RÉCEPTEUR À RÉACTION
Réalisation pratique
Voici la description d’un récepteur à réaction. Sa conception est basée
sur les principes exposés dans un autre article Théorie. Il est réalisé avec des
composants fabriqués en 2019. Les résultats sont à la hauteur : il
est possible de réaliser de véritables QSO en SSB avec l’Amérique sur les
bandes 15 17 et 20 m.
La conception repose sur les 6 principes suivants :
- Utilisation d’un rapport L/C faible (importante capacité d’accord, au
moins 470 pF). Cela améliore la stabilité en fréquence et diminue le
phénomène de synchronisation ainsi que l’effet de main.
- Emploi d’un atténuateur RF réglable à l’entrée du récepteur. Cela permet
de diminuer le risque de réception de puissantes stations hors bandes.
- Emploi d’un étage séparateur entre l’atténuateur d’antenne et l’étage à
réaction. Cela est indispensable pour éviter les risques de bruit de fond
apparaissant à l’accrochage (tunable hum) et diminuer les variations de
fréquences survenant lors du réglage de l’atténuateur RF.
- Découplage des diodes du circuit alimentation par des condensateurs de
10 nF pour éliminer le même bruit.
- Faible impédance 50 Hz entre l’entrée du détecteur et la masse par
exemple en employant une forte capacité de liaison (100 nF). Cela permet
de supprimer le bruit de fond induit par le couplage capacitif avec le
secteur 50 Hz.
- Emploi d’un amplificateur AF à grand gain et faible bruit afin d’obtenir
une puissance de sortie satisfaisante.
Ajoutons que les bobines et les condensateurs du circuit d’accord doivent
être d’excellente qualité. Nous avons choisi de construire ce récepteur
avec des transistors bipolaires qui ont l’avantage d’être relativement
solides, peu onéreux et faciles à contrôler avec un ohmmètre.
Étudions le schéma théorique en le divisant en 3 étages : RF,
réaction – détection, AF.
Commençons par l’entrée antenne. Une self de choke VHF empêche l’entrée de
puissantes stations FM dans le récepteur. Deux diodes 1N4148 servent à
protéger le premier transistor si le récepteur est employé à proximité
d’un émetteur. L’étage séparateur est constitué de 2 transistors en
montage cascode, ce qui permet une excellente indépendance entre l’entrée
et la sortie. Remarquez les très faibles capacités de couplages en entrée
et sortie. Elles permettent d’éviter de saturer l’étage RF et d’amortir au
minimum l’étage à réaction. La résistance de 1kohm sert à éviter des
oscillations VHF ou UHF.
L’étage réaction – détection comporte 2 transistors. Deux nouvelles diodes
1N4148 servent à protéger le transistor en parallèle du circuit oscillant.
Le circuit d’accord est composé de 3 éléments interchangeables pour chaque
bande : la bobine, un condensateur parallèle de forte capacité et un
condensateur en série avec une diode varicap de forte capacité (480 pF).
Ce condensateur série permet d’étaler au maximum chaque bande. Ce circuit
oscillant est couplé par un condensateur de 100 nF à un premier transistor
monté en Colpitts pour obtenir la réaction. C’est le rôle des 2
condensateurs de 100 pF qui ajoutent donc 50 pF à la capacité d’accord. La
résistance de 1 kohm dans le circuit collecteur sert comme précédemment à
éviter des oscillations VHF ou UHF. Le dosage de la réaction se fait en
modifiant la tension de la base par un potentiomètre 10 kohm. L’ajustement
de la fréquence se fait en faisant varier par un potentiomètre identique
la tension appliquée à la varicap. Ces deux potentiomètres doivent
obligatoirement être 10 tours. Un vu-mètre de 500 µA (ou moins) en série
avec une résistance adéquat (approximativement 22 kohm) permet de faire
simplement un cadran de fréquence. La détection se fait par un deuxième
transistor traversé par un très faible courant, ce qui s’obtient
facilement avec une résistance collecteur de 220 kohm. Le condensateur d’1
nF permet de filtrer la RF.
Le dernier étage correspond à l’amplificateur basse fréquence. Il s’agit
d’un Darlington qui permet d’obtenir une impédance d’entrée élevée, bien
adaptée à sortie à haute impédance du détecteur. La résistance de 100 ohms
et les condensateurs de 100 nF et 1 µF permettent d’éviter les
auto-oscillations de l’étage. Le gain est suffisant pour une bonne écoute
au casque.
Passons à la réalisation pratique.
Le récepteur est construit dans une boite en bois de 12x22x2,5 cm.
Des bandes de cuivre adhésives sont collées sur l’arrière de la face
avant. Ces bandes servent de blindage et de plan de masse. Il est utile
de faire des points de soudure entre les différentes bandes. Des
résistances de 10 Mohm 0,25W servent de points de connexions. Leur forte
valeur les assimile à des résistances de valeur infinie. Les prises
d’alimentation et d’antenne sont sur le coté gauche, celles du casque
sur le coté droit. Les bobines avec les condensateurs Cp et Ct sont
fixées sur des prises DIN mâles 3 ou 4 broches qui sont ainsi facilement
interchangeables. Tous les condensateurs marqués avec une étoile doivent
être des condensateurs céramiques multicouches NPO. Eux seuls ont une
stabilité suffisante permettant une stabilité en fréquence
satisfaisante. Les connexions entre le support DIN, la varicap, le
condensateur de 100 nF, ceux de 100 pF et le transistor de l’étage à
réaction doivent être très courtes.
Abordons la confection des bobines inter changeables. En fait, il s’agit
de la bobine L et des condensateurs Ct et Cp. Le support le plus simple
est une fiche DIN dont on ne conserve que le socle avec les broches. Dans
ce montage des fiches DIN 3 broches sont utilisables. Cependant, l’achat
d’un lot de fiches 4 broches permettra plus de souplesse pour d’autres
montages dans l’avenir.
Les condensateurs Ct et Ct sont des céramiques multicouches du type NPO.
De façon simple, Ct détermine avec et les 2 condensateurs de 100 pF la
fréquence maximum qui sera reçue. Ct en série avec la varicap la largueur
de gamme qui sera reçue. Il n’y pas de condensateur ajustable, ce
qui faciliterait la tâche. En effet, les bons condensateurs ajustables
sont coûteux et difficiles à trouver. Il faut donc chercher empiriquement
la valeur adéquate en mettant 2 ou 3 condensateurs en parallèle. On
commence par un condensateur de forte valeur, puis en approchant une
valeur adéquat avec des condensateurs de plus petite valeur. Par exemple,
il m’a fallu 578 pF pour Ct pour le 17 m. Ces 578 pF sont constitués par 3
condensateurs de 470 100 et 8 pF.
Les bobines sont constituées sur 40 m et 80 m de fil de câblage
monoconducteur à isolation PVC (câble YV) de diamètre extérieur du câble
de 1,1 mm et de 0,5 mm pour le fil de cuivre (section 0,2 mm²). Ces
bobines sont fixées 2 petits fils torsadés sur un fil électrique de
20A soudée à la broche de masse (1) du socle DIN. Ce fil mesure 9 cm, les
4 cm du bas sont dénudés et le haut est replié sur 1 cm. Un fil de la
bobine est soudé sur la partie dénudée du fil 20A, l’autre à la broche 2
en ayant dénudé le fil sur 4 cm. Les condensateurs Ct sont soudés entre la
partie dénudée du fil allant à la broche 2 et celle du fil de 20A. Les
condensateurs Cp entre le fil allant à la broche 2 et la broche 3.
Pour les bandes 15 m, 17 m, et 20 m les bobines sont constituées par du
fil électrique d’installation de 20 A (section 2,5 mm²). Deux petits fils
torsadés assurent sa rigidité. Les pattes mesurent approximativement 4 cm,
sont dénudée et soudées aux broches 1 et 2. Les condensateurs Ct sont
soudés entre les pattes allant aux broches 1 et 2. Les condensateurs Cp
entre la patte allant à la broche 2 et la broche 3.
Pour le diamètre, les gabarits ont été un feutre (10 mm), un marqueur (16
mm) et une lampe novale (22 mm). Il est quasi certain que vous devrez
employer d’autres valeurs Ct et Cp.
Pour régler précisément la plage de fréquence, vous appliquez la tension
maximum à la varicap et vous mettez le récepteur en accroché. Là, deux
possibilités. Vous recherchez la fréquence sur un récepteur en position
SSB, avec quelques centimètres d’antenne et en choisissant la sélectivité
la plus large possible, ou vous utilisez un générateur HF bien étalonné.
Quand tout est au point, vous collez les spires de la bobine avec de la
cyanolite (superglue).
Pour être utilisé avec un émetteur, il est indispensable de prévoir un
commutateur d’antenne commandé par l’émetteur et un interrupteur dans le
circuit du casque.
Quels sont les résultats de récepteurs ? Il est possible d’écouter
plus de 15 mn une station en SSB sans modifier l’accord, y compris sur 21
MHz. Le souffle d’une antenne Levy de 2x10m est toujours supérieur au
bruit de fond du récepteur. Pendant plusieurs semaines, je n’ai utilisé
que ce récepteur et ai effectué des QSO en SSB sur 15 m, 17 m, 40 m, et 80
m. Il n’y a pas eu de QSO sur 20 m, mon émetteur de fabrication maison ne
couvrant cette bande. Réussir des QSO avec l’Amérique du Nord sur 15 m ou
17 m est un gage de performance de ce récepteur.
Bonne réalisation
Olivier Ernst
F5LVG
PS Mots clés pour trouver certains composants sur Ebay :
- Condensateurs céramiques multicouches NPO : NPO multilayer
kit
- Assortiment de condensateurs céramiques de 1pF à 100nF : ceramic
capacitor kit 1pf 1000pcs
- Prises DIN mâles (attention à ne pas prendre des mini DIN) : din
male plug 4 pin 10pcs
- Prises DIN femelles : din female socket 4 pin 10pcs panel
- Potentiomètres 10k 10 tours (je conseille de prendre plus de
2 potentiomètres, les faux contacts étant très fréquent) : potentiometer
10k 10 turns wirewound 5pcs
12-2019
Une magnifique réalisation par AA1YY
Son montage couvre de 500 kHz à 21 MHz. Il utilise un commutateur de bande et des bobinages sur tore de ferrite.
05-2022
