ÉMETTEURS, RÉCEPTEURS
& MODULATIONS.

Simple et double changement de fréquence

Le simple changement de fréquence comporte un mélangeur et un oscillateur local : le signal reçu est transposé sur une seule FI. L'accord sur une autre station fait varier l'oscillateur local, mais la FI reste fixe. Le filtre d'entrée sélectionne la bande reçue et atténue notamment la fréquence image ; les filtres FI choisissent le canal utile.

Le double changement de fréquence ajoute un second mélangeur et un second oscillateur local, généralement fixe et piloté par quartz. Une première FI élevée facilite le rejet de la fréquence image ; une seconde FI plus basse facilite une sélection étroite du signal. Chaque conversion a sa propre fréquence image : les filtres placés avant les mélangeurs restent indispensables.

Les fonctions à reconnaître

BFO : oscillateur de battement

Il fournit un signal proche de la FI au détecteur de produit. En CW, la différence entre la FI reçue et le BFO produit une note audible : deux fréquences séparées de 700 Hz donnent une tonalité de 700 Hz. En BLU, il réintroduit la porteuse supprimée à l'émission pour restituer la voix. Il ne remplace pas l'oscillateur local du premier mélangeur.

Squelch : silencieux

Il coupe la sortie BF quand aucun signal suffisant n'est reçu, pour éviter d'entendre le bruit de fond entre les communications, surtout en FM. Son seuil est réglable : trop haut, il masque les signaux faibles. Il n'améliore ni la sensibilité ni la sélectivité du récepteur.

Limiteur

Placé dans la chaîne FI d'un récepteur FM, avant le discriminateur, il supprime les variations d'amplitude. La FM transporte l'information dans les variations de fréquence, pas d'amplitude. Un tel écrêtage détruirait l'information d'un signal AM.

Calibrateur à quartz

Un oscillateur très stable produit des repères de fréquence connus, éventuellement avec ses harmoniques. On compare ces repères à la réception, par battement, pour vérifier ou recaler le cadran. Il sert à l'étalonnage, pas à sélectionner les stations.

CAG : contrôle automatique de gain

Il adapte le gain RF et FI à la force du signal reçu, afin de limiter les variations du niveau audio et les surcharges. La tension de commande peut alimenter le S-mètre. Le CAG règle le gain, tandis que le squelch ouvre ou ferme l'audio.

Détecteurs et démodulateurs

La bande de fréquences acoustiques audible par l'oreille humaine s'étend approximativement de 20 Hz à 20 kHz20 hertz à 20 kilohertz, avec des limites variables selon l'âge et l'audition. Elle ne doit pas être confondue avec la bande BF utile en radiotéléphonie : on ne transmet qu'une partie de ces fréquences pour conserver l'intelligibilité de la voix tout en limitant la largeur de bande occupée. Une bande de 300 Hz à 3 kHz300 hertz à 3 kilohertz suffit généralement à la compréhension de la parole ; en BLU, on retient ici environ 200 Hz à 3 kHz200 hertz à 3 kilohertz. La BF audio n'est ni la fréquence de la porteuse RF, ni la FI.

Le démodulateur extrait l'information du signal RF ou FI. Son type dépend de la modulation : on ne restitue pas correctement une émission BLU avec un simple détecteur d'enveloppe.

• AM : détecteur d'enveloppe. Une diode redresse le signal, puis un réseau RC élimine la HF tout en suivant l'enveloppe BF. La porteuse transmise sert de référence ; aucun BFO n'est nécessaire pour l'AM classique.
• CW et BLU : détecteur de produit. Un mélangeur reçoit le signal FI et le BFO. En CW, le battement devient une note ; en BLU, la porteuse locale permet de retrouver les fréquences audio d'origine. Une erreur de réglage du BFO déplace la tonalité CW ou rend la voix BLU anormale.
• FM : discriminateur de fréquence. Il transforme les écarts de fréquence autour de la fréquence centrale en une tension BF. Sa caractéristique est en « S » : au centre, la tension est nulle ; de part et d'autre, elle change de signe et varie avec l'écart de fréquence dans sa zone linéaire.
• Discriminateur Foster-Seeley. C'est un détecteur FM utilisant un transformateur accordé et deux diodes : les tensions redressées sont équilibrées à la fréquence centrale et leur différence restitue la BF. Il est sensible aux variations d'amplitude, d'où le limiteur en amont. Le détecteur de rapport est une autre solution, moins sensible à ces variations ; la détection en quadrature ou par PLL est également possible.

Synoptiques de réception par mode

Les chaînes suivantes représentent un superhétérodyne à une conversion. Un préamplificateur RF peut s'ajouter après le filtre d'entrée ; une seconde conversion peut s'intercaler avant la démodulation. Les différences essentielles se situent au filtre FI et au détecteur.

De l'oscillateur à l'antenne

L'oscillateur crée le signal ; les étages suivants le modulent, le transposent si nécessaire et augmentent sa puissance. Pour un émetteur CW, le point de départ est un oscillateur et un manipulateur, pas un microphone.

Oscillateur

Il fixe la fréquence de départ : quartz, VFO ou synthétiseur. Sa stabilité est déterminante pour rester dans le canal ou la bande autorisée.

Séparateur (buffer / étage tampon)

Il isole l'oscillateur des variations de charge des étages suivants. Il évite que la manipulation ou les variations de puissance ne tirent sa fréquence. Il ne sépare pas les bandes latérales.

Multiplicateur de fréquence

Étage non linéaire, souvent en classe C, suivi d'un circuit accordé qui sélectionne une harmonique : doubleur, tripleur, etc. Il convient à la CW et à la FM, mais pas à la multiplication d'un signal déjà modulé en AM ou BLU. À l'inverse, un mélangeur utilise un second oscillateur pour produire une somme ou une différence. Un multiplicateur n'est pas un simple amplificateur de puissance.

Étage d'excitation (driver)

Il amplifie le signal pour fournir le niveau nécessaire à l'entrée de l'amplificateur final. Un excès d'excitation peut saturer le PA et créer des produits indésirables.

PA : amplificateur de puissance

Il fournit la puissance RF destinée à l'antenne. En BLU, il doit être linéaire pour conserver l'enveloppe et limiter l'intermodulation. Une modulation à enveloppe constante, comme la FM, permet des étages non linéaires adaptés.

Filtre de sortie

Un filtre anti-harmonique, généralement passe-bas, atténue les harmoniques produites par les étages de puissance. Il se place après le PA, avant l'antenne. Un réseau en π (condensateur, bobine, condensateur) peut aussi assurer l'adaptation d'impédance. Le filtre ne corrige pas l'intermodulation proche du signal utile : il faut aussi éviter la saturation.

Dans un multiplicateur de facteur n, la fréquence est multipliée par n ; en FM, l'excursion l'est aussi. Exemple : une FM à 12 MHz avec une excursion de ±1 kHz, suivie d'un tripleur, devient une FM à 36 MHz avec une excursion de ±3 kHz. Les dérives absolues de fréquence sont elles aussi multipliées.

Synoptiques d'émission par mode

Ces chaînes sont des exemples de principe, pas une architecture imposée à tous les appareils. Un changement de fréquence ou un multiplicateur est ajouté seulement si nécessaire.

Les piaulements de manipulation CW (chirp) sont un autre défaut : la fréquence de l'oscillateur varie au début ou pendant un point ou un trait, ce qui s'entend à la réception comme une note qui monte ou descend. Ils peuvent provenir notamment d'une manipulation par rupture de l'alimentation de l'oscillateur, d'une alimentation instable ou d'une variation de charge sur l'oscillateur. Une alimentation stabilisée et un étage séparateur, avec une manipulation dans un étage suivant plutôt que sur l'oscillateur, les limitent. À distinguer des claquements, dus aux transitions d'amplitude trop brusques : façonner les fronts ne suffit pas à corriger une dérive de fréquence.