Si vous réalisez ce récepteur conçu pour capter la bande aviation —l’aviation civile émet en AM sur une large plage de fréquences allant de 118 MHz à 136 MHz— vous pourrez écouter les conversations entre les pilotes des aéronefs (avions de transport, avions de tourisme, hélicoptères, ULM) et les tours de contrôle; ou alors écouter les informations météorologiques automatiques. Tout cela en français ou en anglais et avec une phraséologie que peu à peu vous comprendrez parfaitement!
Quand vous levez les yeux vers le ciel (comme ça, pour rien ou bien parce que vous avez entendu un moteur), vous voyez de longues traces blanches rectilignes que
peu à peu le vent d’altitude déchiquette: et alors vous rêvez aux destinations lointaines de ces “ets” gros porteurs —Airbus ou Boeing— volant à 8 ou 9 000 mètres; mais si au moins vous pouviez entendre les conversations entre les pilotes et les infrastructures au sol de l’Aviation Civile! Car vous savez bien que lorsqu’il va de Paris à Athènes ou de Lyon à Varsovie l’équipage d’un avion a besoin de rester en contact radio avec le sol. Les contrôleurs aériens, face à leur radar, surveillent en effet le trafic et assignent à chaque aéronef son altitude QNH (par rapport au niveau de la mer) ou sa hauteur QFE (par rapport à la piste d’où on a décollé) et sa trajectoire, afin d’éviter toute collision entre eux (on appelle cela l’espacement aérien); eh bien, c’est tout simplement par radio que tout ce beau monde communique! Et il le fait, en anglais ou en français (ou autre langue locale), en utilisant un jargon (plutôt une phraséologie, c’est le terme) qui vous étonnera au début mais avec laquelle vous deviendrez vite familier si vous écoutez régulièrement.
Et cela, certes avec un moindre degré d’urgence etd’impérativité, concerne également l’aviation de loisir: en effet, les avions de tourisme ou les ULM sont également tenus (de plus en plus en tout cas pour ces derniers) d’avoir une station émettrice! réceptrice à bord et, au cours des différentes phases du vol,
pour le moins de tenir informés d’une part les autres pilotes (déjà en l’air ou sur le point de décoller) et d’autre part l’éventuel contrôle aérien présent sur l’aérodrome ou le terrain de départ et! ou de destination. Cela fait beaucoup de conversations, le plus souvent brèves (il ne s’agit pas de bavasser, cela risquerait de mettre en péril tous les usagers en encombrant la fréquence) mais efficaces; efficacité due à l’utilisation d’une phraséologie dans laquelle se trouvent des abréviations internationalement connues, comme le code Q, dont le Tableau 1 vous donne un aperçu.
Tous ces passionnants dialogues ont lieu en AM (modulation d’amplitude), exclusivement et sur une bande de fréquence allant de 118 à 136 MHz; ces émissions ont donc lieu “en clair” et elles peuvent être écoutées en toute légalité* par quiconque possède l’appareil adéquat, c’est-à-dire recevant ces fréquences et démodulant l’AM. Disons tout de suite que ces données ne concernent pas l’aviation militaire qui utilise d’autres fréquences, mais seulement l’aviation civile, qu’elle soit professionnelle ou de loisir.., et vous verrez, ou plutôt vous entendrez que cela fait beaucoup de monde. Il n’y a pas que des dialogues, d’ailleurs, puisque certaines fréquences de la bande aviation diffusent des données météorologiques 24 h / 24 en automatique et avec une voix monocorde et synthétique.
Lappareil, le récepteur, que cet article vous propose de construire reçoit ces fréquences —et même un peu plus: de 110 à 140 MHz- et démodule l’AM. Au moment de l’utiliser, ne vous étonnez pas trop si vous captez des ponts radio pour Radioamateurs, car ils émettent en FM “narrow-band” (bande étroite) dans la gamme -proche- de 144 à 146 MHz.
Figure 1: Photo d’un des prototypes de notre récepteur bande aviation. La platine a été installée dans son boîtier spécifique et l’appareil reçoit toutes les émissions en AM effectuées par l’aviation civile (des Airbus aux ULM en passant par les avions de tourisme, les planeurs et les hélicos) sur une bande réservée allant de 118 à 136 MHz. [antenne disponible est un fouet quart d’onde de 48 cm, bien pratique en utilisation “sur le terrain” (personne ne vous interdit en effet de vous tenir à proximité d’un aérodrome ou même d’un grand aéroport); mais si vous voulez augmenter la sensibilité de réception de votre récepteur, vous pouvez relier à la BNC d’entrée RF un câble coaxial allant à une antenne “ground plane” (avec plan de masse constitué de brins obliques accordés) ou toute autre antenne, directive ou pas. Vous fonctionneriez alors en “station fixe”. Celle antenne devrait également être accordée sur la fréquence centrale de 125 MHz.
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Tableau 1: extrait du code Q
QAN: comment est le vent au sol?
QBA: quelle est la visibilité horizontale?
QBB: quelle est la hauteur des nuages?
QEJ: puis-je m’aligner en seuil de piste pour le décollage?
QFE: quelle est la pression sur l’aérodrome?
QFG: suis-je sur l’aérodrome?
QFR: mon appareil a-t-il une avarie?
QFY: quel est le dernier bulletin météorologique?
QGV: me voyez-vous? pouvez-vous voir l’aérodrome?
QNH: quelle est la pression ramenée au niveau de la mer?
QRN: des parasites dégradent la qualité de ma réception.
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Ceci dit, qui pourra résister à la tentation de réaliser un récepteur AM 110 à 140 MHz permettant de capter tout ce qui se dit sur cette bande aéronautique civile?
*C’est d’émettre sur ces fréquences sans autorisation —délivrée précisément par l’autorité de l’Aviation Civile aux propriétaires d’aéronefs— qui est sévèrement puni par la loi; rappelons- le, l’écoute est libre, que ce soit en fixe (chez vous), en portable (â pied au voisinage d’un aérodrome ou d’une piste ULM) ou en mobile (â bord de votre voiture garée sur le parking d’un aéroport international, voir figure 13); par contre, avec le terrorisme désormais endémique, il n’est pas exclu dans ce dernier cas de figure que la Police de l’Air et des Frontières vienne vous demander vos papiers...
Le schéma électrique
Le récepteur AM que nous vous présentons dans cet article dispose d’une sensibilité suffisante pour écouter, en espace libre, tout le trafic aéronautique. Il sera en revanche difficile de capter ces signaux si vous opérez de l’intérieur d’un appartement en utilisant seulement votre antenne fouet de 48 cm (surtout si vous êtes au rez-de-chaussée); dans ce cas, afin d’augmenter la sensibilité de votre appareil, vous devrez placer une antenne extérieure sur le toit (à défaut sur le balcon):
une antenne de type “ground-plane” accordée sur la fréquence centrale de 125 MHz irait très bien, mais tout autre type, directionnel ou non, conviendrait, pourvu qu’elle soit accordée sur une fréquence située dans la bande aviation (voir figure 1). La figure 2 donne le schéma électrique complet du récepteur et notre description commence, comme il se doit avec un récepteur, par la prise d’entrée d’antenne reliée aux condensateurs Cl-02: le signal capté est transféré à travers la self JAF1 sur l’émetteur de TR1 qui l’amplifie légèrement et, à partir de son collecteur, l’applique à travers 08 (un condensateur céramique de 1,2 nF) à la broche d’entrée 1 de 101, un NE602 utilisé comme étage oscillateur- mélangeur.
Le transistor amplificateur avec base à la masse sert à mieux adapter la basse impédance présente à l’entrée avec la haute impédance requise par la broche 1 de 101. Vous pouvez voir d’autre part que sur la broche 6 de 101 on a appliqué la self oscillatrice Ll composée de 3 spires seulement (voir figure7), dont la fréquence peut varier quand on applique sur la diode varicap DV1 la tension que nous prélevons sur le curseur du potentiomètre multitour R4. Cet étage oscillateur engendre une fréquence allant d’environ 120 MHz à 151 MHz.
La valeur du filtre céramique FOl relié à la broche de sortie 5 étant de 10,7 MHz et sachant que la self oscillatrice Ll engendre une gamme de fréquences allant de 120 à 151 MHz, il est implicite qu’en soustrayant de cette gamme la valeur du filtre FOl nous saurons quelle fréquence capte notre récepteur.
Quand la self oscillatrice Ll oscille sur la fréquence de 120 MHz, le récepteur capte la fréquence:
120 - 10,7 = 109,3 MHz
Quand la self oscillatrice Ll oscille sur 151 MHz, le récepteur capte la fréquence:
151 - 10,7 = 140,3 MHz
Vous aurez déjà compris qu’en agissant sur le potentiomètre multitour R4 nous pourrons accorder (syntoniser) le récepteur de 109,3 MHz à 140,3 MHz.
Toutes les fréquences captées par l’antenne, déjà converties sur la fréquence de 10,7 MHz, sont transférées par 019 (un condensateur céramique de 1,2 nF) sur la broche 1 de 102, un autre NE602 utilisé comme second étage oscillateur-mélangeur. Vous voyez en outre que sur la broche 6 de l’étage oscillateur de 102 on a monté un quartz XTAL1 de 10,240 MHz.
Étant donné que la valeur du filtre céramique FOl relié à la broche d’entrée 1 est de 10,7 MHz et celle de F02 relié à la broche 4 de 455 KHz, on obtient une seconde conversion de fréquence de 10,7 MHz à 455 KHz. En effet, la fréquence captée par l’antenne est tout d’abord convertie sur la fréquence fixe de 10,7 MHz, puis cette fréquence est à nouveau convertie sur la fréquence de 455 KHz.
Cette double conversion nous permet d’obtenir pour ce récepteur une sensibilité élevée et une excellente sélectivité, nécessaires pour pouvoir sélectionner tous les canaux, dont la bande passante ne dépasse pas 12-15 KHz. Le signal prélevé à la sortie du filtre FC2 de 455 KHz est appliqué, à travers C28 (un condensateur céramique de 10 nF) sur la broche d’entrée 1 de 1C4, un ZN416E. La figure 4 donne son organigramme interne: il contient un amplificateur MF complet et un détecteur AM ; le signal BF déjà démodulé sort de sa broche 5. Mais ce circuit intégré ne fonctionne correctement que si sa tension d’alimentation est comprise entre 1,4 et 3 V; si elle dépasse 5V, le circuit intégré est endommagé. Afin d’éviter tout dommage de ce type, nous avons appliqué après la R6 de 1,2 k quatre diodes au silicium montées en série (DS1-DS2- DS3-DS4) afin d’abaisser la tension à environ 2,5 V. Pour éviter que ce circuit intégré 1C4 ZN416E ne soit saturé par des signaux très forts, nous avons relié ses broches 1 et 6 (alimentation) par une R7 de 100 k.
Le signal BF est donc prélevé sur la broche 5 déjà préamplifié pour être appliqué cette fois sur la broche 2 de l’amplificateur final de puissance 1C5, un TDA7O52B capable de piloter un petit haut-parleur de 8 ohms.
Le récepteur doit être alimenté en 12 Vcc: cette tension est stabilisée en
5 V par le régulateur 1C3 L7805 pour alimenter tous les étages du récepteur sauf l’amplificateur de puissance BF 1C5. Avec huit piles type bâton de 1,5 V montées en série on arrive justement à 12 V et l’autonomie est de deux mois. Si vous portez volontiers un sac en bandoulière, vous pouvez retenir la solution indiquée par la figure 12. Ceci en “station portable”. En “station mobile” (à bord d’une voiture) vous pouvez prendre le 12 V de la batterie du véhicule, comme le suggère la figure 13. Et bien sûr chez vous, en “station fixe”, vous utiliserez une petite alimentation bloc secteur 230 V.
Liste des composants EN1662
Figure 3: organigramme interne et brochage vu de dessus du circuit intégré TDA7O52B (1C5, voir figure 2).
Figure 4: organigramme interne et brochage vu ZN4I6E (1C4, voir figure 2).
de dessus du circuit intégré
Figure 5: organigramme interne et brochage vu de dessus du circuit intégré NE602 ou SA602 (ICI-1C2, voir figure 2).
Figure 6: Brochages du transistor PNP 2N918 (TRI, voir figure 2) vu de dessous et du régulateur de tension L7805 (1C3, voir figure 2) vu de face.
La réalisation pratique
Quand vous avez réalisé le circuit imprimé double face à trous métallisés et avec plan de masse (dont la figure iib-1 et 2 donne les dessins à l’échelle 1:1) ou que vous vous l’êtes procuré, montez tout d’abord les 8 picots à souder; attention, la tresse du câble blindé du potentiomètre multitour se soude directement sur le plan de masse près de ClO (voir figures 9 et lia).
Montez maintenant tous les composants (tous face “composants”) comme le montrent les figures 9 et lia. Montez en premier les quatre supports de circuits intégrés: attention, quand à la fin vous insèrerez les circuits intégrés, faites-le dans le bon sens, repères- détrompeurs tous vers le haut de la platine (voir figure lia). Montez ensuite les résistances (seules RiO et R12 sont des 1/4 W, elle sont plus grosses), puis les diodes et la varicap.
Montez les condensateurs céramiques puis les polyesters et enfin les électrolytiques (attention à la polarité, aidez-vous de la figure lia). Montez les trois selfs moulées, les deux filtres céramiques, le quartz (couché, extrémité soudée au plan de masse) et placez puis soudez la self bobinée Li (après l’avoir réalisée, comme le montre la figure 7). Montez TRi, ergot repère-détrompeur vers Ri, à 5 mm environ de la surface.
Montez le régulateur 103 couché, sans dissipateur et fixé par un boulon 3MA. Montez enfin la BNC femelle coudée pour circuit imprimé (recevant la BNC mâle de l’antenne) et la prise “plug” d’alimentation.
C’est tout pour la platine proprement dite, le reste étant monté sur deux des panneaux du boîtier plastique spécifique et relié par fils, torsade et câble blindé, comme le montre la figure lia.
L’installation dans le boîtier
La platine du récepteur EN1662 que vous venez de réaliser doit être ensuite montée dans le boîtier plastique spécifique dont les deux petits panneaux sont en aluminium, comme le montre la figure 8. Prenez donc ce boîtier et démontez le couvercle tenant lieu de face avant: la platine est montée au fond de la demi coque inférieure au moyen de quatre vis autotaraudeuses.
Le petit panneau supérieur en alu est percé de trois trous: deux pour le passage de la BNC et la prise d’alimentation déjà montées sur le circuit imprimé et l’autre pour la fixation (écrous larges et rondelles) de l’interrupteur M/A. A l’envers du couvercle, montez le haut- parleur au moyen de quatre boulons 3MA et les deux potentiomètres, à l’aide de leurs écrous plats, comme le montre la figure 8.
Il ne vous reste qu’à relier les picots de la platine récepteur EN1662 au potentiomètre multitour à l’aide d’un morceau de câble blindé à deux âmes; deux fils simples isolés au potentiomètre monotour (n’oubliez pas de câbler le “strap” entre la cosse centrale et la cosse de droite); une torsade au haut- parleur; deux fils simples isolés à l’interrupteur (voir figures 8 et lia).
Vous refermerez le couvercle au moyen de deux vis longues, mais pas tout de suite car vous allez devoir procéder au réglage du récepteur.
Figure 7: Pour réaliser la self LI, prenez une queue de foret de 6 mm de diamètre et bobinez 3 spires de fil étamé ou argenté de I mm de diamètre; enlevez le foret (bien sûr!) et espacez les spires de manière à obtenir un solénoïde [fobinage) d’environ 5 mm de longueur.
Figure 8: Au fond du boîtier (à gauche) fixez la platine au moyen de quatre vis et derrière le couvercle montez les deux potentiomètres et le haut-parleur. Ce dernier est fixé à l’aide de quatre boulons et les deux potentiomètres seront dotés de bouton après que l’on ait raccourci leurs axes, comme le montre la figure I.
Figure 9: Photo d’un des prototypes de la platine du récepteur AM bande aviation EN1662.
Figure 10: Pour alimenter le récepteur en 12 V, préparez la fiche d’alimentation comme le montre la figure et insérez-la dans la prise d’alimentation Entrée 12 V.
Figure lia: Schéma d’implantation des composants de la platine du récepteur AM bande aviation EN1662. Les deux fils
Le droite marqués HP sont à connecter au haut-parleur comme le montre la figure 8.
Le potentiomètre multitour R4 est utilisé pour la syntonie (l’accord sur la fréquence désirée) ou recherche des stations: attention, la première cosse en haut est le curseur; la tresse de blindage du câble blindé bifilaire est à souder à la cosse centrale.
L’alimentation
Contentons-nous de vous rappeler les trois configurations possibles de votre récepteur, elles correspondent à trois types d’alimentation et à trois types d’antennes, ce qu’indique le Tableau 2.
Le réglage de la self Li
Lunique opération de réglage de votre récepteur consiste à retoucher empiriquement l’espacement des spires de la self à air Li (oscillateur local) pour centrer la bande que vous voulez recevoir.
Figure llb-1: Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés de la platine du récepteur AM bande aviation EN1662, côté soudures.
Figure llb-2: Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés de la platine du récepteur AM bande aviation EN1662, côté composants (plan de masse).
Si ce réglage n’était pas effectué, rien n’indique qu’en agissant sur la potentiomètre R4 de syntonie vous recevriez bien la bande aéronautique allant de 110 à 140 MHz; il se pourrait que vous receviez la bande de 105 à 125 MHz, c’est-à-dire une partie de la bande FM.
Pour effectuer ce réglage aucun appareil de mesure n’est indispensable. Mettez-vous dans une zone où vous pourrez facilement capter le trafic aérien (par exemple au voisinage d’un aérodrome à forte activité, comme Gap-Tallard ou carrément d’un aéroport, comme Roissy, Bron, Blagnac, Marignane ou Nicecôted’azur)*.
Fonctionnez avec l’antenne fouet et les huit piles en série (il vous sera plus facile de vous approcher des avions et de la tour de contrôle) et allumez le récepteur avec l’interrupteur Si. Commencez le réglage grossièrement en resserrant ou en espaçant les trois spires de la self Li. Tournez le bouton de potentiomètre multitour de syntonie R4 complètement dans le sens horaire (fréquence minimale de réception): vous devriez recevoir une station commerciale de la bande EM située en bout de bande vers 108 MHz (attention, son signal sera distordu car elle émet en FM alors que vous démodulez l’AM: aucune importance).
Espacez légèrement les spires de Li de manière à syntoniser le récepteur sur une station émettant à cet extrême bout de la bande FM (R4 toujours en butée dans le sens horaire).
Continuez à espacer les spires et, quand vous ne recevez plus rien, arrêtez-vous car votre récepteur est accordé sur une bande de fréquences située en dehors de la bande FM 88- 108 MHz, au-delà de 108 MHz.
Ne touchez plus les spires de Li, fermez le couvercle du boîtier et vissez les deux vis.
*Sur un AD (abréviation pour aérodrome) ouvert à la CAP (circulation aérienne publique), comme celui de Gap-Tallard par exemple, où le trafic de toutes sortes d’appareils (du paramoteur à l’hélico en passant par l’avion de voltige et le parachutisme, sans oublier le planeur et le motoplaneur) est des plus intenses tout au long de l’année, vous n’aurez pas l’autorisation d’aller sur les pistes toucher les appareils (ce serait dangereux pour tout le monde !), mais vous pourrez aller jusqu ‘aux barrières de sécurité (d’où l’on voit tout) et personne ne vous demandera rien.., ou alors ce sera pour vous aider ou lier conversation amicale; en effet, la courtoisie est une tradition solide dans le monde de “tout ce qui vole”... or si vous êtes là c’est que, d’une manière ou d’une autre, vous en faites un peu partie; et puis, nous ne serions pas très étonnés si, à l’issue de vos essais, vous vous retrouviez engagés dans un baptême de l’air ULM, avion, voltige, planeur, hélico ou parachute (c’est tout le mal que nous vous souhaitons).
Figure 12: Pour obtenir le 12 V alimentant le récepteur, vous pouvez monter en série (comme le montre la figure) deux boîtiers coupleurs de 4 piles bâtons chacun. Ce qui fera huit piles de 1,5 V (type alcaline), soit 12 V.
Figure 13:11 est également possible de prélever le 12 V sur la prise allume-cigare d’une voiture; pour cela, demandez la prise CA8O.
L’utilisation
Dorénavant n’agissez que sur le bouton R4 pour rechercher les stations (aéronefs ou infrastructures sol comme la TWR ou tour de contrôle). Vous devriez pouvoir parcourir la plage allant de 110 à 140 MHz, mais rappelons que la bande aviation se limite strictement à 118 à 136 MHz; ajoutons que le début de la bande est consacré aux VOR, c’est-à- dire aux balises émettrices d’aide à la radionavigation (ces émissions ne sont guère écoutables, elles donnent seulement des flèches de correction de direction sur les afficheurs des récepteurs des aéronefs); 123,5 MHz est une fréquence très utilisée par les clubs sur les AD en auto-information (c’est-à-dire ceux qui sont dépourvus de TWR); 121,5 MHz est la fréquence de détresse (nous espérons que vous n’y entendrez jamais rien!); 12345 (pardon: 123,45 MHz) est la fréquence “poubelle” utilisée officieusement par les pilotes ULM volant en patrouille et se parlant entre eux; mais vous ferez vite bien d’autres découvertes que vous noterez probablement (afin de progresser) sur un carnet d’écoute ou carnet de trafic indiquant l’heure, le lieu, la fréquence, les indicatifs d’aéronefs annoncés, etc.
Attention, les communications sont très sporadiques (à la fois laconiques et brèves) et vous ne devez pas pour ce motif soupçonner votre récepteur de dysfonctionnement; si vous voulez une émission permanente, recherchez une station météorologique automatique, il y en a dans toutes les régions aéronautiques de France et d’ailleurs (en France ça parle en français, enfin c’est tout de même de la météo pour spécialistes !).
A part cela, vous entendrez que l’anglais est la langue de plus en plus utilisée pour les vols professionnels (aviation de transport), mais l’aviation de loisir reste importante en France (cependant, l’été, c’est essentiellement en allemand que se font les échanges entre TWR, planeurs et remorqueurs, car nos voisins d’outre-Rhin adorent les conditions de vol sur les reliefs du sud, à Saint-Auban par exemple). En plus vous allez vous perfectionner dans les langues! Et si vous êtes jeune, sur le point de choisir une carrière, pourquoi pas envisager une école comme I’ENAC (Ecole Nationale de l’Aviation Civile) ou une autre permettant aussi de “lever le nez vers le ciel”?
peu à peu le vent d’altitude déchiquette: et alors vous rêvez aux destinations lointaines de ces “ets” gros porteurs —Airbus ou Boeing— volant à 8 ou 9 000 mètres; mais si au moins vous pouviez entendre les conversations entre les pilotes et les infrastructures au sol de l’Aviation Civile! Car vous savez bien que lorsqu’il va de Paris à Athènes ou de Lyon à Varsovie l’équipage d’un avion a besoin de rester en contact radio avec le sol. Les contrôleurs aériens, face à leur radar, surveillent en effet le trafic et assignent à chaque aéronef son altitude QNH (par rapport au niveau de la mer) ou sa hauteur QFE (par rapport à la piste d’où on a décollé) et sa trajectoire, afin d’éviter toute collision entre eux (on appelle cela l’espacement aérien); eh bien, c’est tout simplement par radio que tout ce beau monde communique! Et il le fait, en anglais ou en français (ou autre langue locale), en utilisant un jargon (plutôt une phraséologie, c’est le terme) qui vous étonnera au début mais avec laquelle vous deviendrez vite familier si vous écoutez régulièrement.
Et cela, certes avec un moindre degré d’urgence etd’impérativité, concerne également l’aviation de loisir: en effet, les avions de tourisme ou les ULM sont également tenus (de plus en plus en tout cas pour ces derniers) d’avoir une station émettrice! réceptrice à bord et, au cours des différentes phases du vol,
pour le moins de tenir informés d’une part les autres pilotes (déjà en l’air ou sur le point de décoller) et d’autre part l’éventuel contrôle aérien présent sur l’aérodrome ou le terrain de départ et! ou de destination. Cela fait beaucoup de conversations, le plus souvent brèves (il ne s’agit pas de bavasser, cela risquerait de mettre en péril tous les usagers en encombrant la fréquence) mais efficaces; efficacité due à l’utilisation d’une phraséologie dans laquelle se trouvent des abréviations internationalement connues, comme le code Q, dont le Tableau 1 vous donne un aperçu.
Tous ces passionnants dialogues ont lieu en AM (modulation d’amplitude), exclusivement et sur une bande de fréquence allant de 118 à 136 MHz; ces émissions ont donc lieu “en clair” et elles peuvent être écoutées en toute légalité* par quiconque possède l’appareil adéquat, c’est-à-dire recevant ces fréquences et démodulant l’AM. Disons tout de suite que ces données ne concernent pas l’aviation militaire qui utilise d’autres fréquences, mais seulement l’aviation civile, qu’elle soit professionnelle ou de loisir.., et vous verrez, ou plutôt vous entendrez que cela fait beaucoup de monde. Il n’y a pas que des dialogues, d’ailleurs, puisque certaines fréquences de la bande aviation diffusent des données météorologiques 24 h / 24 en automatique et avec une voix monocorde et synthétique.
Lappareil, le récepteur, que cet article vous propose de construire reçoit ces fréquences —et même un peu plus: de 110 à 140 MHz- et démodule l’AM. Au moment de l’utiliser, ne vous étonnez pas trop si vous captez des ponts radio pour Radioamateurs, car ils émettent en FM “narrow-band” (bande étroite) dans la gamme -proche- de 144 à 146 MHz.
Figure 1: Photo d’un des prototypes de notre récepteur bande aviation. La platine a été installée dans son boîtier spécifique et l’appareil reçoit toutes les émissions en AM effectuées par l’aviation civile (des Airbus aux ULM en passant par les avions de tourisme, les planeurs et les hélicos) sur une bande réservée allant de 118 à 136 MHz. [antenne disponible est un fouet quart d’onde de 48 cm, bien pratique en utilisation “sur le terrain” (personne ne vous interdit en effet de vous tenir à proximité d’un aérodrome ou même d’un grand aéroport); mais si vous voulez augmenter la sensibilité de réception de votre récepteur, vous pouvez relier à la BNC d’entrée RF un câble coaxial allant à une antenne “ground plane” (avec plan de masse constitué de brins obliques accordés) ou toute autre antenne, directive ou pas. Vous fonctionneriez alors en “station fixe”. Celle antenne devrait également être accordée sur la fréquence centrale de 125 MHz.
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Tableau 1: extrait du code Q
QAN: comment est le vent au sol?
QBA: quelle est la visibilité horizontale?
QBB: quelle est la hauteur des nuages?
QEJ: puis-je m’aligner en seuil de piste pour le décollage?
QFE: quelle est la pression sur l’aérodrome?
QFG: suis-je sur l’aérodrome?
QFR: mon appareil a-t-il une avarie?
QFY: quel est le dernier bulletin météorologique?
QGV: me voyez-vous? pouvez-vous voir l’aérodrome?
QNH: quelle est la pression ramenée au niveau de la mer?
QRN: des parasites dégradent la qualité de ma réception.
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Ceci dit, qui pourra résister à la tentation de réaliser un récepteur AM 110 à 140 MHz permettant de capter tout ce qui se dit sur cette bande aéronautique civile?
*C’est d’émettre sur ces fréquences sans autorisation —délivrée précisément par l’autorité de l’Aviation Civile aux propriétaires d’aéronefs— qui est sévèrement puni par la loi; rappelons- le, l’écoute est libre, que ce soit en fixe (chez vous), en portable (â pied au voisinage d’un aérodrome ou d’une piste ULM) ou en mobile (â bord de votre voiture garée sur le parking d’un aéroport international, voir figure 13); par contre, avec le terrorisme désormais endémique, il n’est pas exclu dans ce dernier cas de figure que la Police de l’Air et des Frontières vienne vous demander vos papiers...
Le schéma électrique
une antenne de type “ground-plane” accordée sur la fréquence centrale de 125 MHz irait très bien, mais tout autre type, directionnel ou non, conviendrait, pourvu qu’elle soit accordée sur une fréquence située dans la bande aviation (voir figure 1). La figure 2 donne le schéma électrique complet du récepteur et notre description commence, comme il se doit avec un récepteur, par la prise d’entrée d’antenne reliée aux condensateurs Cl-02: le signal capté est transféré à travers la self JAF1 sur l’émetteur de TR1 qui l’amplifie légèrement et, à partir de son collecteur, l’applique à travers 08 (un condensateur céramique de 1,2 nF) à la broche d’entrée 1 de 101, un NE602 utilisé comme étage oscillateur- mélangeur.
Le transistor amplificateur avec base à la masse sert à mieux adapter la basse impédance présente à l’entrée avec la haute impédance requise par la broche 1 de 101. Vous pouvez voir d’autre part que sur la broche 6 de 101 on a appliqué la self oscillatrice Ll composée de 3 spires seulement (voir figure7), dont la fréquence peut varier quand on applique sur la diode varicap DV1 la tension que nous prélevons sur le curseur du potentiomètre multitour R4. Cet étage oscillateur engendre une fréquence allant d’environ 120 MHz à 151 MHz.
La valeur du filtre céramique FOl relié à la broche de sortie 5 étant de 10,7 MHz et sachant que la self oscillatrice Ll engendre une gamme de fréquences allant de 120 à 151 MHz, il est implicite qu’en soustrayant de cette gamme la valeur du filtre FOl nous saurons quelle fréquence capte notre récepteur.
Quand la self oscillatrice Ll oscille sur la fréquence de 120 MHz, le récepteur capte la fréquence:
120 - 10,7 = 109,3 MHz
Quand la self oscillatrice Ll oscille sur 151 MHz, le récepteur capte la fréquence:
151 - 10,7 = 140,3 MHz
Vous aurez déjà compris qu’en agissant sur le potentiomètre multitour R4 nous pourrons accorder (syntoniser) le récepteur de 109,3 MHz à 140,3 MHz.
Toutes les fréquences captées par l’antenne, déjà converties sur la fréquence de 10,7 MHz, sont transférées par 019 (un condensateur céramique de 1,2 nF) sur la broche 1 de 102, un autre NE602 utilisé comme second étage oscillateur-mélangeur. Vous voyez en outre que sur la broche 6 de l’étage oscillateur de 102 on a monté un quartz XTAL1 de 10,240 MHz.
Étant donné que la valeur du filtre céramique FOl relié à la broche d’entrée 1 est de 10,7 MHz et celle de F02 relié à la broche 4 de 455 KHz, on obtient une seconde conversion de fréquence de 10,7 MHz à 455 KHz. En effet, la fréquence captée par l’antenne est tout d’abord convertie sur la fréquence fixe de 10,7 MHz, puis cette fréquence est à nouveau convertie sur la fréquence de 455 KHz.
Cette double conversion nous permet d’obtenir pour ce récepteur une sensibilité élevée et une excellente sélectivité, nécessaires pour pouvoir sélectionner tous les canaux, dont la bande passante ne dépasse pas 12-15 KHz. Le signal prélevé à la sortie du filtre FC2 de 455 KHz est appliqué, à travers C28 (un condensateur céramique de 10 nF) sur la broche d’entrée 1 de 1C4, un ZN416E. La figure 4 donne son organigramme interne: il contient un amplificateur MF complet et un détecteur AM ; le signal BF déjà démodulé sort de sa broche 5. Mais ce circuit intégré ne fonctionne correctement que si sa tension d’alimentation est comprise entre 1,4 et 3 V; si elle dépasse 5V, le circuit intégré est endommagé. Afin d’éviter tout dommage de ce type, nous avons appliqué après la R6 de 1,2 k quatre diodes au silicium montées en série (DS1-DS2- DS3-DS4) afin d’abaisser la tension à environ 2,5 V. Pour éviter que ce circuit intégré 1C4 ZN416E ne soit saturé par des signaux très forts, nous avons relié ses broches 1 et 6 (alimentation) par une R7 de 100 k.
Le signal BF est donc prélevé sur la broche 5 déjà préamplifié pour être appliqué cette fois sur la broche 2 de l’amplificateur final de puissance 1C5, un TDA7O52B capable de piloter un petit haut-parleur de 8 ohms.
Le récepteur doit être alimenté en 12 Vcc: cette tension est stabilisée en
5 V par le régulateur 1C3 L7805 pour alimenter tous les étages du récepteur sauf l’amplificateur de puissance BF 1C5. Avec huit piles type bâton de 1,5 V montées en série on arrive justement à 12 V et l’autonomie est de deux mois. Si vous portez volontiers un sac en bandoulière, vous pouvez retenir la solution indiquée par la figure 12. Ceci en “station portable”. En “station mobile” (à bord d’une voiture) vous pouvez prendre le 12 V de la batterie du véhicule, comme le suggère la figure 13. Et bien sûr chez vous, en “station fixe”, vous utiliserez une petite alimentation bloc secteur 230 V.
Liste des composants EN1662
de dessus du circuit intégré
La réalisation pratique
Quand vous avez réalisé le circuit imprimé double face à trous métallisés et avec plan de masse (dont la figure iib-1 et 2 donne les dessins à l’échelle 1:1) ou que vous vous l’êtes procuré, montez tout d’abord les 8 picots à souder; attention, la tresse du câble blindé du potentiomètre multitour se soude directement sur le plan de masse près de ClO (voir figures 9 et lia).
Montez maintenant tous les composants (tous face “composants”) comme le montrent les figures 9 et lia. Montez en premier les quatre supports de circuits intégrés: attention, quand à la fin vous insèrerez les circuits intégrés, faites-le dans le bon sens, repères- détrompeurs tous vers le haut de la platine (voir figure lia). Montez ensuite les résistances (seules RiO et R12 sont des 1/4 W, elle sont plus grosses), puis les diodes et la varicap.
Montez les condensateurs céramiques puis les polyesters et enfin les électrolytiques (attention à la polarité, aidez-vous de la figure lia). Montez les trois selfs moulées, les deux filtres céramiques, le quartz (couché, extrémité soudée au plan de masse) et placez puis soudez la self bobinée Li (après l’avoir réalisée, comme le montre la figure 7). Montez TRi, ergot repère-détrompeur vers Ri, à 5 mm environ de la surface.
Montez le régulateur 103 couché, sans dissipateur et fixé par un boulon 3MA. Montez enfin la BNC femelle coudée pour circuit imprimé (recevant la BNC mâle de l’antenne) et la prise “plug” d’alimentation.
C’est tout pour la platine proprement dite, le reste étant monté sur deux des panneaux du boîtier plastique spécifique et relié par fils, torsade et câble blindé, comme le montre la figure lia.
L’installation dans le boîtier
La platine du récepteur EN1662 que vous venez de réaliser doit être ensuite montée dans le boîtier plastique spécifique dont les deux petits panneaux sont en aluminium, comme le montre la figure 8. Prenez donc ce boîtier et démontez le couvercle tenant lieu de face avant: la platine est montée au fond de la demi coque inférieure au moyen de quatre vis autotaraudeuses.
Le petit panneau supérieur en alu est percé de trois trous: deux pour le passage de la BNC et la prise d’alimentation déjà montées sur le circuit imprimé et l’autre pour la fixation (écrous larges et rondelles) de l’interrupteur M/A. A l’envers du couvercle, montez le haut- parleur au moyen de quatre boulons 3MA et les deux potentiomètres, à l’aide de leurs écrous plats, comme le montre la figure 8.
Il ne vous reste qu’à relier les picots de la platine récepteur EN1662 au potentiomètre multitour à l’aide d’un morceau de câble blindé à deux âmes; deux fils simples isolés au potentiomètre monotour (n’oubliez pas de câbler le “strap” entre la cosse centrale et la cosse de droite); une torsade au haut- parleur; deux fils simples isolés à l’interrupteur (voir figures 8 et lia).
Vous refermerez le couvercle au moyen de deux vis longues, mais pas tout de suite car vous allez devoir procéder au réglage du récepteur.
Le droite marqués HP sont à connecter au haut-parleur comme le montre la figure 8.
Le potentiomètre multitour R4 est utilisé pour la syntonie (l’accord sur la fréquence désirée) ou recherche des stations: attention, la première cosse en haut est le curseur; la tresse de blindage du câble blindé bifilaire est à souder à la cosse centrale.
L’alimentation
Contentons-nous de vous rappeler les trois configurations possibles de votre récepteur, elles correspondent à trois types d’alimentation et à trois types d’antennes, ce qu’indique le Tableau 2.
Le réglage de la self Li
Lunique opération de réglage de votre récepteur consiste à retoucher empiriquement l’espacement des spires de la self à air Li (oscillateur local) pour centrer la bande que vous voulez recevoir.
Pour effectuer ce réglage aucun appareil de mesure n’est indispensable. Mettez-vous dans une zone où vous pourrez facilement capter le trafic aérien (par exemple au voisinage d’un aérodrome à forte activité, comme Gap-Tallard ou carrément d’un aéroport, comme Roissy, Bron, Blagnac, Marignane ou Nicecôted’azur)*.
Fonctionnez avec l’antenne fouet et les huit piles en série (il vous sera plus facile de vous approcher des avions et de la tour de contrôle) et allumez le récepteur avec l’interrupteur Si. Commencez le réglage grossièrement en resserrant ou en espaçant les trois spires de la self Li. Tournez le bouton de potentiomètre multitour de syntonie R4 complètement dans le sens horaire (fréquence minimale de réception): vous devriez recevoir une station commerciale de la bande EM située en bout de bande vers 108 MHz (attention, son signal sera distordu car elle émet en FM alors que vous démodulez l’AM: aucune importance).
Espacez légèrement les spires de Li de manière à syntoniser le récepteur sur une station émettant à cet extrême bout de la bande FM (R4 toujours en butée dans le sens horaire).
Continuez à espacer les spires et, quand vous ne recevez plus rien, arrêtez-vous car votre récepteur est accordé sur une bande de fréquences située en dehors de la bande FM 88- 108 MHz, au-delà de 108 MHz.
Ne touchez plus les spires de Li, fermez le couvercle du boîtier et vissez les deux vis.
*Sur un AD (abréviation pour aérodrome) ouvert à la CAP (circulation aérienne publique), comme celui de Gap-Tallard par exemple, où le trafic de toutes sortes d’appareils (du paramoteur à l’hélico en passant par l’avion de voltige et le parachutisme, sans oublier le planeur et le motoplaneur) est des plus intenses tout au long de l’année, vous n’aurez pas l’autorisation d’aller sur les pistes toucher les appareils (ce serait dangereux pour tout le monde !), mais vous pourrez aller jusqu ‘aux barrières de sécurité (d’où l’on voit tout) et personne ne vous demandera rien.., ou alors ce sera pour vous aider ou lier conversation amicale; en effet, la courtoisie est une tradition solide dans le monde de “tout ce qui vole”... or si vous êtes là c’est que, d’une manière ou d’une autre, vous en faites un peu partie; et puis, nous ne serions pas très étonnés si, à l’issue de vos essais, vous vous retrouviez engagés dans un baptême de l’air ULM, avion, voltige, planeur, hélico ou parachute (c’est tout le mal que nous vous souhaitons).
L’utilisation
Dorénavant n’agissez que sur le bouton R4 pour rechercher les stations (aéronefs ou infrastructures sol comme la TWR ou tour de contrôle). Vous devriez pouvoir parcourir la plage allant de 110 à 140 MHz, mais rappelons que la bande aviation se limite strictement à 118 à 136 MHz; ajoutons que le début de la bande est consacré aux VOR, c’est-à- dire aux balises émettrices d’aide à la radionavigation (ces émissions ne sont guère écoutables, elles donnent seulement des flèches de correction de direction sur les afficheurs des récepteurs des aéronefs); 123,5 MHz est une fréquence très utilisée par les clubs sur les AD en auto-information (c’est-à-dire ceux qui sont dépourvus de TWR); 121,5 MHz est la fréquence de détresse (nous espérons que vous n’y entendrez jamais rien!); 12345 (pardon: 123,45 MHz) est la fréquence “poubelle” utilisée officieusement par les pilotes ULM volant en patrouille et se parlant entre eux; mais vous ferez vite bien d’autres découvertes que vous noterez probablement (afin de progresser) sur un carnet d’écoute ou carnet de trafic indiquant l’heure, le lieu, la fréquence, les indicatifs d’aéronefs annoncés, etc.
Attention, les communications sont très sporadiques (à la fois laconiques et brèves) et vous ne devez pas pour ce motif soupçonner votre récepteur de dysfonctionnement; si vous voulez une émission permanente, recherchez une station météorologique automatique, il y en a dans toutes les régions aéronautiques de France et d’ailleurs (en France ça parle en français, enfin c’est tout de même de la météo pour spécialistes !).
A part cela, vous entendrez que l’anglais est la langue de plus en plus utilisée pour les vols professionnels (aviation de transport), mais l’aviation de loisir reste importante en France (cependant, l’été, c’est essentiellement en allemand que se font les échanges entre TWR, planeurs et remorqueurs, car nos voisins d’outre-Rhin adorent les conditions de vol sur les reliefs du sud, à Saint-Auban par exemple). En plus vous allez vous perfectionner dans les langues! Et si vous êtes jeune, sur le point de choisir une carrière, pourquoi pas envisager une école comme I’ENAC (Ecole Nationale de l’Aviation Civile) ou une autre permettant aussi de “lever le nez vers le ciel”?
Publié dans Electronique-Magazine N°_97_Septembre_2007
1 Comments
bonjour, le transistor 2N918 est un NPN.
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