Après la remise en état d'une antenne RAP amplifiée


qui m'a permis d'apprécier le gain HF procuré, je me suis dit qu'il serait intéressant de reprendre son principe mais de lui ajouter un étage changeur de fréquence.
D'autre part, au lieu d'avoir un appareil nécessitant une alimentation de chauffage et de HT (qui était fournies par le récepteur), il serait intéressant d'avoir un appareil alimenté directement par le secteur. Ainsi, on pourrait avoir les caractéristiques suivantes :
-- réception sur cadre monospire de quelques dm de diamètre
-- programmation des 3 stations principales GO : Luxembourg, Europe N°1 et France Inter, commande par commutateur
-- amplification du signal HF
-- sortie GO : pour utiliser un récepteur GO accordé sur la station à recevoir (utilisation en cadre amplifié)
-- sortie PO : pour utiliser un récepteur PO accordé entre 720 et 800 kHz (utilisation en transposition de fréquence)
-- oscillateur local à fréquence fixe (555 kHz)
-- alimentation secteur

Voici la description de cet appareil qui vous rendra, j'en suis sûr, de nombreux services !

Voici le schéma de principe de cet appareil :


Sur ce schéma, on peut voir :
- adaptation : permet d'adapter l'inductance très faible de la spire de réception afin de pouvoir la syntoniser. C'est un transfo de fort rapport, accordé sur son secondaire.

- ampli HF : étage à une lampe pentode permettant d'obtenir un gain élevé. Le circuit anodique est apériodique

- syntonisation : elle est assurée par un commutateur à 3 positions qui permet de choisir un condensateur fixe d'accord parmi 3, doublé d'un ajustable permettant le réglage fin. Les 3 stations principales de la gamme GO sont donc programmées.

- oscillateur local (OL) : à fréquence fixe de 555 kHz.

- changement de fréquence : à lampe triode-heptode; montage classique, la fréquence obtenue est dans la bande PO, plus exactement entre 720 et 800 kHz, selon la station commandée parmi les 3. Cela est la conséquence de la fixité de la fréquence de l'OL.

- filtre de bande : est nécessaire pour choisir la fréquence convertie uniquement, en éliminant les autres produits de battement.

Il est important de bien réaliser les bobines. Leur inductance doit être bien ajustée afin que le fonctionnement final soit assuré sans trop de retouches.

La bobine de l'oscillateur local,T2 a été récupérée dans un vieux bloc ondes d'un poste de radio. C'est la bobine de l'OL pour la gamme GO, la FI étant de 135 kHz. Il faut en choisir une d'un bloc prévu pour cette FI, pour avoir facilement la possiblité de faire osciller l'OL aux environs de 550 kHz.
Si on prenait un transfo de bloc prévu pour une FI à 455kHz, on aurait du mal à descendre l'OL à cette fréquence. A la limite, il suffit de refaire la bobine ...
Il faut une bobine avec un noyau de réglage de l'inductance, le principal étant que la fréquence soit de 555kHz avec un condo de 100pF, ce qui donne une inductance de l'ordre de : 800µH




Le secondaire du transfo T1 d'accord de boucle a une inductance de 1,7 mH. Elle est bobinée en nid d'abeilles, en fil émaillé de 18/100, dans un pot ferrite RM8. L'avantage des pots est qu'il n'y a pas de risque de couplage. Bien sûr, vous pouvez en faire une autre, blindée dans un tube d'alu par exemple.
(télécharger la doc des pots RM8)

Elle comporte 75 tours .
A côté du secondaire de T1, 2 spires de fil de 5/10 sous téflon forment le primaire qui sera relié à la spire de réception.Le rapport de ce transfo permet d'ajuster au mieux l'impédance de la boucle afin que l'accord soit assez fin.
A noter que le fait de relier le primaire à la boucle à basse impédance diminue de moitié l'inductance mesurée à vide du secondaire, il faudra donc prévoir des condensateurs d'accord doubles de ceux qu'on aurait eu avec 1,7 mH !



La bobine de charge S4, est bobinée sur un barreau de hêtre de diamètre 14 mm, de longueur 40 mm. Elle comporte 130 tours de fil 2/10 émaillé jointifs, son inductance est de 100 µH environ.


Pourquoi avoir mis du hêtre comme mandrin ? Ne risquons-nous pas d'avoir beaucoup de pertes HF ? Peu importe en fait, car on veut en plus que cette bobine n'ait pas un Q trop élevé.
On va s'en servir pour compenser la différence de niveau de réception entre RTL et France Inter, en décalant l'accord, mais on y reviendra lors des essais ...

Le châssis est une simple plaque d'époxy cuivré de 180x90 mm environ qui sera montée verticalement dans le boitier. Cette disposition permettra d'évacuer les calories ...

Voici quelques photos de cette plaque :

découpe de la plaque pour installer les supports



câblage du circuit de chauffage



câblage de la partie alim



câblage de la partie changement de fréquence



le transfo de l'oscillateur

Pour que l'appareil soit alimenté par le secteur 230V directement, il faut mettre un tube régulateur en série qui procure une chute de tension de l'ordre de 120V.
On pourrait utiliser un tube prévu pour cette fonction, mais il est plus simple de le réaliser : il suffit en effet de mettre en parallèle 3 ampoules d'éclairage de réfrigérateur de 230V/15W.
Je les ai installées sur une embase octale, ce qui fait un ersatz de tube régulateur. Surtout, cela permet de pouvoir le remplacer, bien que les ampoules risquent fort de durer longtemps, vu qu'elles sont vraiment sous-voltées !

installation des lampes et du régulateur; remarquez les 3 tiges filetées servant de cales lors du câblage

Il s'agit d'installer les 3 condensateurs ajustables et les 3 condensateurs fixes sur le châssis et de relier tout ça au commutateur.
D'autre part, pour que le commutateur soit commandable en face avant, et le châssis étant prévu vertical, une plaquette montée à l'équerre est nécessaire. Comme à priori, son emplacement peut changer, j'ai choisi de relier le curseur du commutateur à la bobine par un coaxial, et d'installer un condensateur fixe commun aux 3 gammes directement aux bornes de la bobine, donc en tête du coaxial (voir schéma : C200)


Le commutateur et la plaquette support des ajustables

Il faut maintenant réaliser la spire de réception. Elle doit être construite solidement pour ne pas être déformable !
Le mieux est d'utiliser du tube de cuivre. J'ai pris du tube de circuit de frein anglais, du 3/16" (mais du 5 mm irait aussi, bien sûr !)
J'ai fait une boucle dont le diamètre est de l'ordre de 27 cm, terminée par 2 entretoises que j'ai percées à 5 afin d'emboiter le cuivre avant soudage (à la lampe à souder, avec de l'étain)
Il est important de procéder ainsi car il faut absolument que la résistance de tous les contacts soit la plus faible possible, car elle se retrouve multipliée par le carré du rapport du transfo T1 au secondaire, donc pourrait perturber l'accord !

La première chose à faire est bien entendu, de vérifier le câblage, puis de mettre sous tension.
Il s'agit alors de vérifier que :
- les lampes chauffent et les ampoules du régulateur s'allument
- la HT s'établit entre 120 et 140V
- les tensions d'écran des lampes sont correctes
- une tension négaitve de l'ordre de 15V est présente sur la grille de la triode de la changeuse de fréquence, preuve de l'oscillation locale
- les tensions de cathode des 2 lampes est de l'ordre du volt, preuve que les lampes débitent bien.

Lorsque ces points sont vérifiés, on peut procéder aux réglages.
Ces réglages sont multiples :
- détermination expérimentale des condensateurs fixes de syntonisation du circuit d'accord
- réglage de l'OL à 555 kHz.
- réglage du filtre de sortie à 790 kHz.

principe de détermination des condos fixes de syntonisation du circuit de grille de L1 :



Un poste de radio, commuté en GO est syntonisé préalablement sur la première station à recevoir : RTL (c'est celle qui est à la fréquence supérieure), grâce à une antenne extérieure, puis son entrée d'antenne est connectée sur la sortie GO de l'appareil.
Le commutateur est positionné sur la station que l'on veut recevoir
L'ajustable de 65pF est réglé à 50% (entouré en rose)
Un CV volant est installé en parallèle sur le secondaire de T1, aucun des condos fixes (croix roses) n'est installé bien sûr, ni C200.



On règle alors le CV pour obtenir le maximum de puissance sonore, tout en orientant la boucle de réception.
Lorsque le maximum (résonance) est trouvé, on dessoude le fil chaud du CV, on le mesure, et sa capacité donne la valeur du condo fixe à installer pour la station.
Pour éviter d'avoir des condensateurs de trop grande capacité pour les 2 autres stations, on peut, au lieu d'installer le condo fixe pour RTL sur la borne du commutateur, le partager en 2 : C200 d'une part, et un autre fixe sur le commutateur. Ainsi, C200 participe à l'accord pour les 3 stations et les condos fixes commutés ont une capacité moindre.
Lors des essais, j'ai utilisé pour C200 une valeur de 270 pF (voir schéma); le condo commuté pour RTL, C201, fait la même valeur. (ce qui fait 540 pF en tout)
On procède alors de la même façon pour les 2 autres stations, pour déterminer C203 et C205.

Les valeurs que j'ai trouvées sont donc :
- RTL (C200+C201): 270 + 270 = 540 pF
- EUR (C200+C203): 270 + 540 = 810 pF
- FI (C200+C205): 270 + 810 = 1080 pF


réglage de l'OL :



Il suffit alors de mesurer sa fréquence (555 kHz) à l'aide d'un oscillo (T=1,8µs) ou mieux, d'un fréquencemètre connecté sur T2.
Le réglage se fait alors en tournant le noyau de la bobine, ou en changeant la valeur de C8.


réglage du filtre de bande :



Il faut tout d'abord, arrêter l'oscillation locale, comme sur un poste de radio lorsqu'on veut régler les transfos FI, en court-circuitant la résistance R5 de grille de la triode oscillatrice,
puis on injecte un signal de fréquence 790 kHz (correspondant à RTL transposé en PO) grâce à un générateur HF, sur la grille de l'heptode
l'oscillo est connecté sur la sortie PO de l'appareil
on règle alors le condo ajustable C15 de manière à obtenir le maximum d'amplitude.
Si le réglage est impossible, il suffit de changer le condo d'accord fixe C14.
Suivant la région où vous êtes, il est possible que ce soit France Inter qu'il faille favoriser plutôt que RTL comme j'ai du le faire. Dans ce cas, il faut régler le filtre sur 720 kHz.
Si maintenant, vous avez la chance de recvoir les 3 stations à peu près au même niveau, il faudra régler le filtre sur la fréquence de 750 kHz.

Voici le schéma complet avec les repères utilisés lors des réglages :


Télécharger le schéma en PDF (avec les valeurs des composants et les tensions attendues)

Et quelques photos :

Vue d'ensemble, avec l'antenne boucle



Circuit complet de la plaque



Les cosses-relais de raccordement des sorties SPO (à gauche), SGO et M (à droite)



transfo d'adaptation de la boucle et commutation



Les ajustables d'accord fin



Vue de dessus

Bien que d'une manière générale, il serait préférable de réaliser le boitier entièrement en métal pour des raisons de blindage électro-magnétique, j'ai décidé de le faire en bois pour plusieurs raisons :
- lors des essais de la maquette "en l'air", je n'ai pas remarqué d'accrochage; le blindage s'avère donc inutile
- un des pôles du secteur est à la masse, et donc si on ne prend pas garde au sens de la fiche, on risque de retrouver la phase sur le boitier métallique. Un coffret en bois évite complètement ce risque
- le travail du bois est tout de même plus facile que celui de la tôle ...

Voici donc quelques photos des étapes de la fabrication du coffret et de l'intégration du circuit.

coffret vu de l'avant


au fond, une grille d'aération. Notez les 3 supports en bois (collés)


à l'arrière, le trou de passage du câble secteur



vues de côté


le circuit, muni de ses 3 équerres de fixation (entourées)


détail d'une des équerres de fixation


Le boitier est enduit, poncé puis peint en noir satiné à la bombe.
On peut alors installer les circuits :

les 3 fils soudés sur des douilles de 4 qui iront aux prises de la face avant (antennes et terre)


on commence par passer le câble secteur par le trou du boitier et à souder les 2 conducteurs sur les cosses-relais

L'axe du commutateur est coupé à bonne longueur, les douilles sont montées sur la face avant.


puis les équerres sont vissées sur les supports.






On peut alors confectionner le couvercle en 2 parties et monter l'antenne :



Le couvercle en 2 parties; notez la grille supérieure d'aération


L'antenne se fixe sur la partie arrière, celle qui comporte la grille d'aération


La partie avant du couvercle peut se glisser sous le support de l'antenne afin d'accéder aux ajustables


Montage à blanc de l'antenne

Les 2 parties du couvercle sont enduites, poncées puis peintes. L'antenne peut alors être montée définitivement :


La plaque arrière est vissée, l'antenne est raccordée aux cosses du circuit (coaxial)


Le support d'antenne est vissé sur la plaque arrière



La plaque avant est vissée, le support d'antenne est également vissé


Le cadran est installé sur la face avant


L'appareil terminé

Il n'y a pas à proprement parler de réglages à refaire, mais une vérification n'est pas superflue, on pourrait avoir déréglé des éléments lors de l'intégration;
d'autre part, il est possible que lors du vieillissement de l'appareil, les réglages soient à reprendre.
C'est pour cela qu'il y a des ajustables.
Le principe des réglages est alors le suivant :



on connecte de nouveau le poste de radio, sur la gamme GO, réglé au préalable sur une des 3 stations, dont l'entrée d'antenne sera connectée sur la sortie SGO
on met le commutateur sur la station
on ajuste alors l'ajustable d'accord (C202,C204 ou C206) pour obtenir le maximum d'audition (penser à bien orienter la boucle !)

On recommence pour les 2 autres stations.
Il est possible qu'à l'usage, il soit nécessaire de procéder périodiquement à ces réglages ...



puis on met le poste de radio sur la gamme PO, aux environs de 400m, son antenne connectée sur la sortie SPO
on choisit la station à recevoir, peu importe laquelle d'ailleurs, et on vérifie en syntonisant le poste de radio qu'on trouve bien la station entre 375 et 415 mètres.


Enfin, vu qu'un des pôles du secteur est relié à la masse, il est souhaitable de repérer la broche correspondante de la prise secteur (par une touche de peinture par exemple), ainsi que le neutre de prise murale, afin de bien connecter le châssis au neutre.
On remarquera aussi qu'il n'y a aucun risque de court-circuit avec le poste récepteur car la borne de masse qu'on reliera au châssis du poste est isolé du neutre par un condo qui ne laisse passer que la HF (C17).
De plus, le fait que le coffret soit en bois permet de le poser sur un poste de radio métallique sans risque de court-circuit !

Pas besoin de voyant de marche sur cette antenne, le tube régulateur suffit amplement :