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Technique - Générateur HF/BF
Les générateurs HF et BF


Appareil chargé de générer un signal simple ou complexe, son utilisation dans votre labo sera fréquente. Hélas cet engin est coûteux, comment contourner cet obstacle.
Qu'est-ce qu'un générateur HF ou BF ?

C'est un appareil qui a la capacité d'émettre une onde modulée ou pas en utilisant différents types de modulation choisis par l'utilisateur.
Le plus simple de générateurs HF est constitué d'un simple oscillateur (qui peut être d'ailleurs LC ou à quartz). Dès que l'on bricole un peu le générateur devient vite indispensable

Voici un modèle très courant que l'on trouve pour 1300-1500 F est qui vendu sous différentes marques. Pour ce prix ne vous attendez pas à des merveilles, toutefois cet engin pourra déjà vous rendre de grands services.
Si vous êtes richissime, vous pourrez investir dans un modèle comme celui-ci (HP) qui offre toutes les fonctionnalités que vous pouvez souhaiter. Attention c'est plus cher qu'une jolie voiture !


Quelles sont les caractéristiques d'un générateur ?

1 - Fréquence d'utilisation

C'est sûrement le critère le plus important. Le constructeur fournit les bandes de fréquences couvertes avec la stabilité attendue pour chaque gamme. Cette stabilité s'exprime souvent en "ppm" ou part par million. S'il est spécifié par exemple 10 ppm  par heure pour la gamme 100-500 MHz, cela signifiera qu'on peut attendre une variation de 50 Hz par heure à la fréquence de 50MHz. 
2 - Les modulations possibles

Généralement AM et FM , modulation interne et/ou externe.
Pour l'AM, la profondeur de modulation sera spécifiée ex : de 10 à 100%
Pour la FM la déviation max (ex : 100 KHz).
La majorité des générateurs possède un système de modulation interne, on peut aussi, par commutation, choisir une modulation externe.
3 - Les caractéristiques de sortie

L'impédance 50 ou 75
W
Le niveau maximum exprimé en dBm (classiquement +10 dBm soit 10 mW sur 50
W)
Le niveau de sortie minimum, atténuateur à fond (ex: -100 dBm)
Le pas de l'atténuateur de sortie (ex :2 dB) 
4 - Pureté spectrale

Le bruit de phase : ex  -70dBc/Hz à 20 kHz de décalage pour 0 dBm de sortie à 100 MHz
Le niveau des harmoniques : -40 dBc ( 40 dB par rapport à la porteurse) 
Il existe naturellement beaucoup d'autres paramètres concernant l'alimentation, la gamme de température d'utilisation, la possibilité de wobbuler, les interfaces PC etc. Vous verrez tout ceci si vous vous décidez à acheter un tel engin.

N'étant pas fortuné, quelles sont mes possibilités pour obtenir un générateur utilisable ?

Les modèles dont nous avons parlé jusqu'à présent sont terriblement coûteux même sur le marché de l'occasion. Avec un peu de chance en cherchant vous pourrez peut être mettre la main sur un engin assez âgé et fonctionnant correctement mais rien n'est moins sûr. Il ne vous reste plus que la solution du do it yourself !
Attention, il ne faudra pas être trop exigeant sur l'ensemble des caractéristiques du générateur mais bien cibler ce que vous voulez, quel est pour vous le paramètre important.
Les problèmes les plus fréquemment rencontrés pour ce type  de réalisation sont :

- la couverture d'un large spectre
- la stabilité en fréquence
- la sortie d'un niveau constant sur une large gamme
- la réalisation d'un atténuateur de bonne qualité et sans fuite
Pour les générateurs BF, ce n'est pas trop problématique, l'utilisation de circuits intégrés spécialisés comme le vieux EXAR 2206 résout le problème de la génération de fréquence. Pour le reste les problèmes décrits, c'est toujours plus facile à régler en BF.
En revanche pour les générateurs HF, vu l'étendue et la difficulté des problèmes à résoudre, mieux vaut changer d'approche et envisager de diminuer les performances fréquentielles demandées.
Quelques pistes pour la conception :

L'idée de départ consiste à réaliser un oscillateur variable sur une gamme de fréquences F par exemple de 3,5 MHz à 3,8 MHz. La sortie de cet oscillateur est ensuite envoyée à un circuit accordé sur F, 2F, 3F etc. Comme les bandes décamétriques sont en relation harmonique, on peut les couvrir ainsi facilement

Dans cet exemple un oscillateur variable stable est mélangé avec un oscillateur fixe à quartz. La résultante désirée est filtrée puis amplifiée à la valeur souhaitée (amplificateur non représenté)
L'atténuateur de sortie :

Un atténuateur correct pour les bandes décamétriques est tout à fait réalisable à la condition de prendre quelques précautions d'emploi sur les composants (résistances non selfiques) et surtout sur le montage qui devra être très étanche à la HF. Ceci est un point important car vous devez dans vos essais être certain que c'est bien la sortie calibrée du générateur qui est entendue sur un récepteur et pas une fuite de HF à niveau incontrôlable

L'affichage de la fréquence :

Les fréquencemètres de qualité ne sont plus des objets rares et chers. Comme de toute manière il vous en faut au moins un dans votre labo, il pourra aussi servir à lire la fréquence de votre générateur
Un générateur HF pour quelle utilisation ? :

  • pour la mise au point de récepteurs, vous injectez le signal à recevoir et réglez
  • pour les mesures d'amplification ou d'atténuation en compagnie de votre oscillo ou d'un milliwattmètre.
  • pour la mesure de réponse des filtres, vous faites varier la fréquence et notez le niveau à chaque point de mesure.
  • comme oscillateur local pendant les tests 
  • et encore tout un tas de choses...

 On l'aura compris, un générateur est un instrument utile et il n'est pas nécessaire de posséder le dernier cri de chez HP à 250 KF l'unité pour obtenir des résultats probants.