Emetteur-récepteur 20MHz

[WhiteBird]

Bonsoir,

Je suis entrain de concevoir un émetteur récepteur dans le but de réaliser un joystick sans fil.

L'émetteur est architecturé autour d'un oscillateur colpitts. L'amplitude des oscillations est 1,5V càc (l'alimentation se fait par 2 piles de 1.2V en série)

1. Est-ce une amplitude suffisante pour rayonner une puissance permettant une portée à quelques mètres (5m au maximum)?

2. L'antenne peut-elle être directement reliée au collecteur du transistor constitutant l'oscillateur?

3. Lorsque l'antenne est reliée au collecteur, j'observe une petite diminution de l'amplitude des oscillations. Est-ce un signe indiquant qu'une partie de l'énergie est rayonnée? Comment augmentant la puissance transmise à l'antenne?

4. Côté récepteur la sélection se fait moyennant un circuit bouchon (L et C en parallèle). En revanche je n'observe pas de signal, à moins de placer l'antenne d'émission à quelques mm de l'antenne de réception. En revanche avec d'autres émetteur (gamme AM moyennes ondes), on observe nettement la porteuse modulée en amplitude, même sans amplification... Où est l'insuffisance?? Faut-il mettre un transformateur (type TOKO) à la place de la bobine??

Merci pour vos réponse...
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[curieuxdenature]

Bonjour,

faire un emetteur radio dans la gamme des 20 MHz est assez facile à réaliser, mais les ennuis commencent lorsqu'on veut transmettre l'energie à l'antenne.
Comme dans tous les cas de mise à disposition d'energie, le réseau electrique en fait partie, il y a une notion à maitriser, l'adaptation avec la source.

Envoyer une O.E.M. dans l'espace grâce à une antenne n'est pas aussi simple que ça en a l'air. On pourrait penser qu'à ce niveau un simple bout de fil fera l'affaire, mais non, il faut adapter l'impédance de sortie avec l'impédance de l'aérien.

A 20 MHz, la longueur d'onde est de 15 mètres. L'expérience montre que le quart d'onde est bien pratique, ce qui nous améne tout de même à un aérien de longueur apparente 3,75 m.
Aux faibles puissances, le problème est bien plus perceptible, il faut donc calculer correctement l'antenne.
Une antenne se résume à une self en série avec un condensateur, le circuit oscillant correspondant doit obeir à la célèbre formule (2.Pi.f)²=1/L.C, c'est la charge de l'étage emetteur.

Une des lames du condo est composée par le fil de ton antenne, mais l'autre ?
Un bon moyen serait de faire une boucle fermée avec un fil de 3 ou 4 m de long, enroulé sous forme de bobine de 3 ou 4 spires et couplée entre le point chaud de l'emetteur (à travers un condo de qqs pF) et sa masse.
Cela se calcule, mais peut-être qu'un radio amateur aura une solution plus rigoureuse pour cette fréquence ?

[curieuxdenature]

un complément interressant:

http://perso.wanadoo.fr/lesantennesp...e_notion_1.htm

[f6bes]

Bjr,
Pour une liaison de qq métres, une dizaine de milliwatts
est largement suffissante,MAIS un SIMPLE circuit accordé
en RECEPTION n'est peut etre suffisant pour donner un
signal exploitable en sortie de diode détection.
Il convient de munir le circuit accordé de réception
d'un minimum d'antenne (mettre pour commençer 50 cm
de fil couplé au circuit accordé).Sinon le circuit
seul ne captera guére d'énergie sauf a etre trés prés
de l'émetteur vue la puissançe mise en jeu.
Il faut déjà etre SUR que le circuit de RECEPTION est
BIEN accordé sur la fréquençe d'émission (Comment cela
a t il été VERIFIFE?)
Pour faire cette vérification, il faut plaçer en sortie
de la diode de détection (je suppose que c'est de l'A.M)
un milli ou microampéremétre.
L'on doit pouvoir trouver un pic de déviation de l'appareil
en manoeuvrant le Condensateur Variable d'accord du
circuit accordé de réception (l'émetteur étant bien entendu
en serviçe).Ce pic doit etre franc.
Si l'on arrive en butée du condensateur variable (mini ou maxi)
et que le signal à toujours tendançe à monter, cela veut dire
que le circuit ne peut etre accordé sur la fréquençe voulue
(soit trop haut ou trop bas).Il convient de rajouter (si trop
bas) de la capacité, ou de remplaçer le condensateur variable
qui aurait dans ce cas une valeur résiduelle trop importante
(impossibilité de diminuer encore).
Pour le transistor de sortie de l'émetteur , par sécurité (pour lui)
il vaut mieux faire la liaison avec l'antenne à travers un
condensateurs d'isolement (une trentaine de pf maxi)
Méfiez -vous du fait de raccorder directement l'antenne sur
le transistor ,cela risque de créer une dérive de la
fréquençe suivant le type d'oscillateur.
Il vaut mieux ne "charger" que trés faiblement l'oscillateur
sous peine d'instabilité.
Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[WhiteBird]

Bonsoir,

Comme antenne d'émission j'utilise effectivement un fil de longueur 1/4 de la longueur d'onde soit 3.75m. Pour gagner en compacité, le fil a été enroulé autour d'un cylindre de 10 cm de long et 3cm de diamètre.

En effet, l'autre lame du condo est selon moi la masse de l'oscillateur mais ne faut-il pas dans le cas d'une antenne 1/4 d'onde donner à la masse une certaine surface afin de produire un effet de sol??

Le système est destiné à fonctionner en modulation d'amplitude. Le récepteur ne comporte pour l'instant pas de diode de détection et ne se compose que d'un circuit L,C bouchon relié à un fil de qq mètres servant d'antenne. Il n'est dans mon cas pas nécessaire de procéder à l'élimination des alternances négatives pour pouvoir observer la réception puisque je dispose d'un oscilloscope numérique (sur PC) me permettant de faire une visualisation directe de la porteuse (donc pas de diode de détection pour le moment).

Le scope est sur 0.5V/div, calibre sur lequel j'observe sans pb le signal provenant d'émetteurs en AM sans aucune amplification. L'accord a été réalisé en réunissant directement mon oscillateur (à l'aide d'un fil puis une résistance en série) au circuit de réception LC puis en faisant varier C qui en fait est un CV. Je considère le circuit accordé lorsque l'amplitude de la sinusoîde prélevée aux bornes du circuit bouchon est maximale.

[f6bes]

Bjr à tous,

Curieudenature,

Dans ton schéma "d'antenne" (3.75m) que tu appelles 1/4 d'onde dans
ton message , tu as fait une petite erreur.
En effet tu as REPRESENTE une dipole (1/2 onde), dans ce cas chaque
moitié REPRESENTE 1/4 d'onde soit 3.75m. La totalité de ton antenne
réprésente donc 7.50m .
De plus il y a lieu d'appliquer un coefficient réducteur (en moyenne
0.95) pour le calcul des brins de fil d'antenne.La "vélocité" de
l'onde est supérieure dans un fil de cuivre que dans "l'air".

Witebrid

Le fait d'enrouler 3.75m de fil sur un mandrin isolant ne constitue
PLUS une antenne 1/4 d'onde sur 20 MHz.La résonançe s'en trouve bien
plus basse.Donc on se retrouve totalement désaccordé vis à vis de la
fréquençe voulue.
L'idéal est de posséder un appareil appelé "grid-dip" qui permet
des mesures de fréquençes sur les circuits oscillants (antenne,
circuit oscillant,lignes....).Cet appareil fonctionne en "récepteur":
mesure de fréquençe d'un émetteur inconnu, ou en "émetteur": génére
des fréquençes entre 1 et 200 MHz, qui couplé au circuit inconnu
permet d'en déterminer la fréquençe par absortion de l'onde.
L'erreur sur la préçision est d'environ 10%, mais ce n'est pas
la finalité de cet appareil.Le but étant de SAVOIR ou l'on se situe
à qq MHz.Difficilement à trouver commerçialement (peut etre les
Américains).En général à construire soit meme pour qq dizaines
d'euros.
L'oscillo devrait aussi bien faire l'affaire que la diode de
détection ,à condition que la sonde n'amortisse pas ou
dérégle pas le circuit à mesurer.
L'armature "masse" du CV fait partie du "plan de sol", mais
on ne peut VRAIMENT pas appelé cela un plan de sol.Un conducteur
(minimum) d'1/4 d'onde commençerait à constituer un plan de
sol.(relier à l'armature masse du CV)
Cordialement

[pephy]

bonjour,
pour une liaison à quelques mètres de distance sur cette fréquence il est inutile de vouloir utiliser des antennes accordées!un fil d'un mètre de long est largement suffisant.
Par contre il est indispensable de prévoir une amplification dans le circuit de réception : prélever le signal sur une prise de la bobine à quelques tours (1/10 environ)de la masse (pour éviter d'amortir le circuit bouchon) avec une diode et attaquer la base d'un transistor;une résistance de charge dans le collecteur et polariser avec 4,5V...On récupère la modulation sur le collecteur

[WhiteBird]

Oui, pephy, il est indispensable d'amplifier afin d'être compatible avec le seuil de détection de la diode. Cependant une observation directe à l'oscilloscope doit être possible (ne serait-ce qu'une légère ondulation). Si tel n'était pas le cas, le rapport signal/bruit après amplification risque d'être trop faible pour que le signal soit exploitable.

Sur certains schéma le circuit accordé de réceptoin est constitué d'un transformateur et d'un CV plutôt q'une simple self et un CV. Quel est le rôle de ce transformateur?? Faire une adaptation d'impédance avec l'entré de l'étage amplificateur??

[f6bes]

Bsr,
Un circuit d'entrée est constitué par un circuit
bouchon (Une self et un condensateur).
Pour coupler le "signal" d'entrée au circuit
plusieurs méthodes sont utilisées:
A: couplage DIRECT (basse impédançe en général)
par une prise DIRECTE sur une partie du bobinage
de la self.(Couplage à partir du coté masse)
B: la meme chose, mais un condensateur de liaison
relie "l'entrée" à la self (toujours basse impédançe)
C: couplage inductif de "l'entrée" avec la self.
Quelques tours de fil sont enroulés du coté masse
de la self. (Cela peut se voir comme un TRANSFORMATEUR)
D: Il peut y avoir aussi plusieurs circuits
accordés couplés entre eux (Cela peut faire penser à des
TRANSFORMATEURS) qui constituent alors un FILTRE de BANDE et
améliore la sélectivité.
Une diode de détection n'a pas forçément besoin d'avoir
un signal amplifié avant détection (surtout à ces distançes
si courtes) pour donner une indication de niveau.
Tout va dépendre de la qualité de la diode (seuil) et de
l'appareil de controle utilisé.
(Je détecte 10 milliwatts à 4/5m avec un appareil
de 100 microampéres ).
Cordialement