Question n° 148
Jean-Luc, F5HCH, de Saint-Denis-lez-Bourg (01) : Je souhaiterais transformer un récepteur bande pompier pour y intégrer une PLL, un balayage de 90 canaux au pas de 12,5kHz, une fonction mise en mémoire et balayage de ces mémoires. Je pense que la solution la plus flexible est l’utilisation d’un micro-contrôleur (µctrl), mais je trouve peu d’articles sur le sujet.
Pouvez-vous me guider ?
Réponse
Il est vrai que la mise en œuvre de montage à µctrl est moins abordée que les montages purement radiofréquence. Mais l’apparition depuis quelques années de µctrl simple à mettre en œuvre pour l’amateur lui ouvre un large champs d’applications. On peut citer: Microchip (les PIC16..), Atmel (AT89…), Motorola (68HC05/11), Texas-Instrument (MSP43…), Thomson (ST6/7…). De plus, ces fabricants proposent des cartes d’évaluation qui permettent de démarrer facilement un projet (à partir de 500Fr). Reste à connecter la carte au PC via RS232 pour télécharger le logiciel applicatif.
L’application que vous imaginez en est un très bon exemple. Mais nous ne pourrons en faire ici une réponse détaillée.
Le µctrl(1) permet de développer une interface homme/machine (IHM) évoluée à partir d’un seul composant complexe. C’est le logiciel que l’on va y mettre qui va donner toute la richesse de fonctions que vous évoquez.
En entrée, le µctrl devra lire deux boutons poussoir pour balayer les 90 canaux. On peut aussi utiliser un codeur incrémental rotatif (récupérable sur un autoradio), le nombre d’entrée restant à  2. On peut utiliser soit des entrées logiques que l’on scannera par logiciel ou si le µctrl en dispose, des entrées  interruption (IC=Input capture). La charge de travail du µctrl en sera réduite.
D’autres boutons poussoirs pourrons être câblés pour appeler d’autres fonctions logicielles : mémorisation du canal, lancement d’un balayage automatique des canaux de la mémoire. Si l’on souhaite sauvegarder  ces mémoires en l’absence d’alimentation, il faudra choisir un µctrl contenant une E²prom(2) ou en monter une externe s’il en a pas (type 24C02 pilotable par bus série SPI).
D’autre part, il sera souhaitable d’afficher la fréquence écoutée via son N° de canal normalisé ou directement la fréquence en clair. La solution la plus utilisée est l’afficheur LCD. Il nécessite un câblage complexe : il faut faire transiter les données à afficher du µctrl vers l’afficheur via un bus de données. Il faut compter entre 4 et 8 sorties logiques pour le bus et 3 signaux de commandes, selon le brochage de l’afficheur. On peut aussi utiliser 2 afficheurs 7 segments pilotés via un décodeur BCD(3) => 7 segments ou des afficheurs acceptants directement du format BCD.
Mais n’oublions pas la fonction principale du µctrl : le contrôle de la PLL(4). Avec le MC145151 que vous maîtrisez, il faut 10 sorties logiques supplémentaires pour y télécharger la valeur du mot binaire qui donnera le bon facteur de division pour accorder le VCO sur la fréquence à recevoir (à +/- la valeur de la FI). Comme on souhaite une réception de 90 canaux, les 90 valeurs de division pour le MC145151 pourront être stockées en mémoire. Le tout est résumé par le schéma Q 148.
Une fois le câblage effectué, il faut écrire le logiciel de pilotage. La première routine concerne l’initialisation des différentes sorties du µctrl après la mise sous tension (reset). Ensuite il faut  écrire la routine d’interruption déclenchable par les boutons up/down. Il faudra alors incrémenter  ou décrémenter le pointeur “ canal ” qui adresse la bonne valeur de division à envoyer sur le MC145151 et envoyer cette valeur au composant.
La routine affichage peut prendre deux formes :
1/ si on utilise un afficheur LCD, il faudra d’abord calculer la fréquence reçue à partir de la fréquence Fosc (déterminée par la valeur de division du MC145151) +/- FI en binaire. Ensuite la convertir en BCD puis en code ASCII pour l’envoyer au LCD selon son protocole de communication. On peut aussi se servir du pointeur “ canal” pour adresser une liste de fréquences en mémoire dans le µctrl.
2/ si on utilise des afficheurs 7 segments, transformer le N° de canal (qui est en binaire) en BCD et l’envoyer sur un circuit extérieur de commande d’afficheur. Comme on peut le voir, ce n’est pas une entreprise facile, il faut connaître en plus le langage du µctrl (Assembleur). On pourra s’inspirer des “ Notes d’Application ” disponibles sur Web des fabricants de µctrl, et d’afficheur LCD, puis écrire et tester son application pas à pas.
Bibliographie:
- Synthétiseurs digitaux à synthèse directe Megahertz magazine N°218/219/220 mai à juillet 2001 (pour la partie commande à µctrl avec un PIC16F84)
- “ Affichage de fréquence & stabilisateur de VFO ” Elektor N°236 avril 1998 ; utilisation d’un PIC16C54
- “ Générateur de signal HF ”Elektor N°245/246 nov./déc. 1998 ; utilisation d’un 86C51.
- Nota : dans les mêmes N°, un autre montage mettant en œuvre un AT89S53-12JC
-“Longwave radio data decoding with 68HC11 ” Application Note AN1597 sur le Web Motorola.
-“  Montages à micro-processeurs ”  3 CDROM Elektor E-Router 1, 2& 3
(1) voir la question N° 121 “ allô docteur ” de juin 2001
(2) E²prom : mémoire réinscriptible électriquement.
 (3) BCD : format de donnée pour communiquer des nombres, chaque chiffre du nombre est codé sur 1 octet de 0 à 9.
(4) voir la question N° 125 “ allô docteur ” de juillet 2001

Question n° 149
Christian, d’Angoulême : “ (1) existe-t-il une formule simple donnant l’impédance d’un long fil en fonction de la longueur d’onde ?, (2) avec une antenne de 40 m de long tendue entre 1 m et 5 m du sol, j’ai trouvé un ROS de 3 sur 27 MHz, pourquoi ?, (3) si je mets une résistance de 500 Ohms entre l’extrémité de cette antenne et le sol, quelle sera l’impédance ? (4) comment, avec ce type d’antenne, trouver un point où l’impédance serait de 50 Ohms, si possible sans boîte de couplage car je ne pourrais pas réaliser ce genre de  matériel, faute de composant, (5) que conseillez-vous comme antenne invisible en appartement permettant de trafiquer de 10 à 80 m ? ”
Réponse
(1) Non, il n’existe pas de formule, me le même long fil pouvant avoir des impédances très différentes suivant son environnement (sol, conducteurs, etc.), (2) cette valeur n’est pas significative, car elle dépend en fait de la façon dont étaient disposés le coaxial allant de l’émetteur à l’antenne et sur lequel était installé le ROS-mètre, ainsi que de la façon dont se terminait la gaine du coaxial côté antenne (sur une fiche dans le sol ? sur un contrepoids ? etc.), (3) pour les mêmes raisons, il n’est pas possible de donner de réponse, (4) vous n’avez aucune chance de trouver un point d’impédance 50 Ohms avec une telle antenne, mais vous trouverez certainement un point d’impédance assez basse en vous plaçant à un quart d’onde d’une extrémité libre : vous pouvez essayer de charger l’aérien en ce point par un coaxial et voir si le ROS dans ce coaxial n’est pas trop élevé (i.e. inférieur à 2 par exemple), (5) sur le 27 Mhz un dipôle demi-onde fait 5,5 m de long et peut éventuellement tenir dans un appartement quitte à replier les extrémités, sinon il vous faudra essayer les antennes magnétiques (cf. question n° 33 d’allô docteur) mais elles nécessitent un condensateur variable de bonne qualité et leur réalisation est plus complexe que celle d’une boîte de couplage.

Question n° 150
Roland, F8IHJ, de Port-la-Nouvelle demande comment dépanner  un TS 140.
Réponse
Nous vous conseillons de contacter les radio-clubs de votre région, que nous ne connaissons malheureusement pas. Dans plusieurs d’entre eux, vous devriez trouver de quoi vous aider soit à faire ce dépannage entre OMs, soit à trouver les adresses des dépanneurs locaux.

Question n° 151
F5OAU a publié un article dans le REF de septembre 2001 dans lequel il présente une antenne originale (multi-dipôle d’angle faible,  collé au toit métallique) en  demandant comment cela fonctionne.
Réponse
Le toit étant un toit métallique et les dipôles étant à quelques dizaines de centimètres au-dessus, le couplage entre les deux est très fort. Ceci signifie qu’une partie importante de l’énergie qui arrive par la ligne jusque dans les dipôles est transférée au toit lui-même. Ce dernier est alors parcouru de courants qui génèrent un champ électromagnétique. Ceci signifie que, contrairement à ce qu’on pourrait penser, ce ne sont pas les dipôles qui constituent l’antenne mais le toit lui-même (sa géométrie présente un rapport périmètre/aire relativement élevé, ce qui est favorable au rayonnement comme dans le cas d’un “ dipôle épais ”). Les dipôles sont alors les équivalents des “ stubs ” de couplage qu’on utilise pour relier un coaxial à une Yagi (ils sont des adaptateurs d’impédance). Cela rappelle que n’importe quel objet conducteur peut constituer une antenne s’il est convenablement couplé à une ligne de transmission, c’est à dire si les impédances sont bien adaptées. Félicitations pour ces essais qui sont très intéressants et peuvent donner des idées à toutes celles et tous ceux de nos collègues qui sont contraints d’utiliser des antennes invisibles.

Question n° 152
Jean-Pierre, au club : “ Est-ce une bonne idée de bobiner un tore sur air et non sur ferrite, pour éviter les pertes ? ”
Réponse
Bobiner sur air est alors difficile (absence de mandrin) et les extrémités de l’enroulement sont proches, ce qui augmente les capacités parasites. Abandonnez cette idée.

Question n° 153
Je viens d’acheter un TX VHF pour remplacer le précédent, vieux de 30 ans. Il comporte deux fusibles, l’un dans la ligne du plus, l’autre dans la ligne du moins ? Pourquoi ?
Réponse
Les véhicules en Europe ont le moins de la batterie à la masse, et on a donc pris l’habitude de protéger les circuits en mettant les fusibles dans la ligne reliée au plus, ce qui est normal. Mais d’autres pays, comme les USA, ont certains véhicules avec le plus de la batterie à la masse, et les appareils sont alors protégés par des fusibles dans la ligne les reliant au moins de la batterie. Nous pensons que c’est pour cette raison que l’on trouve des appareils avec deux fusibles, l’un dans la ligne plus, l’autre dans la ligne moins. Attention, dans un tel cas à bien s’assurer de ce à quoi est relié le châssis de l’émetteur récepteur (au plus ou au moins de la tension de batterie). Mais peut-être y a-t-il d’autres explications à ces deux fusibles ?

Question n° 154
Michel, au club : “ Je suis débutant en radio et j’écoute les qso en phonie sur décamétrique. J’ai constaté un phénomène que je ne m’explique pas et qui est le suivant : je guette les tunes, me disant que c’est une station qui va lancer appel ; or, quand le tune est de 2 ou 3 par exemple, 5 par exemple, très souvent l’appel est ensuite incompréhensible alors que le tune était clair. Pourquoi cette différence entre tune et parole ? ”
Réponse
Vous mettez le doigt sur un phénomène bien connu des radio-amateurs : d’une part un signal de type CW (le tune en est un) est toujours plus facile à détecter (bande occupée plus étroite, discrimination par l’oreille même à des niveaux plus faibles que celui du bruit). En outre, le contenu (en terme d’information) d’un tune est très faible (il existe ou n’existe pas), alors que la parole est beaucoup plus riche (le fait d’entendre que quelqu’un parle n’est pas suffisant, encore faut-il comprendre ce qu’il dit) et nécessite donc, à intelligibilité identique, un niveau signal/bruit plus élevé. La télégraphie a encore de beaux et longs jours à vivre chez les radio-amateurs, soyez en certain !

Question n° 155
Dois-je alimenter mon dipôle avec du coaxial 75 Ohms puisque l’impédance de cette antenne est de 73 Ohms ? Le coaxial 50 Ohms peut-il être utilisé aussi ?
Réponse
L’un et l’autre conviennent. Le 73 Ohms de l’impédance du dipôle est théorique et correspond à une antenne dans le vide. La proximité du sol abaisse cette valeur et fait que le 50 Ohms marche aussi bien.

Question n° 156
De quelle utilité est un fer à souder thermostaté ?
Réponse
Un fer non thermostaté doit permettre l'opération de soudure, qui absorbe de la chaleur et réduit la température de la panne , puis refaire le plein de chaleur, c'est à dire reprendre une température plus élevée pendant la phase de repos. Sur un fer non thermostaté la température stable du fer non utilisé est un équilibre défini par la puissance de chauffe et le refroidissement naturel. Cette température est plus élevée que celle nécessaire pour l'opération de soudure. Si le fer est plus souvent en attente qu'en utilisation ceci conduit à une dégradation plus rapide de la panne. Le constructeur limite donc la puissance électrique pour un compromis acceptable. Le fer thermostaté voit sa température régulée. La puissance électrique est coupée si la température dépasse le seuil réglé. Ce qui permet de limiter la surchauffe du fer en période de non utilisation mais surtout de mettre à disposition une puissance plus importante dans un fer généralement plus compact.

Question n° 157
Il paraît qu’aux débuts de la radio on se servait du réseau  électrique comme antenne de réception. Puis-je le faire ?
Réponse
Oubliez ça. C’est dangereux et interdit.