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LACHAUD Stéphane

Petite station d'écoute en cours de "développement" (1)...

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LACHAUD Stéphane

Bonjour. :)

 

Tout d’abord, merci de me ré-accepter dans la communauté de ce forum… J’y étais inscrit par le passé, mais les aléas de la vie font que je n’étais plus actif ici et j’avais laissé en dormance mon intérêt pour l’univers de la radio… Juste en dormance, mais jamais moribond ! je vous lisais à l’occasion…

Dû à un changement de logement et une vie de famille accrue, mes capacités de bricolages et de mesures ont fortement diminuées… Mais récemment un ami m'a offert un petit guizmo argenté... le fameux dongle V3 de RTL.SDR...

Et j’ai vu là, peut-être une occasion de pouvoir faire quelques manips, même plus « de coin de table », mais carrément de « coin de chaise », en bout de balcon, avec comme instrument de mesure mon fidèle MFJ 259, un multimètre et en fait, l’interface visuelle informatique fournie par le driver de la clef elle-même…. Et quand même, mes oreilles….

 

Je suis donc un simple auditeur SWL aimant l'esprit DIY et les expériences de coin de ce que vous voulez... Ainsi, après avoir dérivé dans le monde du regen, du DC et du récepteur super hétérodyne classique, les capacités offertes par cette petite clef de RTL-SDR, et le concept SDR en général m’ont vite séduient je dois l’avouer...

 

Donc après avoir fait mon premier essai avec le dongle et le dipôle associé en VHF, et essayé la HF en mode d'échantillonnage direct avec du câble "ajoutez" le dipôle original, j'ai décidé d'enquêter et d'investir un peu plus dans un nouveau projet:

 

Intégrer le RTL.SDR avec un convertisseur élévateur, le Ham it up V1.3, dans une unité autonome à installer au pied d'une antenne à boucle magnétique accordable (deux tours) fonctionnant au moins sur les bandes 80m et 40m.

L'unité serait détachable et utilisable avec d'autres systèmes aériens.

J'ai également acquis quelques éléments, des régulateurs DC (LM317), des morceaux de jonques, un LNA dédié à la VHF....

Le LNA a été conçu et réalisé par un radioamateur français : F1JKY

 

https://f1jky.pagesperso-orange.fr/

 

Il fonctionne vraiment bien et la radio a fourni de bons conseils et de nombreuses informations. Un contact sympa et très instructif !

F1JKY était en collaboration avec SV1AFN Makis qui vend aussi ce LNA.

 

https://www.sv1afn.com/en/products/pga-103-lna.html

 https://www.sv1afn.com/en/products/pga-103-lna.html

 

La question peut se poser :

Pourquoi un LNA dédié à la VHF pour un projet plus orienté vers les bandes HF ?

Eh bien :

Dans le domaine des 80m-40m et d'une manière générale dans le domaine de la HF, le bruit apporté par l'antenne et l'environnement environnant, surtout en zone urbaine, devrait être supérieur au bruit intrinsèque d'un récepteur décent. Et si c'est le cas, pas besoin d'utiliser un préamplificateur HF devant la table de mixage ou un up.converter dans mon cas. Enfin, si j'ai bien compris....

 

Mais si je souhaite rendre mon appareil un peu plus sensible, je devrais donc utiliser un étage de gain FI à insérer entre la sortie du convertisseur (Ham it up) et l'entrée du dongle RTL-SDR.

C'est donc ce que j'ai fait.

Vous trouverez ici le schéma général de mon petit projet.

Désolé, pour l'aspect naïf de mon dessin... :oops :

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Après avoir fait la boucle à partir de zéro avec sa boucle de couplage secondaire, j'ai fait mes premiers essais.

J'ai tout d'abord fait un bref essai, à une fréquence calme, j'ai réglé l'antenne de la boucle et j'ai observé le spectre sous SDRsharp tout en connectant et déconnectant l'antenne de l'entrée du convertisseur...

Et en effet, le bruit transmis par l'antenne était bien supérieur au bruit de fond intirnseque à l'appareil lui-même (20-25 dBfs de différence)... Le bruit de fond délivré par l'antenne sur mon site urbain très fréquenté (Den Haag (NL)) est actuellement d'environ -60/-55 dBfs

Cela confirme donc la non nécessité, dans mon cas, d'un préamplificateur HF frontal (dans une zone rurale calme, ce serait peut-être différent... je dois essayer, définitivement).

 

J'ai mis tous mes efforts dans la sélectivité de mon système, et il fonctionne assez raisonnablement.

Voici quelques premières captures d'écran réalisées un jour en fin d'après-midi, à différents réglages de gain.

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Je ne dépasse jamais 40%-50% du gain LNA du dongle RTL-SDR lui-même.

Le LNA fait un bon travail, en tant qu'étape de gain IF et me permet de travailler avec un SNR pas mal quand je baisse le gain du dongle.

Je dois travailler sur le câble en ajoutant plus de ferrite et vérifier ma connectique USB.... Des signaux parasites apparaissent de temps en temps lorsque le câble se déplace dans la prise USB de l'ordinateur portable.

 

 

Voici une vidéo pour illustrer l'effet sélectif de l'antenne cadre... :

Entre 1 mn 30 sec et 2 mn, en gros, la dérive de la bande passante est un peu chaotique, car j'ai dû accorder un condensateur secondaire afin de décaler la gamme de fréquence accordable plus haut, pour atteindre les 40m. Cela fonctionne bien, il faut juste améliorer l'ergonomie d'utilisation, c'est sûr...

 

https://www.youtube.com/watch?v=YMw4wdq3RDc&t=39s

 

La prochaine étape consistera à motoriser la capacité de réglage de la boucle principale, la capacité de couplage de la boucle secondaire et la rotation de l'ensemble, afin de "fonctionner" plus confortablement derrière mon écran.

 

Quelques photos du bouzin….

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Suite à cela, je me suis demandé comment faire évoluer ce bricolage pour gagner en sensibilité, sélectivité et résistance aux signaux forts à proximité de la petite station DX que je souhaiterais écouter…

L’usage d’un préampli HF ne me semblait pas pertinente, comme dit plus haut, l’ajout de filtres de bandes ou filtres notch en aval de la boucle compliqués pour moi… l’usage d’un filtre à quartz en sortie du mélangeur inadapté, du fait que ma fréquence intermédiaire FI est variable.

 

Du coup, je me suis penché sur une solution très appréciées par nos voisins de l’autre côté de la Grande Mare et des anglo-saxons en général, l’intégration d’un dispositif à réaction agissant comme un Q multiplier, permettant d’augmenter la sélectivité de mon antenne cadre et de booster le signal convoité en même temps…

 

Réalisable facilement (en fait dans mes boites à monstres, j’avais déjà une petite platine bricolée en ce sens avec un simple JFET BF245…)


Donc j’ai procédé à l'adjonction du circuit régénératif cité...

Au sommet de l'antenne cadre, donc un simple petit ampli à base de JFET, je repique le signal de l'antenne cadre, et le réinjecte, via le drain par couplage inductif, avec la boucle du haut (extension du drain du JFET, en phase, sur l'antenne....

Le dosage se fait avec un petit potar monté en parallèle sur la boucle de couplage du drain.

 

J’ai choisi ce montage parmi d’autres possibilités pour les raisons suivantes :

Je voulais que le circuit régénératif soit complètement indépendant et déconnectable de la boucle LC de l’antenne en quelques secondes afin d’utiliser l’antenne dans son mode normal passif, si je le souhaite.

Je ne souhaitais pas intégrer un élément amplificateur actif directement à l’entrée du mélangeur et voulais profiter du couplage souple et pratique de la boucle secondaire d’origine de l’antenne. L’ensemble du montage régénératif (en bleu + sa pile) est donc complètement galvaniquement isolé de la boucle de couplage et donc du up convertisseur et de tout ce qui suit en aval.

 

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Par essais successifs et retaillages et repositionnement successifs, j'arrive à doser la réaction/régénération sur toute la gamme de travail de l'antenne qui englobe la bande des 80m et des 40m...

Le circuit LC principal de l'antenne, avec son circuit additionnel de réaction/régénération est complètement isolé galvaniquement de la boucle de couplage traditionnelle, celle du bas, et donc du "récepteur" SDR...

Un mélange old school/vintage et moderne sympa et bricolable avec pas grand chose en fait.... Les baguettes de sushi et tuteurs de tomates font d'excellents éléments de montage....:

 

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Dans ce qui suit, je vous mets quelques capture d’écrans du logiciel SDRsharp qui contrôle la clef RTL-SDR, et aussi quelques vidéos montrant l’effet « désamortisseur/Q multiplicateur » sur la bande des 80 m et environs et aussi la bande des 40 m et environs….

Tout d’abord une succession de capture d’écran sur un coin de bande des 80 m avec differents taux de désamortissement de l’antenne avec son dispositif « Q multiplicateur »…

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La portion de spectre est zoomée par le logiciel de la clef, on voit  bien le rétrécissement de la bande passante et la surtension du circuit LC de l’antenne qui augmente….

Nota bene : en (1) on a l’impression que l’antenne boucle seule ne semble pas très sélective, il n’en est rien… En fait, si on dezoome le spectre, et compte tenu de l’absence de gain LNA, on voit bien malgré cela le petit pic de résonnance de l’antenne bien marqué et se promener comme une puce sur le dos d’un chien, le long du spectre visualisé (cf plus haut la première vidéo de ce post).

 

Ensuite ici 4 vidéos :

 

La première est une capture vidéo d’une excursion de la bande des 80 m et environs, uniquement avec l’antenne boucle magnétique de base, sans système régénératif.

Je joue avec les différents gains de la clef en partant avec le gain LNA « à 0 » et de faibles valeurs pour le gain du mélangeur et VGA

https://www.youtube.com/watch?v=jxTJCjda7rE

https://www.youtube.com/watch?v=jxTJCjda7rE

 

La seconde est une capture vidéo d’une excursion de la bande des 80 m et environs, mais avec la boucle utilisée avec le système régénératif/Q multiplicateur…

La au début, tous les gains sont carrément à « zéro »… Je joue avec plus ou moins progressivement après…

https://www.youtube.com/watch?v=zHY9_TmVh-k

https://www.youtube.com/watch?v=zHY9_TmVh-k

 

On voit bien la sélectivité plus pointue dans ce second cas et aussi le fait qu’on obtient un signal lisible avec globalement les gains de la clefs ajustés à un niveau en général plus bas que dans le premier cas….

 

La troisième est une capture vidéo d’une excursion de la bande des 40 m et environs, uniquement avec l’antenne boucle magnétique de base, sans système régénératif.

Ici au début, tous les gains sont à « zéro »… Je joue avec par la suite

https://www.youtube.com/watch?v=ET8slCw_udc

https://www.youtube.com/watch?v=ET8slCw_udc

 

La quatrième est une capture vidéo d’une excursion de la bande des 80 m et environs, mais avec la boucle utilisée avec le système régénératif/Q multiplicateur…

Idem au niveau des gains…

https://www.youtube.com/watch?v=jBRE2r9dhjU

https://www.youtube.com/watch?v=jBRE2r9dhjU

Même remarque que précédemment….

 

A noter que lorsque la « bande passante «  de l’antenne traverse les morceaux de bandes de radio-diffusion, on voit bien quand même l’apparition des signaux de transmodulation/parasites un peu partout sur l’ensemble de la bande visible sur l’écran.

 

De façon générale, il me semble obtenir les meilleurs résultats d’écoute et de visualisation de signaux lorsque :

le gain LNA de la clef est dans les 25 % , ou moins, du max possible

le gain du mélangeur de la clef est à 50%, ou moins, du max possible

le gain VGA (je ne sais pas a quoi cela correspond exactement, j’ai juste l’impression que c’est lié à un étage amplificateur quelque part vers « fin »/ « sortie » de la clef, en aval du mélamgeur ????) est à 25% voir presque à 0%, du max possible…

 

Bref, être délicat et « économe » avec le gain LNA, ne pas hésiter à jouer avec le gain du mélangeur, et être très délicat et « économe » avec le gain VGA…

 

Alors, je me suis un peu emberlificotté les pinceaux au niveaux des ajustements des gains lors des manipulations…. Les comparatifs ne sont pas très rigoureux car je n’ai pas reproduit exactement les variations de gains d’une vidéo à l’autre… je m’en excuse, et referrais quelques manips en plus en faisant bien attention à ce point là….

 Les vidéos sont saccadées ( utilisation approximative de VLC et machine vieillissante….)

 

Pardonnez moi pour toutes ces longueurs dans ce premier post... Mais voyez cela un peu comme un petit carnet d'expérimentation sans grande prétention...

Merci à vous pour votre patience de lecture.

À bientôt.

 

Stéphane

 

 

Edited by LACHAUD Stéphane

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F5JVD

Bonjour,

C'est effectivement un message très long :)

Permettez une remarque, ajouter un LNA entre votre FI et la clé est inutile voire néfaste. 35 db de gain devant la clé , c'est beaucoup trop.

Le facteur de bruit du LNA ne vous apporte rien (ou si peu), par contre à cause du gain de 20 dB vous réduisez la dynamique de la clé dont c'est déjà le point faible.

Vos différentes constatations que les gains doivent être réglés assez bas en sont les conséquences.

Bons essais,

Amicalement

73, PL

 

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LACHAUD Stéphane

Bonjour à vous Pierre-Louis F5JVD et tout d'abord merci pour votre retour sur ces bricoles. :)

En fait, on se retrouve avec 15 dB de gain devant la clef, le convertisseur "Ham it up" est complètement passif et présente un gain (ou perte de conversion, on dit comme cela?) de - 10 dB. 

L'ampli "FI" en aval est là aussi pour compenser cette perte (enfin c'est ce que je me dis...)

J'ai fais pas mal d'essais avec et sans l'ampli FI, au moins avec l'antenne boucle initiale, sans le circuit régénérateur, et en ce qui concerne les signaux faibles (et isolés, il est vrai) à recevoir, cela apporte quand même un sacré plus en "lisibilité"/compréhension.

 

Par contre, il est aussi vrai que la dynamique diminue... Il ne reste pas "beaucoup d'espace" entre le bruit de fond dans la bande passante de l'antenne et le max admissible par la clef (le "0 dBfs")...

Je compte pas mal (peut-être à tord) sur la sélectivité de l'antenne avec son circuit régénérateur pour m'aider à faire cotoyer signaux forts et faibles (le convoité)....

 

Mais je pense que, pour aller dans votre sens, rajouter un petit circuit by-passant sur demande l'ampli FI serait profitable... 

 

edit: je vais faire un essais comparatif en mettant uniquement la clef RTL-SDR seule en sortie de l'antenne "régénérée", en mode échantillonnage direct, aucune amplification d'aucune sorte entre la sortie de l'antenne et la clef. 

 

Encore merci pour vos remarques et suggestions!

 

À+,

Lambda

Edited by LACHAUD Stéphane

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F5JVD
Il y a 2 heures, F5JVD a dit :

Bonjour,

C'est effectivement un message très long :)

Permettez une remarque, ajouter un LNA entre votre FI et la clé est inutile voire néfaste. 35 db de gain devant la clé , c'est beaucoup trop.

Le facteur de bruit du LNA ne vous apporte rien (ou si peu), par contre à cause du gain de 20 dB vous réduisez la dynamique de la clé dont c'est déjà le point faible.

Vos différentes constatations que les gains doivent être réglés assez bas en sont les conséquences.

Bons essais,

Amicalement

73, PL

 

Re,

Je me suis aperçu d'une erreur dans mon message.

Votre convertisseur "HAM it up" ne contient effectivement qu’un mélangeur et présente donc une atténuation globale de l'ordre de 10db.

De par la taille du module, j'ai supposé un peu rapidement qu'il y avait globalement du gain avec un étage d'amplification similaire au convertisseur que proposait SV1AFN que je connais.

https://www.sv1afn.com/images/usrImage/12-12-2019-20-58-5df2aa0cb86b8.pdf

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73, PL

 

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LACHAUD Stéphane

Oui Pierre Louis, la platine "Ham it up" est assez grande et peut donner cette impression de présence d'ampli...

La platine contient d'ailleurs aussi une partie réservée à un circuit de source de bruit déjà cablé, mais nécessitant (suivant la version du convertisseur) le rajout d'un cavalier d'alimentation et d'une prise SMA supplémentaire pour être fonctionnelle. La source de bruit est complètement indépendante de la partie mélangeur de la platine... Pour le moment je ne l'utilise pas.

Les seuls éléments actifs dans la section mélangeurs sont les 2 relais IC6 et IC7 en entrée et sortie permettant de by-passer si on veut, le mélangeur: le signal RF traverse la platine pour être directement injecté dans la clef.

 

Upconverter_Diagram-Small.jpg.ecb08dae02a7dea15771c973c7388311.jpg

 

https://github.com/opendous/Upconverter1v3/blob/master/Upconverter-125MHz-ADE_Schematic.pdfCiteNPLDOCS

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Cordialement.

 

Stéphane

Edited by LACHAUD Stéphane

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LACHAUD Stéphane

Bonsoir à vous. :)

Je passais rapidement ici pour partager avec vous une petite session "d'écoute" et vous montrer un peu "brut de décoffrage et IRL" un peu comment cela se passe sur mon balcon de radioécouteur urbain...

 

Juste 2 vidéos. La première courte pour la mise en situation:

 

 la seconde trèèès longue (37 min), je m'em excuse et vous conseille de "passer en mode rapide et aller retours" suivants vos intérêts et votre patience, pour illustrer une ballade radio entre la bande des 80m (phonie LSB) et des 40m (phonie LSB et un peu de CW), avec un passage par la balise VOLMET de Shannon sur 5505 kHz en USB.

 

 

Peut être se centrer sur les passages entre 1min-9min; 11min-13min; 14min-17min ...

 

J'avoue qu'en plus d'être un amateur de technique radio plutôt limité et pas très véloce, je suis en plus un mauvais cadreur... Entre les effets de main lors de la manipulation du CV, surtout lorsque le niveau de régénération est élevé, et pour le 40m surtout, les va et viens sur la tarasse pour les divers réglages "à l'oreille", l'oeil sur l'écran un peu éloigné, et le stress du vidéaste amateur.... :D :D :D ... Mais disons que je collecte quelques archives, et continuerais en faisant des vidéos plus ciblées histoire d'alimenter ce "carnet d'expérimentations"....À ma décharge, normalement, j'écoute au casque systématiquement, et pour ce soir, j'étais un peu anxieux de réveiller les gosses dormant dans la chambre à côté du balcon, d'ou ma timidité sur le volume du laptop... Et pour le bruit de fond urbain, et autres toussettement, milles excuses... 

 

Je tente d'illustrer encore ici l'effet "régénératif" ou "Q multiplicateur" de mon petit système de réaction sur mon antenne cadre, en jouant dessus, le poussant (avec quelques passage à l'accrochage, c'est assez délicat à la manoeuvre, mais cela fit partie du jeu) ou au contraire le modérant voir le supprimant complètement.

 

Je m'amuse à comparer à divers moment le cas ou j'ai:

- D'un côté, peu de réaction, peu d'effet "multiplicateur de Q" mais plus de gain (LNA, mixer, VGA) au niveau de la clef, et 

- D'un autre côté, beaucoup plus de réaction, beaucoup d'effet "multiplicateur de Q", mais un gain très faible au niveau de la clef (souvent à zéro pour les trois niveaux d'amplification LNA, mixer, VGA).

On voit aussi à 2 ou trois reprises un passage sur les bandes broadcasts voisines haute du 80m et du 40m, générant des signaux indésirables (produit d'intermodulation j'imagine) sur tout le spectre accessible à l'écran.

la sélectivité pour des signaux faibles à pas trop violent et le gain compréhension est intéressant, avec une aide à la resistance aux signaux forts voisins (du moins j'ai l'impression, je peux me tromper).

Par contre, utilisé sans discernement sur des signaux broadcast déjà forts (ou même émis puissamment par des radioamateur), c'est évidemment la source d'une ribambelle de signaux fantômes pulsant au rythme de la modulation du signal principal (on le voit pour ma ballade dans le broadcat vosiin du 80m, et le signal puissant de VOLMET de Shannon ou je m'amuse aussi à comparer sans effet régénératif mais avec du gain et avec effet régénératif, mais sans gain).... Pour tout ce qui broadcast AM, l'antenne cadre classique va très bien (je n'ai pas voulu mettre d'enregistrement broadcast ici, je ne pense pas que ce soit autorisé, je ne suis pas sûr...Dans le doute) et offre plus de bande passante rendant l'écoute plus pleine et sympa, pour tout ce qui est broadcast....

 

Par contre, à l'opposé du spectre des utilisateurs, pour le CW, un peu faible sur l'antenne cadre classique, c'est terrible comme effet, l'usage du système régénérateur faisant émerger le signal voulu du bazar ambiant..... Je ne comprends pas le morse, mais je trouve ça toujours aussi magique à écouter....

 

Bref, juste une petite tranche de vie d'écouteur en passant.

 

Merci pour votre patience de lecture.

 

Cordialement...

 

Stéphane

 

 

Edited by LACHAUD Stéphane

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LACHAUD Stéphane

Bonjour à vous...

 

Une petite dernière faite cette nuit avant de faire dodo, ou je me concentre un peu plus sur une portion de la bande des 80m, en phonie et un peu de CW encore.... 

Toujours jouer sur la réaction appliquée sur l'antenne... avec par exemple un résultat sympa entre 4 min et 6 min... et sur la fin (par exemple entre 14 et la fin de la video, pour du CW "très régénéré..." :D...

 

 

Un autre point sur lequel il faut que je planche, ce sont les possibilités de filtrages (FI audio et autres) offertes par le logiciel SDRsharp gérant la clef SDR, je les utilise assez peu encore par manque de connaissances.

Aussi à potasser de la biblio pour voir e qui est possible de faire pour rabaisser le bruit de fond du système. Voir à gagner un peu de dynamique, ce qui n'est pas le fort de cette clefs (8 bits).

 

Cordialement.

 

Stéphane

 

 

 

 

 

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