La technologie CPL et les perturbations pouvant y être associées sont à l’évidence des sujets qui déchaînent les radio-amateurs. Récemment pris d’intérêt pour les ondes et après quelques simples observations, je dois bien avouer que je serais bien allé rejoindre leur camp, avec une attitude bien française qui consiste à commencer par râler. Mais combien de radio-amateurs ont effectivement fait des mesures sérieuses avant d’aller se plaindre ?
Je constate avec amusement que pour une fois, les rôles sont inversés. Habituellement, c’est le commun des mortels qui prend peur des grandes antennes des radio-amateurs et même si ces dernières n’ont pas servi depuis des années, elles deviennent responsable de tous les maux (parasites dans le radio réveil, sonnette qui fonctionne toute seule etc…). Les conflits les plus tenaces sont résolus par l’ANFR qui se déplace pour effectuer quelques mesures et mettre un peu de rigueur scientifique dans tout ceci. Et c’est ce dernier point que je retiens et que je trouve important. Pour avoir de la crédibilité, il faut des mesures concrètes et de la rigueur dans le protocole d’expérimentation/vérification.
Après quelques recherches sur Internet, j’ai trouvé pas mal d’informations contradictoires et des analyses douteuses. Aussi, ce week-end dernier, j’ai décidé de faire moi-même mes propres mesures et expérimentations.
Le point de départ à déjà été donné lors d’un précédent post intitulé “Le CPL, ça pique !!!“. Dans ce post, je montrais les effets d’un téléchargement sur la réception d’une émission radio de la BBC & DW. Cette émission était réalisée en mode DRM (Digital Radio Mondiale) et avait l’avantage d’être visuellement homogène sur l’analyseur spectral de mon récepteur. La réception était clairement hachurée dès lors que je démarrais le téléchargement d’un fichier sur Internet.
Dans certains topos trouvés sur le Net, j’ai aussi noté que les constructeurs d’adaptateurs CPL se devaient de préserver les bandes radio-amateur en équipant leur système de filtrage. A noter que mon précédent post concernait une émission sur 3.995MHz, une plage de fréquence non amateur (en France métropolitaine).
Une petite mise en garde avant d’entamer les mesures et analyses. Je dispose de moyens d’amateur, et je ne prétends nullement vouloir faire un travail de laboratoire d’analyse CEM. J’essaie d’avoir la plus grande rigueur possible et de créer des conditions de mesures reproductibles. Je le fais avant tout parce que ça m’amuse et que je trouve la radio-technique intéressante. Je ne cherche à convaincre personne, je publie simplement les résultats de mes petites expérimentations.
Nous y voilà, je vais commencer par détailler les relevés que j’ai réalisés avec mon récepteur en quadrature (le petit kit SoftRock RX v9). Pour les logiciels, j’utilise habituellement Spectrum Labs et Rocky mais c’est plutôt Spectrum Labs que je vais choisir ici car je me suis aperçu que Rocky dispose d’algorithmes de compensation et de filtrage des parasites. L’idéal pour se faire une idée serait bien sûr une vidéo. En bon lecteur de news et de blogs, j’aime bien lorsqu’il y a plus d’images et de vidéos que de texte. Ayant largement atteint mon quota de texte, j’ai préparé une petite vidéo :)
Dès le téléchargement lancé et le système CPL sollicité, on peut effectivement constater des perturbations importantes sur la réception de l’émission DRM. A noter que cette émission est en dehors des bandes amateurs. En revanche, pour la seconde partie concernant la bande amateur des 40 mètres, le téléchargement et l’utilisation du CPL n’a aucune influence sur la réception ! On peut donc en conclure une non homogénéité sur le spectre radio. Si filtrage sur les bandes radio-amateur il y a, alors il est –a priori– efficace dans mon cas, et pour cette dernière expérience.
Pour être complet, il faudrait que je réalise les mêmes tests sur toutes les bandes, mais j’ai autre chose en tête. Je vais pour la suite utiliser un analyseur de spectre large bande pour caractériser les perturbations. Pour finir, quelques points concernant cette vidéo et cette expérience. Je n’utilise qu’un seul réseau électrique, le récepteur est donc également branché sur le CPL. L’antenne utilisée est une antenne filaire d’un peu plus de 20 mètres.
Pour la seconde partie de mon expérimentation, j’ai utilisé un oscilloscope numérique PicoScope 5203 en mode analyseur de spectre afin de caractériser les signaux et les perturbations. Se pose la question des conditions de la mesure : quelle antenne, à quelle distance/localisation … N’ayant pas d’expérience sur les mesures CEM, j’ai procédé par tâtonnement pour voir ce que cela donnait. Pour ma première antenne, j’ai construit une boucle magnétique avec 5 spires de fil émaillé. Concernant la localisation, j’ai commencé par disposer ma boucle autour du boîtier. Bien entendu, ce n’est pas une configuration souhaitable et crédible, car mon antenne décamétrique n’est pas logée dans (ou contre) mon boîtier CPL. Cependant, cette configuration est intéressante car elle aura certainement tendance à amplifier les phénomènes, et une première caractérisation non quantitative sera ainsi plus facile à réaliser. Une seconde configuration plus réaliste à été de mettre la boucle à 1 mètre du boîtier. Il faut par ailleurs garder à l’esprit que ma boucle magnétique est finalement un circuit RLC accordé et qu’elle sera certainement plus sensible sur certaines plages de fréquences. J’ai donc refait tous mes tests avec une autre boucle (section de câble différente, diamètre de la boucle différent, nombre de spires différent). Idéalement, il faudrait une antenne professionnelle large bande adaptée à ces travaux, mais je fais avec mes modestes moyens (cf. paragraphe de mise en garde). Les photos des boucles utilisées sont disponibles ici et ici.
Concernant la plage de mesure, j’ai fais mes premiers essais jusqu’à 125 MHz, pour ensuite restreindre l’analyseur spectral à 30 MHz, car il n’y a pas grand chose à constater au dessus de 28 MHz. Mais commençons par le début, avant de chercher à faire apparaître une perturbation, il me faut tout d’abord un référentiel. En effet, pour pouvoir réaliser une comparaison, il faut une vue du spectre sans perturbation active, ne serait-ce que pour tester et vérifier mon matériel. Je m’attendais en toute logique à quelque chose d’assez plat, aux limites de ce que pouvait m’offrir mon analyseur, mais là, surprise, le spectrogramme n’est pas plat ! Il l’est bien lorsqu’il n’y a rien de connecté à la sonde (le matériel marche bien), mais dès que je connecte mon antenne, des pics apparaissent.
Mesure utilisant la boucle 2 spires posé à même le sol, sans téléchargement. Une autre mesure est disponible ici. Deux autres mesures avec la boucles 5 spires sont consultables ici et ici. A noter que la sensibilité est différente, à prendre en compte pour la suite.
Bon, voyons, des pics vers 6 MHz, de 7.2 à 7.4, de 9.4 à 9.8, de 11,6 à 11,9… Pour quelqu’un ayant parcouru quelque peu le spectre radiophonique, ces gammes de fréquences devraient rappeler quelque chose. Hummm, mon petit doigt me chuchote que je suis tout bêtement en train de recevoir des émissions de radiodiffusion :) Je pense même que le petit pic vers 3.99 MHz doit être l’émission DRM de la BBC & DW. Bref, pour ce référentiel, il faudra tenir compte de ces radios et ne pas coller ces réceptions sur le dos des perturbations générées par le CPL. En moyenne -65dB pour les plus gros pics, c’est déjà pas mal, mais comme nous allons nous focaliser sur les bandes amateurs, ces émissions non-amateur ne seront pas trop gênantes. Pour bien faire, il faudrait que mon installation (disons ma maison) soit dans une cage de faraday.
Passons aux choses intéressantes, l’images qui suit présente le spectre d’une perturbation une fois le téléchargement mis en route. A noter que ces perturbations apparaissent de manière très éphémère, sous la forme d’un burst. Lors de mon analyse avec mon récepteur radio, on pouvait avoir l’impression que l’émission était continue, mais l’analyseur de spectre dispose d’un rafraîchissement rapide et on peut se rendre compte que le phénomène n’est pas continu et constant.
Mesure utilisant la boucle 5 spires disposée autour du boîtier CPL, avec un téléchargement actif. Toujours pour la boucle 5 spires, deux autres mesures sont consultables ici et ici (celui au dessus sans les couleurs ici). Les mesures de la boucle 2 spires (toujours autours du boîtier) sont disponibles ici, ici et ici.Pour être complet, j’ai aussi fait des mesures avec les deux boucles sur le boîtier, sans téléchargement actif : 5 spires ici, ici et ici. 2 spires ici, ici et ici.
Cette mesure à été réalisée avec ma boucle magnétique de 5 spires entourant le boîtier CPL. Il ne faut donc pas tenir compte de la puissance du signal, mais cette vue est intéressante pour caractériser le phénomène. Et ici, on voit bien qu’il y a des découpes franches sur certaines bandes du spectre radio ! Ces découpes correspondent aux bandes radio-amateur.
Les portions visiblement filtrées étant :
en delà de 2MHz
3.40 – 4.08 MHz
5.28 – 5.49 MHz (non amateur)
6.92 – 7.22 MHz
10.03 – 10.25 MHz
13.98 – 14.38 MHz
20.92 – 21.55 MHz
24.80 -25.08 MHz (léger…)
au delà de 27.94 MHz
Il y a donc visiblement un effort pour préserver les bandes radio-amateur. Après l’aspect qualitatif, voyons à présent l’aspect quantitatif. Pour ceci, il nous faut une nouvelle mesure. Comme je l’ai déjà dit, mettre l’antenne autour du boîtier CPL n’est pas vraiment révélateur des perturbations que pourrait subir un récepteur décamétrique. Par ailleurs, l’électronique du boîtier peut rayonner de faibles émissions qui ne seraient pas véhiculées sur le réseau électrique, mais que je recevrais préférentiellement avec ma configuration d’antenne entourant le boîtier. Sans pousser la recherche trop loin, j’ai simplement mis mon antenne à 1 mètre du boîtier CPL. A cette distance, on peut se demander si je perçois plus les perturbations émises par le boîtier, ou par les câbles électriques qui sont dans le mur. Encore une fois, je n’ai pas été jusque là et je n’ai pas de réponse à ces questions. Je les laisse pour une prochaine expérimentation. Cependant, si je relève des niveaux bas en delà d’un certain seuil à cette distance, je pense que je pourrai considérer le système comme propre.
J’ai encore explosé mon quotas de blabla-vs-image, alors vite, une mesure !
Mesure utilisant la boucle 5 spires disposée à 1 mètre du boîtier CPL, avec un téléchargement actif. Toujours pour la boucle 5 spires, deux autres mesures sont consultables ici et ici. Les mesures de la boucle 2 spires sont consultables ici, ici et ici.
Les amateurs avertis n’auront pas manqué de remarquer que mon analyseur de spectre ne descend pas en dessous de -85dB. C’est important de le noter, car pour l’analyse des perturbations CPL, un seuil relevé à -85dB ne va pas signifier que le système crache des perturbations à -85dB, mais bien que mon système n’est pas capable d’analyser plus finement le phénomène. Aussi, un niveau à -85 dB peut tout aussi bien traduire une absence de perturbation.
Ce qu’il est intéressant de noter sur ce dernier relevé, c’est que pour la totalité des bandes amateur, le niveau se situe sous la barre des -85dB. A l’exception de la bande des 20 mètres, le niveau des bandes oscille globalement entre -85 et -95. Le niveau pour la bande des 20 mètres arrive à -85dB. La première conclusion que l’on pourrait tirer, c’est qu’il serait intéressant d’avoir du matériel plus performant, car avec ces mesures, si perturbation il y a, on ne peut pas la mettre clairement en évidence.
Voici à présent une vidéo qui illustre le phénomène. A noter que le système de capture a fonctionné à 15 fps, alors que le rafraîchissement de l’écran par le logiciel d’analyse était beaucoup plus élevé. Il y a donc des frames présentant des perturbations qui ont –sauté–. Par ailleurs, l’analyseur de spectre lui même fonctionne aussi par burst. Le port USB ne supportant pas le transfert 500 millions d’échantillons par seconde :) La visibilité du phénomène s’en trouve donc dégradée, la réalité étant plus proche que ce que l’on pouvait voir sur la première vidéo (récepteur radio).
La compréhension du système (ou de la méthode) de filtrage pourrait répondre à pas mal de questions. Aussi, j’ai démonté un de mes boîtiers CPL pour voir se qui se cachait dans la bête ! Je ne donne volontairement pas le nom du constructeur du boîtier CPL dans ce texte, mais si je le faisais, ce dernier ne devrait pas être inquiété car les conclusions qui se profilent sont plutôt positives. Par ailleurs, cela m’évite de faire de la pub (bonne ou mauvaise). Disons juste qu’il s’agit du plus gros constructeur de boîtier CPL européen et que la maison mère se situe en Allemagne. Voici quelques images des tripes de la bête :
Image du boitier CPL ouvert. D’autres photographies sont disponibles ici, ici et ici.
Ça se démonte facilement et la finition est plutôt propre. Je note que la fiche relais est munie d’un filtre passe-bas et elle évite donc la remontée des émissions du boîtier CPL dans les périphériques qui y sont connectés. Coté électronique numérique, on trouve un SoC (System on chip / tout intégré) similaire à ce que l’on pourrait voir sur les adaptateurs Wifi. Un peu de RAM, quelques régulateurs et un petit transformateur sur tore. Pas vraiment de gros système de filtrage avec des tonnes de bobinages comme on pourrait le voir dans un transceiver classique radio-amateur. Aussi, ceci m’invite à penser que le filtrage doit être numérique. Je ne me suis pas trop renseigné sur les principes de la technologie CPL, mais j’imagine qu’il y a au sein du SoC un DAC qui couvre au moins 60MHz. Aussi, il est donc facile de lui indiquer des plages à ne pas utiliser. Si c’est le cas, et si le système fonctionne avec Digital UpConverter, les perturbations sur les bandes amateur peuvent être rendues nulles, à condition que les composants derrière le DAC soient de qualité pour assurer une bonne linéarité de l’étage final.
Voici quelques références pour les amateurs de chipset :
Chipset principal : Intellon INT6300A0G
Quartz : 37.5MHz et 25MHz
Chip secondaire : IC+ IP101A LF
Standard : HCF4541, 74AC00, K829
Si ce constructeur Allemand préserve certaines bandes radio, j’imagine bien que ce n’est pas parce que le PDG est radio-amateur, mais bien parce qu’ils se doivent de respecter une norme. Cependant, les informations légales et techniques entourant le CPL domestique sont bien difficiles à trouver sur Internet.
Conclusion : Je ne vais pas vous livrer ici une belle conclusion (ça serait trop facile) mais seulement mon sentiment sur tout ceci. J’ai constaté avec un récepteur décamétrique relativement sensible que les bandes amateurs n’étaient pas affectées par l’utilisation du CPL. Un analyseur de spectre à confirmé le fait qu’un filtrage est bien réalisé pour ces bandes. L’adaptateur CPL testé de la firme allemande semble donc préserver le spectre des fréquences réservées aux radio-amateurs. Il serait toutefois dangereux de généraliser ces constatations à tous les constructeurs. Par ailleurs, il serait intéressant que ces quelques expérimentations soient reprises de façon plus poussée et réalisées/complétées par d’autres personnes, dans différentes conditions et avec différentes marques et modèles. Si vous êtes en possession d’adaptateurs CPL, je ne saurais que trop vous inviter à réaliser vous même des expérimentations et des mesures. La communauté des radio-amateurs étant relativement importante en France, on pourrait même imaginer qu’un groupe de travail creuse le sujet et publie les résultats obtenus, afin de veiller à la protection de leur partie du spectre radio. Après tout, l’ARRL s’est bien battue pour défendre la bande des 80 mètres !
En grattant un peu sur le Web pour chercher des détails sur la fabrication des inductances en nids d’abeilles, je suis tombé sur quelques perles. Des scans de veilles pages de de montage d’amateur pour la réception d’ondes courte, et même des livres sur la radio-technique. C’est à la fois assez rigolo et intéressant de lire des pages datant de 1924. J’ai particulièrement apprécié les articles “Le Sans-Filiste Débrouillard” (terrible le nom :) revue “Système D” sur la page des archives du site TSF-Radio : http://www.tsf-radio.org/cms/arc-doc.php
A la lecture des vieux bottins, on se rend compte comme la radio-technique à évolué :) Pas question pour moi de faire machine arrière, je ne pourrais pas me passer de mes petits CI, mais il y a plein des bonnes idées dans ces articles collectors ! Z’étaient pas fou les vieux ^^
Pour finir, un site très bien fait avec notamment un topo sur les selfs en nids d’abeilles que je souhaitais utiliser en raison de leur faible capacité parasite, avec également un calculateur pour ces selfs : http://www.carnets-tsf.fr/nid-d-abeille.html
Je me suis déjà amusé à concevoir quelques antennes Wifi et quelques antennes cadre pour le décamétrique. C’est je trouve une activité assez amusante et les outils de simulation (ex : 4Nec2) et de visualisation des phénomènes facilitent grandement la tache et la compréhension des phénomènes.
Le dernier exercice dans lequel je me suis lancé à été d’évaluer la faisabilité d’une antenne décamétrique petite puissance (QRP). Je manque cruellement de place pour déployer ce type d’aérien, aussi je n’envisage que des sorties en plein air pour tester mes constructions.
!!! ATTENTION !!! –> Avant de passer pour un bouffon, je tiens à préciser que je ne fais ici que jouer à concevoir une antenne –inabituelle–.
Je n’ai lu que peu de livres sur les antennes, mais je retiens entres autres du livre de A. Ducros (F5AD) et du livre de R. Brault et R. Piat (F3XY SK) que l’on peut négliger l’effet du sol ou d’une masse à partir de 5 fois la longueur d’onde de résonance de l’antenne. Pour mes antennes Wifi, c’était hyper fastoche. Avec 2.4 GHz et une longueur d’onde d’un peu plus de 12 cm, le fait de la mettre au bout d’un tube PVC fixé sur un pied d’appareil photo résolvait le problème.
Si maintenant je veux concevoir une antenne ajustée à 14 MHz, soit la bande des 20 mètres, les choses se compliquent notablement au niveau de l’infrastructure. La taille de l’élément rayonnant est en elle même imposante, la distance à laquelle il faudrait mettre cette antenne du sol l’est encore plus…
Par ailleurs, pour la conception de mon antenne, je vise des angles de départ bas sur l’horizon afin de favoriser les liaisons longues distances (DX). [ ah, toujours aller le plus loin possible... A noter qu'en Wifi, ce n'est pas le cas, le but étant juste d'arriver au hotspot le plus proche :) ] Par rapport à ceci, le sol déforme le diagramme de rayonnement de l’antenne et si je la place trop près du sol, j’aurai tendance à taper la lune plutôt que l’horizon (sans parler des problèmes de pertes dus à l’absorption). Le EME, c’est pour un autre chapitre :)
Toujours dans ces mêmes bouquins et de mémoire, le fait de mettre une antenne à 3 longueur d’ondes du sol serait acceptable par rapport au but recherché.
Je seul –truc– qui me soit venu à l’esprit pour la fabrication de cette antenne à été le ballon gonflé à l’hélium, qui tracterait un fil relativement fin (QRP) et son feeder. Un rapide calcul nous amène à 3 x 20 mètres pour le feeder et 10 mètres pour l’élément rayonnant. Oui, 70 mètres de haut pour un antenne avec un gros joli ballon accroché au bout :)
Bon admettons… Voyons la crédibilité de la réalisation et ensuite les questions légales.
Avant toute chose, commencer par tailler correctement l’antenne. Pour ceci, j’ai commencé à faire des calculs un peu plus précis avec une longueur d’onde de 14,05 MHz et je suis passé à l’affinage avec un logiciel de simulation. Place aux illustrations qui remplaceront beaucoup de blabla.
Vue 3D de l’antenne et son feeder
Sur cette capture d’écran, on peut voir l’antenne en 3D avec les courants circulant dans les fils. Du bas jusqu’au 6/7 de l’antenne se trouve le feeder, composé de deux fils parallèles. Cette partie ne rayonne pas et l’on peut le constater à la vue des courants en opposition de phase. Tout en haut se trouve l’élément rayonnant d’une demi longueur d’onde. A noter que j’alimente l’antenne en intensité à la base, en basse impédance. Aussi, j’ajoute un quart de longueur d’onde à mon feeder afin d’alimenter mon antenne demi-onde par une extrémité, c’est à dire en tension, en haute impédance.
Bref, très simple. Des chiffres maintenant :
longueur du feeder : 69.5 m
longueur de l’élément rayonnant : 9.40 m
Si je veux tracter tout ceci en hauteur, la question est déjà de connaître le poids de l’installation. Admettons que je prenne un câble qui ait ces propriétés :
Matière : Cuivre
Section : 0.2mm²
Résistance : 0.09048 ohms/m
Masse : 1.59 g/m
La longueur totale de câble utile est : (2 . 69.5 ) + 9.40 = 148.4, disons 150 mètres. Ce qui nous donne une masse de 238.5g. (en négligeant pour le moment le système de maintien et d’écartement des conducteurs du feeder)
Apparemment pas très lourd, voyons quelle quantité d’hélium il nous faut pour lever tout ceci. Mon ami Wiki me renseigne quant-aux masses volumique d’air et d’hélium :
Comme je ne veux pas que sustenter mon antenne et que je veux aussi un effort de traction vertical, je vais à la louche appliquer un ratio de 2/3. Je ne suis pas expert en ballons et il y a certainement moyen d’optimiser en trouvant des infos sur des sites Web concernant la météorologie ou dans des radio-clubs qui font des lâchés de ballons météo.
Je peux donc lever 0.8g par litre d’hélium, à ce compte, il me faudra 298 litres de ce fameux gaz. Au final, je devrais utiliser un ballon d’une circonférence de 83 cm.
Ce –petit– ballon commence à se rapprocher des ballons utilisés en météo :) [Un petit article Wiki sur les ballons sonde ici] Une masse supplémentaire est à ajouter pour le nylon de symétrie et le système d’écartement du feeder (certainement du scotch fin), mais je pense que c’est réalisable.
Si la fabrication de ce type d’aérien est très peu onéreuse, en revanche, chaque déploiement peut vite coûter très cher. Le prix de l’hélium au litre n’est pas donné… Aussi, on peut le remplacer par du dihydrogène moins cher et facile à produire par hydrolyse. Le dihydrogène est encore plus léger mais il est inflammable, ce qui nécessite des précautions de sécurité. En même temps, je ne suis pas non plus entrain de concevoir un Zeppelin !
Voyons un peu les principales caractéristiques de l’antenne en se basant sur la simulation.
Diagramme de rayonnement de l’antenne
Diagramme de rayonnement, vue en 3D
Courbe du ROS de l’antenne pour le début de la bande des 20m
Le gain monte jusqu’à 7 pour un sol médiocre avec un angle de départ de 86° (donc très proche de l’horizontale) en gardant un ROS tout à fait acceptable. C’est donc pas mal pour du DX. Cependant, en sacrifiant quelques dB, je pense que l’on doit pouvoir trouver dans la littérature des antennes beaucoup plus faciles à réaliser et à installer. Mais bon, c’est ma petite étude et je poursuis dans cette voie.
L’optimisation de l’antenne est un travail intéressant, mais pas aussi facile que je le pensais à la base. Rajouter quelques longueurs à l’élément rayonnant ferait effectivement augmenter le gain, mais pas nécessairement dans la direction qui m’intéresse, à savoir l’horizontale. Côté technique passionnant avec encore pas mal de chose à creuser…
Bon, il reste encore une question importante : celle de la légalité. Peut-on monter une antenne provisoire de 80 mètres de haut sans se faire arrêter par la gendarmerie ? :) J’ai bien trouvé des articles sur la réglementation pour des installations d’amateur fixe, mais concernant les installations temporaires, pas grand chose. Certains radio-amateurs utilisent des cerf-volants à plus de 150 mètres de haut. J’ai également trouvé des liens pour ce type d’antennes sur la page de F5AD. Je vais encore gratter un peu, mais si je ne trouve pas, j’irai certainement contacter l’ANFR (Agence nationale des fréquences).
80 mètres, ça peut paraître haut, mais c’est une rigolade face aux antennes professionnelles utilisées pour la radio-diffusion. Pour s’en convaincre, il suffit de consulter quelques articles sur le Wiki (ici, ici et ici)
Avec cette nouvelle acquisition, je ne peux plus reculer, il faut que j’apprenne le morse :) Je vais la laisser en évidence sur la table, cela me motivera à lancer mon programme d’apprentissage un peu plus souvent.
Begali – Scupture (custom sans la gravure supérieure)
Un de mes objectifs pour mes petites expérimentations radio et de tout réaliser et/ou concevoir moi même. Aussi, si je suis bien outillé en électronique pour la réalisation de circuits, je n’ai pas de machine outil pour tailler des blocs d’acier dans la masse et je ne compte pas aller dans cette voie. Alors exit la fabrication d’une clé de morse, et je vais considérer pour le moment que ceci sort de mon petit domaine d’activité.
Pour la clé en elle même, c’est une clé BEGALI, fabriqué par Piero (I2RTF). Au niveau de la finition, c’est du très beau boulot ! L’ajustement de l’écartement est très fin, le déplacement des pads infime et la clé ne fait pratiquement pas de bruit. Rien à redire sur le service, la comm’ ou le colissage. Comme je ne maîtrise pas le morse, je n’irais pas plus loin dans les commentaires mais différents avis de radio-amateurs sont consultables ici.
Pour terminer un petit lien sur le programme d’apprentissage du morse que j’utilise : Just Learn Morse Code
On trouve dans la littérature et sur Internet pas mal de descriptions du comportement des différentes bandes amateur en fonction de l’heure, de la saison etc… Des petits outils de prédiction de propagation permettent de visuellement se faire idée des phénomènes.
Le logiciel VOA Prop
C’est également intéressant de confronter ces modèles à la réalité via des réseaux de reporting comme WSPRnet ou Reverse Beacon Network.
J’ai pris le temps de coller mon SoftRock RX v9 dans une boite avec une carte son USB. La sélection des fréquences se faisant également en USB, c’est un petit récepteur tout USB :)
Bon, l’USB, c’est une source de pollution supplémentaire pour le récepteur. Mais le SoftRock à déjà quelques dispositions par rapport à ceci, et les résultats ne sont pas mauvais. La sensibilité est la même que pour la série des récepteurs SoftRock Lite II.
SoftRock RX v9 avec une carte son M-Audio USB
Pour terminer, quelques résultat visualisés sur “Reverse Beacon Network” sur la bande des 40m.
En ce moment, comme je joue un peu avec les systèmes de reporting, je me suis amusé à charger un peu le système afin de décoder un maximum d’informations possible avec mes petits moyens. J’ai donc fais tourner deux décodeurs de morse (CwSkimmer) sur les deux bandes des 80 et 40 mètres, avec en parallèle deux analyseurs WSPR sur ces même deux bandes (pour le descriptif des systèmes de reporting, voir ce post précédent).
Dit comme ça, rien de bien transcendant… Sauf que le chaînage des différents décodeurs devient assez tortueux. Je m’explique. J’utilise un récepteur à détecteur de Tayloe, me sortant deux signaux en quadrature (I/Q) qu’il est impératif de traiter afin d’avoir une discrimination du signal démodulé. Si beaucoup de logiciels récents savent traiter ce type de signal en quadrature, le logiciel WSPR ne sais pas le faire et attend un signal démodulé standard qu’il analyse ensuite. Je ne peux donc pas connecter directement mon récepteur à WSPR. L’astuce consiste alors à intercaler un décodeur logiciel comme Rocky, et de retourner le flux dans un canal audio virtuel, qui pourra ensuite être ouvert par WSPR. Par ailleurs, WSPR exige une fréquence bien précise, qu’il n’est pas possible de modifier sur les SoftRock Lite II. Ici encore, l’insertion de Rocky permet de choisir le bon tronçon de fréquence. Mais les choses se compliquent encore lorsque l’on veux lancer en parallèle CwSkimmer pour analyser les messages en morse, car de base, l’entrée d’une carte son n’est faite que pour être ouverte qu’une seule fois. Il faut donc utiliser un répéteur logiciel et diriger le tout dans un canal audio virtuel (VAC, Virtual Audio Cable) qui peut-être ouvert plusieurs fois. Doubler le tout pour les deux bandes, rajouter le lancement de deux scripts Perl pour reporter les résultats de CwSkimmer et vous obtenez un joli tas de nouilles avec une barre des taches qui ne tient plus sur une ligne :)
Un peu lourd mon dernier paragraphe ! ^^ La dessus, ne pas oublier de faire des tests avec un générateur de fréquence afin de bien vérifier que l’on n’a pas fais de boulette au niveau des fréquences, ça serait dommage de faire du mauvais reporting !
Une petite capture d’écran pour illustrer tout ceci :
Dual band, monitoring de l’activité en more et WSPR
Récemment, j’ai pu mettre en pratique et constater l’intérêt du système de reporting “Reverse Beacon Network“. Un après-midi, j’ai aperçu une liaison Europe – Japon sur la bande des 17 mètres. Aussi, si un européen pouvait capter cette émission lointaine, pourquoi pas moi ?
Et hop, j’allume mon récepteur, et je lance CwSkimmer pour scruter automatiquement toute la bande dans l’espoir d’entendre moi aussi ce contact. Et bingo, ça à marché nickel, j’ai pu également identifier ce radio-amateur Japonais. Le signal était faible, mais propre, et pas d’ambiguïté possible.
CwSkimmer décodant et identifiant un correspondant Japonais sur la bande des 17m
Un outil certainement surpuissant pour les amateurs de contests.
En photo, ce n’est pas le tout d’avoir un bon appareil, il faut aussi une bonne optique, c’est tout aussi important. De même, en radio, un excellent récepteur ne fait pas tout, il faut aussi une bonne antenne, et une situation géographique avantageuse.
L’hiver approchant, je ne suis pas franchement motivé pour faire des excursions sur les collines avoisinnantes, aussi je cherche une solution plus technique afin d’améliorer mes antennes :)
J’ai fais pas mal de tests, et j’avoue que je suis bleuffé par la qualité de réception des antennes cadre. Je préfère les appeler antennes cadre que boucles magnétiques, car je ne suis plus sur que l’on puisse séparer la composante magnétique de la composante électrique dans ce cadre d’application.
Pour mes comparatifs, je disposais d’une –pseudo– antenne long fil de 20 mètres à 5 mètres du sol, d’une autre long fil de 30 mètres, un mètre plus haut mais d’une section plus petite, et finalement de mon antenne cadre d’un diamètre de 65cm (disposé à la même hauteur.)
Résultat en réception : l’antenne cadre n’a rien à envier aux antennes long fils. Elle donne même un peu mieux. Il faut tout de même garder à l’esprit que contrairement au long fil, elle ne marche bien qu’avec une fréquence donnée.
Long fil de 20 mètres / Long fil de 30 mètre plus fin / Antenne cadre (autre screenshot “longfil -vs- cadre” ici)
Concernant les antennes cadre, j’ai l’impression que tout à déjà été découvert et/ou inventé, mais moi, je n’ai pas encore tout testé :) Aussi, je retourne à mes petites expérimentations pour tenter d’améliorer le schmilblick !
Qu’es-ce donc ? Un décor lunaire ? Un agrandissement au microscope électronique ?
Non, rien de tout cela, c’est un spectrogramme (mode waterfall) d’une émission DRM, avec un défilement assez long. J’avais déjà pu observer le phénomène de fading se produisant sur les ondes lors de l’écoute de conversations en morse. Pour ce dernier cas de figure, l’atténuation est plus pénible qu’autre chose. Graphiquement et auditivement, on constate une diminution, voir une disparition du signal. Si j’ai bien compris, ceci est principalement du au fait que les ondes arrivent par différents chemins, et donc avec des distances de trajets légèrement différents, d’ou le phénomène d’interféromètrie qui annule l’amplitude de l’onde en certains points.
Et bien je constate que sur une large bande, cela fait de jolis dessins étranges :)
Phénonène d’interférométrie sur les ondes HF. Capture d’écran de Spectrum Lab ici.
Dans un précédent post, j’avais illustré la technique de la soudure par refusion au travers de quelques clichés photo. Et bien je remets ça, mais cette fois sous forme de vidéo.
Pas de blabla, pas de commentaire textuel, juste les manipulations permettant de se faire une petit idée du process. Pour les détails techniques et les astuces, je vous renvoie vers le précédent post.
J’ai récemment pris connaissance des systèmes de reporting de signaux, utilisés par exemple pour mettre en évidence les phénomènes de propagation en vue de leurs exploitation.
Différents systèmes sont utilisés et je vais en détailler trois. Le point commun de ces systèmes est que les reports sont centralisés sur Internet. Pour schématiser, des balises émettent sur certaines fréquences, un programme analyse les signaux provenant du récepteur, et si des signaux sont détectés, ils sont signalés un serveur central. L’ensemble des données collectées est mise en forme sur une carte et l’on peut voir les liaisons réalisées et/ou possibles en temps réel.
Voici les 3 systèmes que j’ai identifié lors de mes petites recherches :
Internationnal Beacon Projet : Pour ce système, 18 balises au travers le monde émettent avec une fréquence connue, à un rythme connu et une situation géographique connue. Différents programmes permettent de monitorer ces balises. J’ai testé le logiciel Faros. Avec ce programme, j’ai pu chopper une balise sur différentes bandes comme le montre la capture d’écran ci-dessous. Par rapport aux autres systèmes, ce projet ne permet pas au radio-amateur de transformer sa station en balise ponctuelle. C’est un système à sens unique.
Le logiciel Faros en action, avec la réception de la balise de 4X6TU sur plusieurs bandes.
Reverse Beacon Network : Cet autre projet est pour moi absolument hallucinant ! Plutôt que d’utiliser des balises, pourquoi ne pas écouter les converstations en morse de radio-amateur. Une fois l’indicatif repéré, on peut globalement situer le contact et mettre en évidence la propagation sur les différentes bandes en fonction de ce que l’on décode. Ce principe peut-être plus ou mois biaisé dans le cas de l’étude de la propagation, car si un contest est annoncé sur certaines bandes, elles vont-être utilisées préférentiellement. Ceci dit, c’est un bon outil pour analyser le traffic. Le système repose sur le programme d’analyse CwSkimmer qui décode les signaux en code morse. Dans les options du programme, il faut activer l’ouverture d’un port (7300 de base) et lancer un programme écrit en Perl pour reporter les contacts sur le site “Reverse Beacon Network”. Le principal inconvénient de ce système est qu’il repose sur un logiciel payant. J’en ai fais l’acquisition (65 euros) car je trouve ce projet vraiment intéressant et CwSkimmer donne vraiment des résultats impressionnants.
WSPRnet: Last but not least : “Weak Signal Propagation Reporter Network”. WSPR, prononcer whisper, est un projet dédié à l’étude et au reporting des phénomènes de propagation. Contrairement à “Internationnal Beacon Projet”, il perment à chaque radio-amateur de transformer sa station en balise. Par ailleurs, il a beaucoup d’avantages. Le protocole est plus évolué que la simple transmission d’un indicatif en morse et le message transmit contient des informations sur la localisation, la puissance et un système de correction d’erreur. Ce système est étudié pour l’utilisation de faibles puissances d’émission. Il est par ailleurs très discret et ne prend que très peu de bande passante. Aller, une dernière couche : Il est gratuit ! Et comme il est très bien, il a donc une communauté importante de contributeur.
Le logiciel WSPR en action
Cartographie WSPRnet toutes bandes, sur une période de 3 heures
Je dois avouer, je suis fan de tout ces petits systèmes automatiques. Une fois configurés, on les laisse tourner dans un coin un moment, et lorsque l’on revient, on peut dépouiller les logs et faire –tout plein de stats– :)
Amusé par ces petits systèmes géniaux, je mes suis demandé si j’avais le droit de participer/contribuer. Pour le moment, je ne suis pas radio-amateur, aussi je n’ai pas d’indicatif et je n’ai pas le droit d’émettre, mais l’écoute des ondes est libre en France. J’ai écris à l’auteur de CwSkimmer et dans nos échanges, il m’a dit qu’il à vendu beaucoup de licences à des non radio-amateur. Au final, tant que je respecte la loi et que je n’émet pas, il n’y a pas de problème. Par ailleurs, le –détail– de l’indicatif ne devrait bientôt plus se poser, si je me décide à bosser un peu mon morse ! ^^
This blog follows my radio experiments and my circuits design, focused on SDR technology. No rocket science promises here, just my errands in this domain. Hope you'll appreciate them.
Mesure utilisant la boucle 5 spires disposée autour du boîtier CPL, avec un téléchargement actif. Toujours pour la boucle 5 spires, deux autres mesures sont consultables ici et ici (celui au dessus sans les couleurs ici). Les mesures de la boucle 2 spires (toujours autours du boîtier) sont disponibles ici, ici et ici. Pour être complet, j’ai aussi fait des mesures avec les deux boucles sur le boîtier, sans téléchargement actif : 5 spires ici, ici et ici. 2 spires ici, ici et ici.
Mesure utilisant la boucle 5 spires disposée à 1 mètre du boîtier CPL, avec un téléchargement actif. Toujours pour la boucle 5 spires, deux autres mesures sont consultables ici et ici. Les mesures de la boucle 2 spires sont consultables ici, ici et ici.
Image du boitier CPL ouvert. D’autres photographies sont disponibles ici, ici et ici.
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