radio_astro Récepteur VLF

[pejive]

bonjour à tous

Je suis en train de réactiver un vieux projet qui me trottait dans la tête depuis pas mal d'années: réaliser un récepteur VLF pour tenter d'écouter les Sudden ionospheric Disturbances du Soleil, ou peut-être d'autres bruits célestes. Dans mon environ urbain radio-pollué c'est loin d'être gagné!

Le prototype marche sur le papier et les CI sont en cours de réalisation...

Description sommaire:

Filtre sélectif à ampli op, de type biquad, offrant l 'avantage d'être facilement accordable en fréquence, avec gain et facteur de qualité ajustables. Bande prévue: 15 à 30 kilohertz; pour la mise au point j'ai prévu d'aller vers 77 kHz où on trouve des émetteurs permanents.

Un filtre passe-haut est mis à l'entrée, pour améliorer l'élimination des parasites de très basse fréquence. L'adaptation de l'antenne sera probablement à améliorer...

La détection et le filtrage sont assurés par un redresseur linéaire double alternance; cette partie du montage a été testée et fonctionne aux petits oignons

Certains trouveront qu'il y a beaucoup de circuits mais en fait on s'en sort avec seulement 4 circuits intégrés.L'alimentation symètrique +15v/-15v pourra être éventuellement remplacée par une alimentation unipolaire, on en reparlera plus tard..

Vue d'ensemble:

http://img504.imageshack.us/img504/7789/rxbiquad2fi7.jpg

 

à suivre...

[Snark]

Bonsoir,

le tout semble très prometteur, j'envisage quelque chose de semblable mais j'hésite encore à propos de l'antenne à utiliser. A ces longueurs d'onde une antenne accordée est assez encombrante et risque de capter tous les parasites produits par l'activité humaine et à ce propos (d'antenne) celle qui sera connectée à l'entrée du récepteur risque d'ajouter sa capacité au filtre et en modifier la courbe de réponse. Me trompé-je ?

Ce qui m'intéresse surtout c'est le système de détection dont je connais le principe mais que je n'ai jamais utilisé en HF car aux fréquences plus élevées les amplis op ne suivent plus. Ici ça devrait donner de très bons résultats aussi j"attends la suite avec impatience.

[pejive]

bonjour,

Pour l'antenne je compte utiliser un simple fil pour commencer;je n'ai pas fait de simulation mais je ne pense pas que çà perturbe beaucoup le filtre d'entrée. Sinon le mieux c'est une boucle (cadre) accordée. On trouve pas mal d'exemples sur ce site: http://www.vlf.it/

 

Au dernier moment j'ai modifié le circuit imprimé pour rajouter un filtre supplémentaire avec une sortie pour la carte son d'un PC , ce qui devrait permettre une visualisation de toute la bande avec un logiciel comme Spectran:

http://img222.imageshack.us/img222/567/rxvlf202ua9.jpg

[Snark]

Un lien (en anglais) très intéressant qui décrit bien les problèmes et les solutions possibles pour éviter la réception de bruits indésirables, avec en prime des fichiers mp3 de ce qu'il est possible de capter.

[pejive]

bonjour

 

Le projet a encore un peu évolué

http://img508.imageshack.us/img508/8670/rxvlf203hy6.jpg

Quelques premiers tests ont montré des problèmes d'entrée d'oscillation des filtres passe-haut et passe-bas;il faut séparer le réglage de gain; d'où 2 amplis ops par filtre;mais 2x2=4 ce qui permet d'employer un quadruple ampli op pour obtenir un récepteur large bande!

Les 2 AO du redresseur linéaire ont été également regroupés dans un double AO.

Ce qui donne un ensemble assez compact

le côté pile (hé non c'est pas en CMS );bientôt le côté face..

 

à suivre..

[Snark]

Bonsoir,

le filtre passe-haut à l'entrée, c'est pour éviter le 50Hz et ses harmoniques ?

Il y a des écoutes intéressantes bien plus bas (résonance de Schumann etc) mais il est peut être préférable de concevoir un récepteur plus orienté vers ces fréquences.

J'hésite toujours entre différents systèmes: à filtres comme celui-ci, un superhétérodyne à base d'amplis-op ou un ensemble basé sur des gyrateurs.

Pour couronner le tout, j'aimerais utiliser une antenne en boucle qui attaquerait une entrée symétrique. Mais à force d'hésiter je vais me retrouver comme l'âne de Buridan, mort de faim sans arriver à se décider entre deux picotins.

[pejive]

bonjour

Le passe-haut est assez théorique! Je ne suis pas convaincu de son efficacité en milieu pollué!

Pour écouter en dessous de 1kHz il faut aller loin des villes et ne pas avoir d' interférences: pas d'alim secteur, pas d'ordinateur relié au récepteur...

C'est vrai que l'on ne sait pas trop quel système choisir;seule solution:expérimenter et comparer

Le système à filtres est plus simple à mettre au point, mais un récepteur superhétérodyne (avec des transistors)serait probablement plus efficace par exemple avec une double conversion (j'ai un projet comme çà dans mes cartons..)

J'ai essayé le gyrateur: décevant ; ce n'est qu'un circuit accordé par une inductance simulée, donc peu sensible à moins d'avoir de grandes antennes

[Snark]

bonjour,

 

pour le superhétérodyne je pense m'inspirer du schéma suivant:

http://www.intio.or.jp/jf10zl/opraio.htm

mais je m'interroge sur la meilleure bande passante pour la MF? Une autre solution est de la rendre variable mais ça complique un peu.

[pejive]

bonjour

je n'avais jamais vu encore de récepteur comme celui-là!

C'est son oscillateur mélangeur qui m'inquiète: l'oscillateur est un multivibrateur astable qui fournit des signaux carrés...bonjour les harmoniques!

Apparemment çà marche mais pour des fréquences assez hautes.

Je pense qu'il vaudrait mieux mettre en tête un convertisseur à transistors, avec un oscillateur sinusoïdal, du genre:

http://www.radiosky.com/upconv.html

en mettant un oscillateur variable à la place de l'oscillateur à quartz

La bande passante FI devrait être aussi étroite que possible: 1kHz ou 500Hz; avec des filtres actifs on peut obtenir des facteurs de qualité jusqu'à 50, donc une FI de 50 kHz pourrait convenir (avec des AO performants)

[Snark]

bonsoir, c'est vrai que ce type de récepteur est loin d'être classique mais c'est peut-être ce qui me tente. J'avais imaginé le même principe mais inapplicable pour des fréquences élevées. L'oscillateur peut travailler à une fréquence plus élevée -conversion down- mais il est vrai que ça reste un signal carré, ou être remplacé par un générateur sinusoïdal, mais alors une autre question se pose: le mélangeur est un mélangeur à diode sans seuil grâce à l'ampli-op et je me demande si son fonctionnement n'exige pas un signal carré pour la commutation.

Autre possibilité, le remplacer par un mélangeur analogique comme en BF. Là un signal sinusoïdal fera l'affaire.

Pour la bande passante ça dépend du but poursuivi. En radioastronomie elle doit être souvent aussi étendue que possible tout en évitant les signaux indésirables, et là il y a un gros travail à faire du côté de l'antenne.

Bref, tout reste effectivement à expérimenter mais il faut que je prenne mon courage à deux (peut-être trois même) mains.

[Invité shf]

Bonjour,

 

Une autre approche intéressante pour la construction d'un récepteur VLF orienté astro :

 

Voir

 

http://sidstation.lionelloudet.homedns.org/hw-fr.php (en français:) )

 

Voir en plus, sur ce site, le lien Stanford Sid monitor (hélas en anglais:( ) qui donne pleins d'infos sur le sujet.

[Snark]

Bonsoir,

je connaissait ce schéma, mais je n'aime pas l'étage d'entrée non sélectif.

Si aucune présélection sérieuse n'est faite en amont il y a de gros risques d'intermodulation. Le CI MAXIM ne doit pas être facile à trouver et je ne vois pas vraiment l'utilité d'un convertisseur a/n. Bref, ça me semble compliqué et reste à savoir si ça vaut le coup d'exécuter un tel montage ?

[pejive]

bonsoir,

c'est du beau boulot, qui a l'air de bien fonctionner;mais peut-être pas à conseiller pour débuter.

De mon côté je reste sur du relativement simple;après une interruption dûe à des éléments extérieurs à la radio-astronomie j'ai enfin terminé mon câblage et entamé les tests en laboratoire.Pas de problème pour les filtres passe-haut et passe-bas d'entrée, ni pour le redresseur linéaire. Par contre le bi-quad a montré une fâcheuse tendance à osciller;j'ai testé 2 ou 3 autres variantes du montage (le circuit imprimé en porte les cicatrices!) jusqu'à en trouver une pas trop capricieuse. Vu de dessus çà donne çà:

http://img522.imageshack.us/img522/160/rxvlf0004gx2.jpg

on constate que pas mal d'éléments ont disparu...

je n'ose pas montrer le dessous je vais refaire un CI propre.

Le fonctionnement est correct en 2 gammes de 10 à 25 kHz; on obtient un signal de sortie de l'ordre de 250mV pour 20 microvolts à l'entrée en utilisant tout le gain fourni par les 2 premiers filtres.Pas réussi à monter au dessus de 25 kHz sans que çà oscille...

à suivre...

[elekaj34]

Bonjour,

 

Désolé, du déterrage (le mot est faible) du post ...

 

Souhaitant me mettre à la VLF, j'ai commencé la réalisation d'un recepteur dédié à cet usage.

Pour la partie filtre passe et bas (pour la sortie large bande), j'ai quelques interrogations notamment sur les boucles de réaction (positive) grâce à R4 et C8, a quoi servent elle ?

 

Deuxième gros point, le filtre passe bande biquad ... il rentre en oscillation dès 12 à 15 kHz !!!!

Ceci avec mon antenne cadre ... 45tours de fil de 0,2mm de diamètre sur cadre bois de 60cm de coté.

Avec un simple fil, je monte un peu plus haut, aux alentours des 20kHz.

 

Mais dans les deux cas, je capte pas grands choses :(

 

Avez vous une solution pour le passe bande ?

J'ai commandé un MAX275, pour réaliser le passe bande du recepteur visible à cette adresse : http://sidstation.loudet.org/hw-fr.xhtml

 

Mais le pb, c'est que le choix de la fréquence est assez "rigide" !

 

Autre point, coté "écoute" large bande, j'ai relié le montage a une carte son (intégrée à la carte mère), et j’échantillonne à 96kHz maxi ... suffisant ou pas ?

Quand je fait l'analyse spectrale, pas grand chose à part un très léger pic vers 8Khz !

 

Merci a vous pour vos retours

[esoub]

Salut,

jusqu'à 25 khz environ, tu peux n'utiliser qu'une partie du montage de Lionel.

 

Va jeter un oeil par ici : http://vlfa132.perso.sfr.fr/Station%20VLF%20A132.pdf

 

N'hésite pas à me contacter par MP si tu souhaites d'autres infos.

Cordialement

Manu

[Eguzkiarte]

Bonsoir,

je me posais une petite question en écoutant le récepteur de l'université de Twente à l'adresse : http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/ .

On peut facilement y recevoir des émetteurs vlf en dessous de 17khz.

Les récepteurs utilisés en radioastronomie sont-ils des sdr, ou de classiques montages hétérodynes à simple ou double changement de fréquence?

[Astronefle]

A priori je dirais sdr car avec du traditionnel il faut un récepteur par fréquence alors que quand que tu fais une fft tu as l'info pour traiter autant de bandes que tu veux (dans la limite du temps de traitement) non ?