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Technique - Grid-dip
Le Grid Dip


 Nous voici replongés aux temps héroïques de la radio quand aucune instrumentation de mesure n'était disponible. Cette époque n'est d'ailleurs pas si lointaine et les bricoleurs (il en reste) possède toujours cet instrument utile à la mise au point des montages HF.
Un grid dip pour quel usage ?

Si aujourd'hui nous pouvons trouver d'occasion des générateurs HF, des fréquencemètres, des récepteurs de mesure, il y 30 ans ce n'était pas chose aisée et c'était surtout hors de portée des moyens de l'amateur. La fonction créant l'organe, tous les radioamateurs possédaient ce génial petit appareil qui leur permettait d'effectuer, non pas des mesures, ce n'est pas l'objet, mais de bonnes approximations de la fréquence d'oscillation d'un ensemble, de la fréquence d'accord d'un circuit etc.
Et en pratique ?

Partant d'un oscillateur dont on mesure l'oscillation par un instrument de mesure, nous allons observer, quand nous couplons cet oscillateur à un autre circuit, le transfert d'énergie de l'un vers l'autre.
Le grid dip est un oscillateur variable, le niveau du signal qu'il génère est mesuré par un micro-ampèremètre.  
La bobine du circuit oscillant est extérieure, à l'air libre ce qui nous permet de la coupler au plus près d'une autre bobine.
Quand on effectue ce couplage, de l'énergie du Grid Dip est absorbée par le second circuit, ce qui se matérialise par un creux (le dip in english) sur l'appareil de mesure.
implicitement, pour que ce transfert s'effectue, il faut que les deux circuits accordés soient sur la même fréquence. 

L'oscillateur du Grid Dip doit couvrir un large spectre et c'est pourquoi on change les bobines d'accord. A votre droite, vous pouvez observer un modèle commercial. De nos jours ce genre d'instrument fort utile ne doit plus se trouver en vente sauf erreur de ma part et pourtant c'était bien utile car le GDO (grid dip oscillator) ne se contente pas uniquement de ceci. Il est réversible. Si nous n'alimentons pas l'oscillateur, nous nous retrouvons avec un ondemètre à absorption capable de nous indiquer la fréquence d'oscillation du montage en test.

Le montage :

Plutôt un montage parmi tant d'autres. Celui-ci est tiré du célèbre ouvrage "200 montages OC" de F3RH et F3XY qui l'ont eux-mêmes tiré de "Onda Quadra". Examinons le schéma ce qui nous permettra ensuite d'évaluer les autres capacités d'un tel appareil.
  • A gauche nous trouvons le transistor FET oscillateur, c'est quand même lui le coeur du montage. Vous remarquerez la présence de la self interchangeable qui dicte avec les capacités (variables) du circuit oscillant, la fréquence d'oscillation.
  • Une partie de l'énergie d'oscillation disponible est prélevé sur la gate du FET et envoyée sur la base d'un transistor bipolaire ampli séparateur. Ici on pourra connecter soit un fréquencemètre soit utiliser cette sortie comme générateur.
  • Du même point de prélèvement, l'énergie est envoyée à un système de redressement formé par les deux diodes puis la tension est filtrée par un condensateur. Cette tension continue est appliquée à un potentiomètre.
  • On passe ensuite dans un couple de transistors amplificateurs de tension continue et on attaque ensuite le galvanomètre.
  • Notez l'interrupteur dans la source du transistor oscillateur. Si nous coupons la connexion de source, le transistor n'oscille plus bien sur et nous utilisons seulement le circuit accordé ce qui transforme notre grid dip en ondemètre. Subtil non ?

Comment étalonner mon grid dip ?

Eh oui car posséder un grid dip c'est bien mais l'étalonner c'est mieux. Il existe plusieurs méthodes de la plus simple et facile à la plus compliquée mais plus instructive. Quel genre de radioamateur êtes-vous ?
La plus simple :

Mettez le GDO en position oscillateur, positionner un RX à couverture générale tous les 500 KHz et manœuvrez le CV du GDO jusqu'au moment ou vous vous entendez dans le récepteur. Attention quand même, soyez vigilant, faites de nombreux contrôles, éloignez vous de manière à être certain qu'il ne s'agit pas d'un harmonique ou d'une réponse parasite de votre récepteur.
La plus sophistiquée

Faites une  ou deux spires à avec du fil de câblage à l'entrée de votre fréquencemètre et couplez votre GDO en position oscillateur. Il suffit de lire la fréquence.
Inversement vous pouvez utiliser votre générateur HF et votre GDO en position ondemètre, c'est totalement réversible et c'est ce qui fait aussi l'utilité de cet appareil.
La plus compliquée mais la plus didactique 

Avez-vous entendu parler des fils de Lecher (Physicien autrichien 1856 - 1926) ?
C'est tout simplement génial...

Il s'agit d'une paire de fils, parallèles, terminés à une extrémité par une boucle de couplage et ouverte à l'autre extrémité. Attendez ce n'est pas tout... On déplace un court-circuit le long de cette ligne, non non, elle n'est pas court-circuitée aux deux bouts car nous avons une boucle... Dessin : 

En rouge est représenté le court-circuit mobile, en bleu la ligne parallèle  composée de fils conducteurs. Le système est gradué par l'intermédiaire d'une règle.
  • mettez le curseur (le court-circuit) sur la position 0.
  • couplez le grid dip sur la boucle des fils de Lecher
  • déplacez lentement le curseur sur les fils jusqu'à obtenir un dip très prononcé
  • notez la position sur la règle (surtout mentalement car on va en avoir besoin)
  • continuez à déplacer le curseur jusqu'à obtention d'un nouveau dip.
  • notez la position.
  • nous sommes en possession de deux marques M1 et M2. Nous allons calculer l'écart entre M1 et M2 en appliquant
  • Distance = M2-M1
  • la distance obtenue correspond à une demi longueur d'onde du signal que nous avons injecté dans la boucle de couplage.
  • si nous avons obtenu une distance de 35 cm (M2-M1), ceci correspond à une longueur d'onde de 70cm ce qui avoisine 428 MHz. Chaque dip se produisant à l/2, il nous en faut deux pour déterminer l.




Il ne vous reste plus qu'à jouer avec votre grip dip et à lui trouver des applications intéressantes.
- Vous pourrez déterminer la fréquence de résonance d'un circuit LC que vous êtes en train de construire.
- mesurer la valeur d'une self inconnue en connectant une capacité connue en // et mesurer la fréquence de résonance. Un simple calcul permettra de déterminer L.
- apprécier le Q d'un circuit en fonction de la profondeur du dip.
- avec un pont de bruit, faire des mesures de résonance de vos antennes.
- déterminer la fréquence d'oscillation d'un VFO, d'un oscillateur quelconque.
- etc.

Voilà, c'est fini pour le grid dip. Au fait, on l'appelle grid dip parce que les premiers modèles construits il y a fort longtemps étaient à tubes et c'était bien un dip (un creux) sur la grille que l'on observait...
Révision 1 du 16/01/2008