LA BASE RADIOCOM 2000 MATRA EN ATV Description du tiroir RX

LA BASE RADIOCOM 2000 MATRA
EN ATV
Joël Redoutey - F6CSX
Nous allons montrer comment transformer un tiroir RX-TX UHF Radiocom 2000 MATRA en
émetteur de télévision 438,5 MHz. La plupart des modifications proposées sont transposables à
d’autres matériels similaires et chacun pourra les adapter à ses besoins.
Description du tiroir RX-TX UHF
Le tiroir RX-TX UHF se compose de trois modules:
•
Le module synthétiseur qui délivre une fréquence égale à la fréquence d'émission - 31,4 MHz. Il
possède deux sorties identiques (environ +10dBm) et une entrée de référence provenant d'un
pilote TCXO à 5MHz.
•
Le module émission composé d'un oscillateur à quartz 31,4 MHz verrouillé sur l'oscillateur de
référence 5MHz, d'un mélangeur à diodes SBL1 et d'un amplificateur sélectif délivrant environ
+10dBm. La modulation est appliquée à l'oscillateur à quartz.
•
Le module réception à double changement de fréquence 21,4 MHz et 455 kHz
(ce module ne sera pas utilisé ici)
L'intérieur du tiroir RX-TX UHF
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Schéma synoptique de la partie émission
Sortie RX
Mélangeur
Synthé
TCXO 5MHz
filtre-ampli
Sortie TX
F tx - 31,4 MHz
5 MHz
VXO 31,4MHz
PLL 100kHz
Module synthétiseur
Le synthétiseur principal est bâti autour des circuits Philips HEF4750/HEF4751.
L'affichage de la fréquence s'effectue en clair au pas de 12,5 kHz à l'aide de petits commutateurs
rotatifs.
Le VCO utilise un JFET J310. La ligne imprimée possède un ajustable qui permet de centrer la
bande. Il oscille sur la fréquence d'émission - 31,4 MHz ( FI 21,4 MHz + shift 10 MHz).
La référence est fournie par un TCXO externe à 5 MHz
Deux sorties bufferisées (BFR90) sont dirigées vers les modules RX et TX.
Le synthétiseur est alimenté en 10V à partir du 14V général.
Buffer
Programmation
VCO
Filtre de boucle
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Module TX UHF
La fréquence issue du synthétiseur est mélangée à du 31,4 MHz dans un SBL1.
Un oscillateur à quartz 31,4 MHz est verrouillé sur la référence 5 MHz par une PLL réalisée en
TTL.
La fréquence de comparaison est de 100 kHz.
La référence 5 MHz est divisée par 50 par deux 74LS161, la fréquence de l'oscillateur à quartz est
divisée par 314 à l'aide de deux 74LS161 et d'un 74LS112.
Le VXO 31,4 MHz reçoit la modulation BF.
La sortie du mélangeur est filtrée (3 filtres en hélice) et amplifiée (voir schéma en annexe).
La puissance disponible en sortie de module est d'environ 10mW (BFR91A).
La carte possède ses propres régulateurs alimentés en 14V.
BF
PLL
VXO 31,4 MHz
Ampli & filtres
Modifications du Synthétiseur
•
Centrage de la fréquence du VCO
D'origine, le VCO est centré un peu trop bas, et l'ajustable n'est pas suffisant pour rattraper.
Il suffit de supprimer la capa chip C09 de 4,7 pF en parallèle avec l'ajustable.
Le VCO peut alors être calé par l'ajustable entre 380 et 450 MHz environ.
La plage de verrouillage du synthé est d'environ 20 MHz.
•
Utilisation de l'oscillateur interne
Si l'on n'utilise pas le TCXO 5MHz de référence prévu à l'origine, on peut utiliser l'oscillateur
interne du HEF4750V.
Connecter un quartz de 5MHz entre les pattes 21 et 22 du HEF4750.
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Mettre un condensateur de 47 à 100 pF entre la patte 22 et la masse et un condensateur ajustable
de même valeur entre la patte 21 et la masse. Ajuster ces valeurs en fonction du quartz pour
avoir 5MHz à quelques dizaines de Hz près.
Supprimer la résistance de charge de 51 Ω aux bornes de la prise coaxiale subclic.
•
Augmentation de la fréquence de lecture des switches de programmation.
Le circuit vient lire les commutateurs de programmation avec une période donnée par un
oscillateur construit avec deux NAND 4093 (MN03). La période sur le circuit d'origine est
d'environ 1 minute, ce qui n'est pas gênant dans le cas d'une fréquence fixe, mais est
franchement désagréable lorsqu'on veut changer fréquemment de fréquence.
Remplacer la résistance de 2,2 MΩ reliée aux pattes 12 et 13 du 4093 (R34) par une 220KΩ et
le condensateur de 47µF (C41) par 1 µF non polarisé (ces composants sont situés sous les
commutateurs de programmation).
•
Réglage
Afficher 438,500 MHz à l'aide des commutateurs rotatifs.
Faire varier le condensateur ajustable du VCO jusqu'à ce que la LED rouge s'éteigne.
Ajuster finement pour avoir environ 5V sur la varicap (point test prévu à cet effet).
•
Résultats de mesures
Sur le synthétiseur ainsi modifié on relève les mesures suivantes :
Puissance de sortie : + 10dBm
Harmonique 2 : - 32 dBm
Harmonique 3 : - 35 dBm
Harmonique 4 : - 37 dBm
Bruit de phase :
- 25 dBc à 5 kHz
- 45 dBc à 10 kHz
- 65 dBc à 20 kHz
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Transformation de la carte TX en émetteur de télévision
Observer le schéma de la partie HF de la carte TX (voir en annexe).
Nous allons utiliser le Mélangeur SBL1 en modulateur d'amplitude et le transistor 2N2222 en driver
vidéo.
Sur la carte TX, dé-câbler tous les composants de l'étage adaptateur sauf le transistor 2N2222.
En vous aidant des pistes existantes, réaliser le circuit suivant:
+12V
RV2
33k
C2
2k7
C1
Q2
100µF
22µF
D1
C5
R4
C3
22µF
2N2222A
Video
R3
1k
R7
1N4148
Q1
2N2222A
75
R6
10k
100uF
R5
R2
470
10k
C4
220
R1
270
RV1
vers SBL1-IF
100
Le signal vidéo est appliqué à la base du transistor Q2 monté en émetteur suiveur, via le
condensateur de liaison C2.
Le signal est ensuite clampé par le circuit D1, C1, RV2, R3.
La sortie vidéo s'effectue sur le curseur du potentiomètre RV1 qui règle le niveau. La capacité C4
permet de compenser la bande passante de l’ensemble.
Ce signal doit être appliqué à l'entrée IF du SBL1.
Or curieusement, les ports IF et RF du SBL1 ont été inversés sur la carte d’origine: la sortie HF
s'effectue sur le port IF (broches 3 et 4) et l'entrée 31,4 MHz est injectée sur le port RF (broche 1).
On rétablit facilement le schéma correct en coupant les pistes et en les re-câblant dans le bon ordre
(vidéo sur 3 et 4, sortie HF sur 1).
Injecter le 438,5 MHz normalement sur la prise subclic prévue à cet effet. Le niveau d’injection
donnant les meilleurs résultats est d’environ -10dBm, il faut donc placer entre la sortie du
synthétiseur et l’entrée du module, un atténuateur d’environ 20 dB, réalisé par exemple par une
cellule en té constituée de deux résistances shunt de 68Ω et d’un potentiomètre série miniature de
220 Ω.
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Le niveau d’injection de la vidéo est très critique pour obtenir une bonne linéarité.
Connecter une mire en échelle de gris à l’entrée vidéo et observer à l’oscilloscope (en position DC)
le signal à la sortie du modulateur (sur les broches 3 et 4 du SBL1). Régler les potentiomètres RV1
et RV2 pour que le fond du top de synchro soit entre 50 et 80 mV et que l’amplitude totale du signal
soit comprise entre 120 et 150 mV.
Réaligner les étages amplificateurs pour le meilleur compromis bande passante-réjection de la
bande latérale supérieure.
La sortie est d’environ 10 mW sur un blanc.
Parfaire les réglages en connectant une sonde détectrice à la sortie du module.
Entrée RF
Sortie oscillo
HP2800
50
10pF
1.8k
Relier la sonde à l’oscilloscope par un câble très court afin de ne pas ramener trop de capacité sur la
sonde, ce qui diminuerait sa bande passante (la capacité d’entrée d’un oscilloscope est en général de
20 pF, celle d’un câble coaxial d’un mètre de long est voisine de 60 pF).
Observer sur une voie le signal issu de la mire et sur l’autre celui de la sonde. En adaptant les
niveaux, parfaire les réglages pour que les deux traces soient superposables.
Si le burst chroma est atténué et si les marches sont arrondies, augmenter la valeur de la capacité
C4, si au contraire on constate une surcompensation, diminuer sa valeur.
Relevé de la bande passante
La bande passante à -3 dB est d'environ 12 MHz, centrée sur 435 MHz (2MHz/div, 5 dB/div)
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L'ondulation dans la bande passante est de l'ordre de 0,5 dB (1MHz/div, 1 dB/div)
L'atténuation hors bande est supérieure à 60 dB à 30 MHz (10MHz/div, 10 dB/div)
L'utilisation d'un filtre réjecteur de la bande latérale supérieure est fortement recommandée.
J'ai obtenu de bons résultats en utilisant la moitié du duplexeur du TRX Radiotel ER2001UD:
Garder le côté RX, supprimer les capas chip en série avec les bobines et réaligner
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Modification mécanique
Chacun accommodera les modules à sa manière. Pour ma part, j'ai scié le module au ras des
cloisons de blindage, comme le montre les photos.
Vue du module TX UHF
Ne conserver que
cette partie
Détail de la partie à conserver
2N2222
Mélangeur SBL1
La cloison supérieure a été percée pour accepter un by pass pour l'alimentation +12V et une prise
subclic pour l'entrée vidéo.
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On fera suivre cet émetteur d’un amplificateur de puissance linéaire
On peut par exemple attaquer l’amplificateur MATRA 50W version 2 qui est linéaire (radiateur
anodisé sans aucune découpe, 2 transistors AM5060 au final) après lui avoir appliqué les
modifications décrites sur ce site.
L’amplificateur 50W version 1 (radiateur noir avec découpe et transistor J02017 au final) doit au
préalable être linéarisé.
73 QRO de Joël F6CSX
Edition mai 2002 – Révisé le 11 juin 2007
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Schéma de la partie HF de la carte TX
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