Les cadres (ou boucles) antiparasites.
= Les antennes magnétiques
En patois anglais ou US cela se dit "loop antenna" ou "frame antenna".
Boucle ou cadre serons traités de façon identique dans cet article (le principe est le même) et la géométrie ne change rien, une boucle est ronde et un cadre est carré, mais électroniquement c'est identique si la surface est la même.
Nous ne parlerons pas ici des cadres anciens ou modernes dits "à air" c'est à dire comportant un grand nombre de spires. (Ce sera pour une autre fois)...
Sommaire : |
Avec l'arrivée des parasites industriels, et domestiques, dès les années 1945-1950, sont apparus les cadres modernes,dits monospire (quelquefois bi-spire).
Eux seuls permettent une réception correcte des récepteurs anciens, surtout en GO et PO.
Ils sont toujours utilisés dans les domaines professionnels et radio-amateurs pour les radiocommunications.
Ils utilisent la composante magnétique des ondes. Seule la spire externe capte le signal. Les selfs annexes sont dans des pots blindés en ferrite.
En ondes courtes la seule spire (ou les deux) suffit avec le condensateur variable pour réaliser le circuit oscillant ad'hoc.
Un cadre peut aussi être passif, c'est alors un simple circuit oscillant sans autre amplification que sa surtension propre au circuit oscillant. Ici nous traiterons plutôt des cadres actifs.
Certains cadre sont auto-alimentés ( = sur le secteur), d'autres utilisent l'alimentation du récepteur radio en empruntant les tensions filaments et haute tension du récepteur, par une douille gigogne placée entre la lampe finale et son socle, ou par toute autre prise de connection.
Voici différents modèles anciens.
Leur aspect :
Très varié et les qualités sont aussi très différentes.
Et un cadre moderne, fabrication "maison" avec barreau de ferrite.
Technique et réparation des cadres
Les cadres antiparasites d'époque avaient un amplificateur HF à tube.
Il est très facile de remplacer l'ampli HF d'origine par un Fet. Il est également très facile d'alimenter ce FET (ou ces FET) en 9 ou 12 volts filtrés et stabilisés.
Ampli de cadre basique :
Ce modèle, ultra simple, convient aux anciens récepteurs à tubes, car l'entrée antenne est à haute impédance.
La résistance de 47 ohms crée une contre réaction favorable aux fréquences hautes, et aussi évite l'auto oscillation, tout comme la résistance de 100 ohms dans la gate.
La valeur de la résistance de source (150 ohms) est donnée à titre indicatif (On ajuste toujours selon le FET utilisé et cela peut aller de 100 ohms à 2,2K).
La sortie est un "bifil" torsadé le plus court possible (en Anglais twisted pair).
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Ci-dessous, voici un modèle un peu plus élaboré car vous pouvez utiliser un cable HF blindé (genre 75 ohms). C'est surtout intéressant avec des récepteurs de trafic.
Il suffit d'ajouter un transistor FET BF245C en drain commun qui abaisse l'impédance.
Le condensateur au tantale découple en même temps la HF et la BF, on peut le remplacer par 2 condensateurs : un chimique en parallèle avec un condensateur céramique de 10 NF.
SCHEMA Clic pour agrandir
Mon modèle d'ampli hf préféré :
Je recommande ce circuit
J'utilise un MosFet à double porte (MosFet dual gate) BF981 ou BF961 qui procure une amplification correcte sans bruit de fond. Ensuite un FET en drain commun abaisse l'impédance et permet une sortie sur câble coaxial 50 ou 75 ohms.
Le transistor MosFet BF981 (ou BF961) est un composant merveilleux mais beaucoup plus nerveux qu'un FET standard (genre 2N3819, BF245, BF256, MPF102). Il amplifie à 15-20 dB.
Le condensateur d'entrée (option note N°1) et la résistance de mise à la masse (option note N°1) ne sont pas nécessaires si les bobinages rejoignent la masse puisqu'un MosFet de ce type peut travailler avec la porte 1 à polarisation nulle (ce qui est très intéressant).
Donc il suppose un "cahier des charges" précis :
Le tout est câblé avec plan de masse, sur une plaque d'époxy, gravée à l'anglaise, avec une fraise boule. Les composants sont miniatures et les condensateurs sont du type céramique.
Son implantation est délicate, la résistance de 22 à 100 ohms dans le circuit de gate et celle de 47 ohms dans le circuit de source sont là pour éviter des oscillations intempestives, tant ce composant a tendance à l'emballement (oscillations). Ces résistances peuvent être portées à 100 ohms au lieu de 22 et à 150 ohms au lieu de 47. Une cloison est recommandée entre les gates et le drain (ligne pointillée). Le plan de masse est strictement obligatoire.
La polarisation de gate 2 est de l'ordre de 4V et le courant optimal de 10 mA pour un voltage drain-source de 10 volts. Avec 5mA cela va déjà très bien.
Il est préférable de polariser la gate 2 en basse impédance, avant je mettais une résistance ajustable de 100K maintenant je mets 10K, mais cela fonctionnait aussi avec 100K ????? Je lis les articles et j'applique.
SCHEMA Clic pour agrandir
Exemple de gravure anglaise avec plan de masse. Tout le plan
cuivré est à la masse sauf les pastilles et quelques pistes qui
sont toujours entourées par ledit plan de masse. C'est comme un
blindage horizontal.
Préampli HF complet
Article (nouveau 2009) sur la restauration d'un cadre antiparasite (Cliquer)
Autres schémas de préamplis HF :
Combinaison FET+NPN
J'ai vu ce schéma dans un HAUT-PARLEUR très ancien N° 1702 de Mars 1984, puis le même dans une revue de Club Radio. Ce schéma était une reprise de la revue A.P. Cherr Electronic Engineering, Londres, Août 1983 p.25.
Comme exposé precédemment je préfère un condensateur au tantale pour découpler, il filtre BF + HF ensemble. Si vous n'en avez pas remplacez par 2 condensateurs: 1 petit chimique et 1 céramique, le résultat est le même. La résistance de 10 ohms sur la ligne positive est facultative.
N.B. : Je n'ai pas essayé ce schéma !
Note à propos des amplis HF à FET et MosFet.Connections courtes. La résistance de polarisation de gate, placée entre la source et la masse n'est qu'indicative. En raison de la dispersion des caractéristiques de ces composants, je vous suggère de procéder avec un potentiomètre (et un oscillo, si vous avez) pour ajuster au mieux la polarisation, ensuite vous soudez la résistance ad'hoc. Si vous avez une oscillation vous pouvez insérer dans la ligne de gate, du premier FET, une résistance allant de 100 ohms à 1 kilohm (plus elle est faible pour supprimer toute oscillation mieux c'est). Le circuit imprimé, en gravure anglaise et avec plan de masse, convient très bien à ces réalisations. |
Amplis de cadre à tubes :
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SCHEMA Clic pour agrandir
Article (nouveau 2009) sur la restauration d'un cadre antiparasite (Cliquer)
Cadres manufacturés modernes 2009-2010
Cette techonologie est toujours utilisée.
Voici quelques modèles d'aujourd'hui :
Active Loop Antenna
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Model AL-130 Prix (2.636.00 dollars !!!!)
https://www.testequipmentconnection.com/categories/73/75/page2 Ce lien est rompu
Frequency range: 9 kHz - 30 MHz
Dynamic range: 110 dB at 1 MHz
Sensitivity: 10 dBµV/m at 1 MHz
Electric antenna factor: 13 dB at 1 MHz
1 dB compression point: 3 V/m
Output Impedance: 50 Ohm
Connector type: BNC
Power: 2 ea. 6V rechargable sealed lead-acid
battery cells
Weight: 4 lbs.
Loop diameter: 19 inches
Dimensions: 9" x 5" x 7" max.(Amplifier Housing)
Improve your cash flow by requesting a lease quote on a Com-Power AL-130 Active Loop Antenna. Choose from over 30,000 products. Repair services available.
- Model: AL-130
- Manufactured by: Com-Power
- Max Frequency: 30 MHz
TECSUN AN-200 Loop Antenna for MW - Medium Wave AN200
Total:37.95 USD
Item:14.95 USD Shipping:23 USD
- The AN-200 desktop mediumwave loop antenna which designed for the broadcasting mediumwave band signal reception using. This AN-200 antenna has the frequency coverage on the mediumwave broadcasting band, it has the good performance to improve the signal reception when working in the space which has the bad EMI noise impact or strong shielding conditions.
- This AN-200 antenna is manufactured by Tecsun Radio Company in China, Tecsun is the largest radio manufacturer in China and is the OEM company for many export radio.
Specifications:
- frequency: 520KHz to 1710KHz.
- Not need battery or the external power supply required, green design.
- Dedicated tuning knob designed for the frequency tuning.
- Built-in output socket to output the signal directly for using with the radio which has the external mediumwave antenna input socket (the connection cable coming in the package has the 3.5mm stereo standard plug only).
- The loop diameter of this AN-200 antenna is 230 mm / 9 inch.
- Easy to setup and use with the radios which has the inside ferrite mediumwave antenna or has the external mediumwave antenna input socket (the connection cable coming in the package has the 3.5mm stereo plug only).
How setup:
1.Connect
the AN-100 medium wave annular antenna to the audio modulator, car
radio or medium wave line-in socket of BCL radio.If the radio without
medium wave line-in socket, the annular antenna can be placed nearby
the radio and closed to the radio’s MWuild-in antenna.
2.Set the
radio at medium wave band. Then roll the tunable button on AN-100
medium wave annular antenna to receive the best frequency signal until
the sound from broadcasting channel is clear and stable.
La version ferrite (moderne) du cadre :
(A fabriquer soi-même)
Il faut fabriquer ou récupérer des bobinages qui s'accordent sur les grandes ondes (GO = LW) et les petites ondes ( = ondes moyennes = MW).
Les spires des deux bobinages doivent être enroulées dans le même sens (impératif). L'interrupteur PO-GO court circuite simplement la bobine GO.
L'ampli peut être du modèle ci-dessous, qui comprend un atténuateur de HF, ou plus simple, ou plus compliqué, toute l'astuce est dans le circuit accordé. Le condensateur variable peut être récupéré dans un vieux transistor. Les 2 cages travailleront en parallèle.
Le contrôle de gain est simplement une mise à la masse du signal par polarisation progressive d'un petit Mos-Fet (genre BS 170 ou VN10KM). Cet accessoire est facultatif.
SCHEMA Clic pour agrandir
Ci-dessous une vue du montage.
En savoir plus sur les antennes ferrite, nouvel article FEV 2010 (cliquer)
Autre schéma moderne (essayé)
Avec varicap
La varicap KV1236Z est devenue introuvable elle sera remplacée par MVAM109.
Fonctionnant sous 9V, (200 à 700 pf).
Si vous ne pouvez vous procurer la varicap, utilisez un condensateur variable, l'intérêt de la varicap réside dans le fait qu'elle permet un réglage à distance.
Si l'impédance de sortie est trop haute, ajoutez un étage drain commun, comme expliqué précédemment.
Pour combiner en un seul bobinage PO et GO il suffit d'un interrupteur qui court-circuite l'excédent des spires GO.
J'ai utilisé ce système sur mon récepteur SONY ICF 2001.
En savoir plus sur les antennes ferrite, nouvel article FEV 2010 (cliquer)
Voir aussi :
FIN End (mise à jour dimanche 3 janvier 2010). MAJ 13 Juin 2015 (Mobile Friendly)