Petit émetteur FM
puissance de 400mW environ
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Voici un petit émetteur FM qui porte à environ 1km dans un espace dégagé.
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Sur la page de l'historique de la radio, j'ai donné plusieurs circuits d'émetteurs AM, du plus simple au plus compliqué. Un inconvénient des émetteurs AM, c'est qu'ils nécessitent une grande antenne et que la bande AM est fort brouillée. Il faut une puissance relativement élevée pour avoir une portée d'un kilomètre.

La bande FM utilise des fréquences plus élevées, et une antenne d'un mètre suffit. Avec 1W, on obtient une portée d'un kilomètre environ (cela dépend du placement de l'antenne). Si le signal est reçu suffisamment fort, le rapport signal/bruit peut être très bon.

La modulation est plus complexe en FM: il faut en effet modifier la fréquence de l'oscillateur. Il existe plusieurs circuits. Dans les circuits les plus simples, on modifie simplement la fréquence par la variation d'une capacité.

Le premier circuit est un schéma de principe où on joue sur la capacité parasite du transistor, qui change légèrement selon la polarisation. C'est le signal audio qui change la polarisation. C'est ce type de circuit qui est utilisé dans les montages les plus simples.

Ce circuit ne permet pas une bonne modulation comme un vrai émetteur: la profondeur de modulation est relativement faible. A la réception, le signal audio est plus faible que celui des émetteurs normaux. Il y a une forte distortion si on tente de moduler plus fort.

La fréquence varie un peu quand le transistor chauffe (le transistor dissipe environ 100mW quand le circuit est alimenté sous 6V).

Le transistor BC547 (ainsi que BC548) peut osciller à une telle fréquence. Il est recommandé de choisir un exemplaire avec un gain élevé (version "B" ou "C"). Comme oscillateur il ne faut pas nécessairement de transistor haute fréquence.

Si on veut un signal audio de meilleure qualité, il faut utiliser une diode varicap. C'est une diode dont la capacité varie selon la tension inverse appliquée. Toutes les diodes ont un tel effet, mais l'effet est mieux controlé dans les diodes varicap.

Le circuit suivant produit un signal audio de meilleure qualité en séparant les différentes fonctions. Le premier transistor est l'oscillateur avec un circuit accordé. Le second transistor amplifie le signal et commande le transistor de puissance. Le transistor de puissance travaille en classe C et nécessite donc un circuit accordé en sortie pour transformer les pics à la sortie du transistor en signal sinusoidal.

Le fonctionnement en classe C permet un rendement plus élevé: si le circuit est bien réalisé, pratiquement toute la puissance consommée est envoyée à l'antenne. C'est important, car le transistor a une dissipation limitée à 500mW au maximum.

Autres composants:
t1: BC547C, BC548C
t2: BFR91A
t3: BFR96

l1: 4.5 tours
l2: 9.5 tours
l3: 4.5 tours
Il s'agit d'inductances à l'air libre, fil en cuivre de 0.7mm, espace intérieur 6mm, espace entre spires environ 1mm.

Avec le premier potentiomètre, on règle la fréquence de l'oscillateur. On s'arrange pour avoir une fréquence d'environ 95MHz quand le potentiomètre est à mi-course. Il faut éventuellement jouer sur les spires de L1 (écarter les spires augmente la fréquence).

Le second potentiomètre permet de régler la profondeur de la modulation (déviation en fréquence). Le plus simple, c'est de régler le potentiomètre en comparant l'amplitude sonore de celle d'un émetteur commercial.

Le réglage du circuit d'antenne est assez critique et de là dépend la puissance que l'émetteur va pouvoir transmettre. Le réglage doit se faire avec tous les composants montés définitivement: la modification de l'antenne dérègle le circuit. Pour le réglage on utilise une petite radio FM dont on débranche l'antenne. Régler les deux condensateurs pour avoir le signal le plus fort possible (le moins de parasites). Ce réglage doit être refait si on change de fréquence d'émission ou de configuration d'antenne.

L'antenne peut être un fil de cuivre d'une installation électrique, longueur 1m environ. Une portée plus grande peut être obtenue avec une antenne dipôle (il faut alors un balun en plus).

Le circuit doit être réalisé sur une plaquette cuivrée une face. On utilise des composants SMD ou classiques, mais sans perforer la plaquette.

La qualité sonore est équivalente à celle d'un émetteur commercial, le condensateur de 1.8nF assure le préemphasis (augmentation des aigues). Le signal n'est pas en stéréo, ce qui permet un rapport signal/bruit acceptable avec une faible puissance d'émission.

Il est recommandé d'utiliser une alimentation stabilisée. La modification de la tension d'alimentation produit un changement de fréquence. Si la tension n'est pas bien stabilisée, on entend le ronflement du secteur dans la radio.

J'ai réalisé un tel type d'émetteur pour une station service à Calais, c'était avant le tunnel sous la Manche. Normalement, l'émetteur ne faisait que relayer le programme d'un émetteur normal à faible volume, mais permettait d'envoyer des messages aux transporteurs routiers en attente sur le parking (genre "embarquement pour le ferry de Douvres dans 30 minutes"). La portée de l'émetteur était suffisante pour couvrir l'aire de parking.

Sachez qu'il existe des circuits intégrés qui font tout cela (et même plus: ils émettent en stéréo), mais la magie de réaliser soi-même un émetteur se perd alors.

A propos de la stéréo, voici comment transformer votre émetteur mono en émetteur stéréo.

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