréquence.
Le montage à réaction fut employé très tôt en ondes courtes par les amateurs de radio à lampes. On le trouva ensuite dans les fameux talky-walkies à "3 transistors" (ou plus) des années 1960. De nombreux récepteurs de télécommandes 433 MHz l'utilisent toujours.
- Les deux étages à BC337 sont des amplificateurs basse fréquence dont le dernier fournit la puissance pour alimenter un casque ou un petit haut-parleur.
- La résistance ajustable de 22 kohms règle la polarisation du transistor 2N2369 pour obtenir le meilleur point de réaction alliant sensibilité et faible distorsion tout en évitant un passage en oscillation qui bloquerait son fonctionnement.
- La fréquence audio est récupérée aux bornes de la résistance de 4,7 kohms, puis traverse un filtre passe-bas qui élimine le découpage haute fréquence de la réaction.
- Un premier transistor BC337 assure la préamplification BF. Le condensateur de 4,7 nF placé entre son collecteur et sa base agit en filtre passe-bas, éliminant le résidu de haute fréquence et limitant les aigües.
- La résistance ajustable de 10 kohms règle le gain du dernier étage et donc le volume. Elle sert surtout d'atténuateur dans le cas de l'utilisation d'un casque.
Le montage
Il faut monter l'ensemble des composants sur une plaque de circuit imprimé dont les pistes auront été réalisées à l'aide d'un cutter. Le large plan de masse est indispensable à la stabilité (électrique) du montage.
La plaque présentée ici mesure 60 x 120 mm.
Pour faciliter la reproduction sur le cuivre, imprimez la photo du circuit à la bonne échelle, posez la sur la plaque et, avec une pointe, marquez l'extrémité des pistes à travers la feuille.
Après avoir vérifié l'isolement des pistes à l'ohmmètre, on réalise le câblage suivant le schéma.
Les composants sont faciles à trouver, surtout dans les boutiques présentes sur internet (Gotronic par exemple).
Le transistor 2N2369 plus difficile à trouver (en 2024) peut être remplacé par un autre comme un 2N2222 moins performant en VHF mais qui devrait fonctionner.
Le haut-parleur de 50 ou 100 ohms est moins courant.
On peut en trouver dans des téléphones (analogiques) équipés d'un amplificateur.
On peut aussi utiliser un haut-parleur de 8 ohms en intercalant un transformateur abaisseur d'impédance équipant une grande partie des anciens postes à transistors "PO-GO".
Si vous ne trouvez pas le haut-parleur ou le transformateur adéquat, vous pouvez connecter directement un haut-parleur de 8 ohms, mais le niveau sonore sera plus faible.
Le montage doit rester compact avec un bon plan de masse. Il ne faut pas oublier que les fils et connexions ont un effet de self aux fréquences élevées.
La bobine d'accord comporte 5 spires de fil de 0,8 mm sur un diamètre de 6 mm (fil type câblage téléphonique dénudé).
La connexion du condensateur en série avec l'antenne se fait sur la 2ème spire en partant du haut.
L'antenne est constituée d'un simple morceau de fil rigide (1,5 mm2) d'une vingtaine de centimètres de long. Ne pas en mettre davantage (ni un "quart d'onde" qui perturberait la réaction).
Veiller à bien placer le condensateur de découplage de 1 nF comme sur la photo (en jaune au dessus de la bobine).
La bobine d'arrêt (de blocage de la haute fréquence) est du type VK200. Si on n'en trouve pas on peut en confectionner en passant 3 ou 4 spires de fil émaillé dans un petit tube de ferrite.
Si l'on souhaite écouter différentes fréquences, le condensateur ajustable (en vert sur les photos) sera avantageusement remplacé par un modèle à cloche ou à lames équipé d'un bouton.
Il prendra place dans la zone dégagée à droite de la bobine.
Réglage:
Mettre le montage sous tension.
Le courant d'alimentation est d'une trentaine de milliampères.
Tourner la résistance ajustable de droite (volume) à fond dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (volume au maximum).
On doit alors percevoir un souffle dans le casque ou le haut-parleur.
Si ce n'est pas le cas, tourner la résistance ajustable de la réaction (à gauche sur la photo) jusqu'à ce que le souffle apparaisse.
Il faudra ensuite parfaire le réglage sur une émission de niveau moyen de façon à obtenir une bonne sensibilité avec un minimum de distorsion.
Les émissions très fortes nécessiteront quand même de réduire l'antenne pour atténuer la distorsion.
Calage en fréquence:
Si vous disposez d'un autre récepteur VHF AM, réglez le au centre de la bande à recevoir et placez le à quelques dizaines de centimètres du montage. Tournez le condensateur ajustable de façon à entendre un bruit de souffle dans ce récepteur avec un maximum de niveau (le montage à réaction rayonne très légèrement autour de sa fréquence d'accord).
Sans récepteur ni générateur VHF vous devrez chercher des émissions. Les principaux aéroports émettent des bulletins météo en continu sur une fréquence (ATIS). Autrement il faudra trouver les émissions intermittentes ce qui est un peu plus "sportif".
Pour centrer la bande de réception écartez (pour monter en fréquence) ou rapprochez (pour descendre) les spires de la bobine d'accord.
Précaution d'emploi:
Comme le montage à réaction rayonne un léger souffle, on évitera de l'utiliser à proximité d'un autre récepteur. De même on utilisera un préamplificateur pour le connecter à une antenne extérieure (amplificateur large bande pour TV par exemple).
Résultats:
Ce récepteur permet d'entendre le trafic aviation "sol" à plusieurs kilomètres autour d'un aéroport (jusqu'à 10 ou 20 km selon le relief). Les appareils en altitude se font entendre beaucoup plus loin (100 à 200 km).
Avec 3 transistors il ne faut pas s'attendre à un niveau sonore élevé. En extérieur ou en milieu bruyant il faudra utiliser un casque genre "baladeur".
Pour adapter ce récepteur à d'autres bandes de fréquences il suffit de modifier le circuit accordé. Toutefois ce montage étant destiné à la modulation d'amplitude, il fonctionnera difficilement en modulation de fréquence.
Et si vous voulez réaliser l'émetteur qui va avec, rendez-vous sur la page:
http://f6hcc.free.fr/microwatta2.htm