Émetteur CW **PATRIOTE** avec récepteur à réaction par Bernard F6BCU

SCHÉMA GÉNÉRAL TX-RX PATRIOTE

Le  Schéma général a été dessiné après câblage complet  et le TX RX en état de fonctionnement à 100%. La partie la plus délicate à mettre au point, a été la partie commutation, notamment la position  SPOT pour un calibrage correct de la fréquence  d’émission  à superposer et synchroniser avec la réception. L’avantage du résonateur céramique 3580 KHz, comparativement à un oscillateur quartz, c’est de démarrer  dès sa mise sous tension sur sa véritable fréquence, sans dérive

I—VXO  RÉSONATEUR CÉRAMIQUE

Notre ami F8PFE un inconditionnel « aficionados » des QSO CW en QRP, nous fait parvenir de temps en temps quelques extraits du Journal « SPRAT », journal d’origine anglaise, réservé aux pratiquants de la CW en QRP. Un article sous la signature de VU2ITI mettait en application l’utilisation d’un résonateur céramique dans un VXO sur 80m.

 Une autre réalisation plus ancienne datant de 1998 sous la signature de VK1PK était la description d’un émetteur QRP CW sur 80m, et un article de GM0RVU sur l’expérimentation de ces résonateurs ; ces deux dernières informations récupérées au passage sur Internet en 1998.

De notre côté nous avons eu la chance de retrouver dans un fond de tiroir quelques-uns de ces Résonateurs  dont la présentation n’attire pas l’oeil et qui passe pour un composant quelconque. Ce résonateur ressemble à un fusible miniature d’environ 10mm de longueur, chaque extrémité est pourvue d’un contact cylindrique argenté, la partie centrale est de section carrée de 3 x 3mm en céramique de couleur brune. Visible à la loupe est gravé sur une face : 3.58.

Ces résonateurs ont été récupérés à l’époque en 1997sur des épaves de téléphones mobiles d’une ancienne génération.

Nota:

Dans son utilisation pratique, le résonateur céramique est assimilé à un quartz. Il fonctionne fort correctement sur un montage oscillateur quartz traditionnel. Il est facile d’y adjoindre en série avec la masse un condensateur variable et de faire varier sa fréquence : c’est le montage traditionnel VXO série. La variation de fréquence sera très supérieure à celle d’un quartz utilisé dans les mêmes conditions.

Des résonateurs sont disponiblent sous forme de filtre.

I FONCTIONNEMENT DU VXO

Nous  utilisons l’oscillateur COLPITT  et le Résonateur céramique 3580 KHz pour la génération de la HF. Le Résonateur céramique se comporte exactement comme un quartz, avec cette spécificité de résonner  exactement,  à nouveau sur la même fréquence lorsque l’alimentation du montage oscillateur T1 (PNP) est coupée, et ensuite rétablie.

Cette particularité du résonateur ou du quartz oscillateur, va permettre  de faciliter les commutations  et de retrouver autant en réception qu’en émission la même fréquence.

Un condensateur ajustable CV plastique rouge de 90pf, autorise  une variation de fréquence de 60KHz, de  3540 à 3600 KHz, avec une variation de fréquence auxiliaire  commandée, par une diode 1N4004, pour  une couverture de 3550 à 3560 KHz, bande QRP CW.

Un second transistor T2 (PNP) amplifie le signale  qui est collecté en haute impédance sur le collecteur. Une résistance ajustable  P1 de 4,7KΩ  règle le niveau HF de sortie du VXO (excitation).

II SCHEMA DU VXO

III—IMPLANTATION DES COMPOSANTS VXO

IV—PCB CUIVRE VXO

NOTE DE L’AUTEUR :                                                                                               La   Liaison HF entre le VXO et le Driver PA, s’effectue par un câble coaxial miniature.  Considérant la faible distance   entre les deux circuits imprimés, l’impédance propre  du câble  50 Ω est  sans importance.                                                                                

II—AMPLIFICATEUR DE PUISSANCE

L’amplificateur HF, driver  + PA que nous avons choisi pour la partie émetteur CW a été largement utilisé avec succès sur nos constructions  TRX BINGO CW. Le signal HF issu du VXO et filtré par le filtre de bande L1 L2 CV1 et L3 L4 CV2 accordé sur 3560 KHz et élimine toutes les harmoniques  2 et 3 indésirables.

Le premier amplificateur HF T1, 2N2222, comporte dans son circuit émetteur l’insertion de la commande  de télégraphie. Le courant collecteur est de l’ordre de 10/11 mA sous 13.8V. Le transistor suivant T2 est un 2N2219 ou 2N2219A, dont le courant  de repos collecteur est de 39 à 42 mA, délivrant 300mW HF, puissance largement suffisante pour driver le PA, un mosfet IRF510 polarisé sous un courant de repos de 50mA.

La puissance de sortie est de 6 /7 W HF pour un courant de 1,1 à 1,2 A sous 13.8 V. Un radiateur de 10 cm de long et de 5 cm de haut  assure un large refroidissement. En sortie sous 50Ω un filtre passe–bas L5 L6 et capacités connexes assure la pureté spectrale recommandée. Il suffit de changer l’IRF510 par un IRFZ24N  et doubler la puissance de sortie qui dépasse les 10 W HF.

I—SCHÉMA  DE L’AMPLIFICATEUR

II—IMPLANTATION DES COMPOSANTS

III—PCB CUIVRE DRIVER PA

IV- RÉALISATION DU PCB  DRIVER PA

Confirmation de l’expérimentation

III—CONSTRUCTION  DE LA STATION DE BASE

Pour faciliter la construction et l’assemblage des divers circuits imprimés, nous avons choisi une plaque en époxy cuivré simple face de 20 x 30cm et nous bénéficions d’un excellent plan de masse. Une cornière en aluminium avec vis et écrous Ø 3mm, fixe la façade au plan de masse.

I— COMMUTATION DU RÉCEPTEUR EN E/R POUR LE TRAFIC

Le  récepteur à réaction présente une particularité, lorsqu’il fonctionne en accroché, c’est d’être en auto-oscillation permanente. En émission il faut le rendre inactif, mais lors du passage en réception, il ne doit pas dériver, surtout en télégraphie. A titre d’exemple, si nous écoutons de la SSB, après passage en émission et retour en réception, la tonalité de la voix de la station reçue en SSB ne doit pas varier et rester stable.

Nous avons fait divers expérimentations dans la commutation d’un récepteur à réaction pour le passage émission réception.

La meilleure formule :  

  1. Commuter l’antenne à la masse  en émission
  2. Couper la BF en supprimant l’alimentation  du LM386 (C.I.  BF)

II— CALIBRATION ÉMISSION – RÉCEPTION

Il faut pouvoir régler le récepteur sur la fréquence d’émission, l’opération  est possible avec le VXO à résonateur céramique 3580 KHz, qui présente les mêmes caractéristiques qu’un quartz ; c’est que lorsqu’il n’est pas alimenté en tension,  au repos et à nouveau alimenté, il démarre toujours sur la même fréquence.

L’alimentation du VXO se fait en double avec un relais 1 x RT :

D’une part alimentation traditionnelle en émission sur une voie du relais, d’autre part une position Calibration ou SPOT sur la seconde voie du relais en position réception.

III— COMMUTATION ÉMISSION RÉCEPTION

Pour commuter l’antenne en émission ou en réception, nous avons retenu le système de commutation utilisé sur nos Transceivers CW BINGO, qui génère la tonalité de contrôle CW au rythme de la manipulation télégraphique, qui est commandé directement par le manipulateur, présente une constante de temps lors du passage E/R  et assure la distribution de la tension 13.8 V pour divers commandes en émission /réception.

Sur un coup de manipulateur l’émetteur CW bascule en émission avec génération d’une tonalité CW dans un petit HP connecté à la platine de commande.

Les commandes pour rendre inactif le récepteur, vu dans les lignes précédentes, sont issus directement  du commutateur antenne ci-dessous.

IV— SCHÉMA DE LA COMMUTATION ANTENNE

V—PCB CUIVRE

VI— IMPLANTATION

NOTE DE L’AUTEUR : 

Les relais de commutations indiqués ci-dessous sur le Schéma Général sont :

Relais 1 = 2 x RT 12V,  Relais 2 = 1 x RT 12V,  Relais 3 = 1 x RT 12 V

VII—VALISE RADIO DE LA RESISTANCE

La station de base *PATRIOTE* a fait ses preuves  et son évolution  est l’implantation de tous ses circuits de commandes et platines émissions réception dans un coffret en bois, pour arriver à la présentation ci-dessous.

CONCLUSION

La station de base prototype  *PATRIOTE* a été décrite progressivement et fonctionne parfaitement. 

Fournir une documentation complète avec une base tangible était nécessaire, comme apporter la preuve que les liaisons télégraphiques sont possibles avec le TRX *PATRIOTE*, notamment ce QSO CW du 25 mai 2020 avec F5LRO de COMPIEGNE à 8H 30 local sur 3558 KHz à report 579, la tonalité CW de F5LRO était exceptionnelle de pureté sans QRM.

Note de l’auteur :

L’augmentation de la puissance du PA est envisagée à 15/20 Watts HF. Un projet est né, c’est de faire des QSO CW de nuit avec les USA avec l’émetteur récepteur PATRIOTE  sur 80m et son récepteur à réaction, comme la première liaison transatlantique en novembre 1923 entre F8AB et W1M0.

F6BCU  Bernard MOUROT Radio-club de la Ligne bleue F8KHM

88100 SAINT DIE DES VOSGES – FRANCE

Reproduction interdite de l’article sans autorisation  écrite de l’auteur

25/05/2020