IMA5 2018/2019 P18

Présentation générale

Description

Cet article décrit le fonctionnement et la réalisation pratique d'un émetteur et récepteur à modulation de fréquence pour la bande de radiodiffusion commerciale de 88 MHz à 108 MHz.

Objectifs

L'objectif du projet est de réaliser à moindre coût un système de radio-diffusion dans la bande des très hautes fréquences ( very high frequency/VHF ).

Le système à réaliser doit être le plus performant possible en termes de qualité de signal ( rapport signal/bruit le plus faible possible ) mais doit aussi permettre d'effectuer une radiodiffusion de longue distance.

• Concevoir l'architecture du système FM, effectuer les calculs permettant la mise en oeuvre d'une solution efficace.

Simuler les différents étages du système ( avec des incertitudes quant au niveau de puissance émis et reçu par les antennes ... ). Réalisation du récepteur et émetteur FM. Effectuer les éventuels ajustement nécessaires ( bobines à resserer, transistors à changer, capacités ajustables... à ajuster etc) Tester la portée de l'émetteur/récepteur.

Préparation du projet

Choix techniques : matériel et logiciel

Bande Fm utilisé pour réaliser le projet. Bande a priori qu'on ne peut utiliser en émission ( en ne dépassant pas les 50nWatts ... Mais on se limitera à des tests ponctuels )

Liste des tâches à effectuer

Ce projet s'articulera autour de 5 grands objectifs :

• Conception de l'architecture
• Calculs et dimensionnement des topologies des étages électroniques
• Simulation des diverses fonctions électroniques
• Réalisation du prototype de l'émetteur/récepteur
• Ajustements du système

Architecture à définir. Recherche des étages électroniques permettant de réaliser les fonctions requises. Faire l'analyse des circuits, en comprendre le fonctionnement global pour y faire les ajustements nécessaires. Simulation des divers étages électroniques ( avec les incertitudes de montage, sur les composants, par exemple avec la tolérance des capacités etc. ) Réaliser le montage, en testant étage par étage les différentes fonctions. Tester la portée de l'émetteur/récepteur ( limite de fonctionnement du système... ) Eventuellement ajuster le système pour augmenter cette portée ( antenne, amplification du signal modulé )

Réalisation du Projet

Semaine 1

Architecture + solutions recherchées ( modulation am, modulation fm). Synoptique à télécharger Exemple de système fonctionnant ( matériel obsolète, recherche de nouvelles solutions... )

Semaine 2

recherche de fonctions électroniques.

Analyse des différents composants complexes du système ( mélangeur, changeur de fréquence, limiteur, filtre FI et céramique, choix de l'antenne, oscillateurs vs PLL, amplification, filtre d'entrée etc.) Dimensionnement des composants, calculs et autre à effectuer. Recherche de solutions permettant d'effectuer des ajustements rapides sur le montage fini ( condos variable, transformateur FI)

Semaine 3

Schémas des systèmes. Explication détaillée des différents points délicats de certains étages du circuit ( cf accord filtre:oscillateur et le bloc pour le détecteur à quadrature) Filtre LC : expliquer le principe. Filtre Céramique: idem. ampli : préaccentuation. Fonctionnement de l'oscillateur de Clapp coté récepteur, Fonctionnement de l'oscillateur côté émetteur : signal modulant dont l'amplitude joue sur le varactor, en conséquence la fréquence du signal oscillant va être légèrement modifié... Système robuste ? à vérifier héhé discussion sur les filtres d'entrée : risque pour ajuster et correctement accordé le circuit de réception.

Choix des composants, risque sur la tolérance ( système performant malgré la tolérance, parfois 20 % ! Partiellement compensé par les condensateurs ajustables.)