Filtre de réception pour la bande des 80 mètres

Pour la réalisation de ce filtre je suis parti ce cette description : http://www.qsl.net/aa3sj/Pages/80m-filter.html

Filter shema on AA3SJ QSL.NET page

AA3SJ à repris un filtre initialement mis au point par IK0VSV ( Marco Eleuteri ) et publié dans le numéro 105 de SPRAT

Il faut comprendre que ce filtre est optimisé pour la réception, par conséquent:

  • Il atténue beaucoup plus les fréquences inférieures à la bande passante que les fréquences supérieures. Ceci a du sens en réception ou un poste se fera plus facilement brouiller par les harmoniques que des stations radio puissantes provoquent sur l’étage d’entrée que par les stations qui sont au dessus en fréquence. Ici il s’agit de se débarrasser des stations broadcast Grandes ondes et petites ondes, et aussi de pas mal de parasites urbains ( alims à découpage principalement)
  • Si on regarde le schéma on se rendra compte que quand les fréquences deviennes très grandes ce filtre tend à devenir un simple filtre passe bas RC du premier ordre ( les inductances sont alors comme des circuit ouverts), ou même un diviseur de tension capacitif, ce qui explique la faible atténuation quand on monte en fréquence.
  • De même, quand on descend en fréquence, les condensateur du haut du schéma deviennent progressivement comme des circuits ouverts, et les inductances comme des court circuits, ce qui aboutit à une forte atténuation.
  • Un filtre généraliste destiné à équiper un émetteur/recepteur, et donc à servir aussi  en émission sera bien plus symétrique, voire plus performant sur les fréquences supérieures,  car il devra supprimer des harmoniques ou fréquences images produites par l’émetteur.
  • Ce filtre peut quand même servir comme (mauvais)  filtre d’émission, il offrira quand même quelques dizaines de db d’aténuation sur les bandes de 40 et 20 mètres mais dans ce cas la, il est prudent de ne pas trop dépasser 20W de puissance, les condensateurs céramiques utilisés étant limités à 50V.

Ce filtre est idéal dans un recepteur pour la bande des 80M ayant peu de dynamique d’entrée ( comme par exemple un recepteur dont le mélangeur d’entrée est un Ne602/ne612), il fera en amont le ménage nécessaire  pour que le mélangeur ne mélange pas n’importe quoi.

J’ai un peu modifié ce filtre pour qu’il puisse être réalisé avec des valeurs standard de condensateurs, actuellement faciles à trouver en céramique multicouche, voila ma version:

Adapted version

Voila ce que donne la simulation LTSpice pour la bande passante:

LT Spice simulation

Voila maintenant a quoi ressemble physiquement la réalisation:

Les 3 tores sont des T50-2, bobinés en 23 tours de fil 0.24mm.

Le petit interrupteur en bas à gauche sert a court-circuiter le filtre, afin de facilement faire des essais d’insertion/suppression du filtre dans une chaîne de réception.

La construction ne laisse pas beaucoup de latitude  d’erreur car il est très serré, des tores mal bobinés ou des condensateurs qui s’éloignent un peu trop des valeurs promises vous priverons d’une partie de la bande des 80M.

Voila ce que donnent les mesures en fréquence:

Elles ont été réalisées avec une source de bruit 50 Ohms home-made, et un oscilloscope ISO-TECH ISD-1102B en mode analyseur de spectre ( FFT ). J’ai rajouté 50 Ohms en parralèle sur l’entrée de l’oscilloscope pour assurer une impédance de sortie adaptée.

 

Et si maintenant, par la magie de la fusion de calques d’un logiciel de dessin, on superpose ce que donnait la simulation avec ce qui est mesuré au final.

Simulation results compared to real filter

Le résultat semble pas mal ressemblant.

Mise à jour au 21/01/2017
Compléments sur les brouillages d’un recepteur

Voila le détail des types de brouillages qui peuvent polluer, via leurs harmoniques, un recepteur sur la bande des 80M.

Je les ais directement transposé sur la courbe de réponse du filtre afin que l’on puisse juger de l’atténuation qu’il présente sur ces fréquences.

Cas du brouillage via les harmoniques:

  • Situation ou l’émetteur du brouillage produit lui même les harmoniques:
    C’est le cas de toutes les sources de brouillage qui ne produisent pas des sinusoïdes parfaites, comme par exemple les alimentations à découpage qui équipent la quasi-totalité de nos équipements électroniques actuels. Une alimentation à découpage qui fonctionne à 50khz produira donc un brouillage tous les 50khz, et ceci généralement sur plusieurs mégahertz.  Ce type de brouillage est facile à identifier, si on affiche le spectre reçu on pourra observer des raies régulièrement espacées, et généralement constantes en intensité.
    Un filtre ne peut rien contre ce type de brouillage car le brouillage est déjà présent dans la bande reçue.
  • Situation ou le recepteur produit lui même les harmoniques:
    C’est le cas des émetteurs « propres » mais puissants, comme le sont les stations radio AM ( grandes ondes et petites ondes), ou même le réseau électrique avec ses 50Hz. Dans ce cas la, l’émetteur ne produit aucun harmonique, mais c’est le recepteur, qui saturé par la puissance de ces émetteurs va lui même les produire sur son étage d’entrée (dont la linéarité n’est jamais parfaite)… et donc les recevoir.
    Par exemple une station de radio petites ondes sur 1216khz va produire sur l’entrée du recepteur un harmonique à 1216khz * 3 = 3650 Khz.. donc en plein dans la bande des 80M.
    Si on prend le cas d’une radio grandes ondes comme RMC, son 17e harmonique tombe dans la bande des 80 mètres ( 216 * 17 = 3672).
    Un filtre est particulièrement efficace pour lutter contre ce type de brouillage, car en baissant considérablement le niveau d’entrée de ces émetteurs il évite la saturation de l’étage d’entrée du recepteur et donc réduit notablement sa production locale d’harmoniques.A noter qu’une même source de brouillage peut à la fois brouiller par les harmoniques qu’elle produit que par ceux qui sont produit par l’étage d’entrée du recepteur à la réception de sa fondamentale, l’un n’exclue pas l’autre, tout se superpose. C’est souvent le cas avec des alimentations à découpage de puissance ( ascenseurs etc..) situés au voisinage de l’antenne. Dans ce cas la, un tel filtre atténuera le brouillage ( via la réduction du niveau de la fondamentale du brouilleur sur l’étage d’entrée du recepteur) mais ne changera rien aux harmoniques directement fournis par l’émetteur du brouillage.

Cas des brouillages par produits de mélange

Il est aussi possible d’être brouillé par des émissions de fréquence supérieures à la fréquence reçue. l’étage d’entrée d’un recepteur n’étant pas parfaitement linéaire, des mélanges vont s’effectuer à la réception et les produits de mélange vont se superposer au émissions reçues.
Par exemple, si une radio FM puissante est reçue à la fréquence de 100Mhz, et une autre tout aussi puissante est reçue à 103.6Mhz, deux produits de mélange vont apparaître sur l’entrée du recepteur, celle de la somme à 100+103.6 = 203.6 Mhz, qui ne va pas trop nous gêner, mais aussi celui de la différence à 103.6Mhz – 100.0Mhz = 3.6Mhz qui va se retrouver en plein dans la bande des 80 mètres.
Un filtre qui atténue les fréquences hautes  aide à considérablement réduire cette source de brouillage.

David F4HTQ
Janvier 2017

Ce contenu a été publié dans Electronique, avec comme mot(s)-clé(s) , , , . Vous pouvez le mettre en favoris avec ce permalien.

Une réponse à Filtre de réception pour la bande des 80 mètres

  1. Ping : Filtre de réception pour le 80 mètres - RADIOAMATEUR-ONLINE

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée.