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ARDF Micro Balise Vhf. (F5RCT)

Tout d'abord merci à Jean-Matthieu F5RCT Président du Radio Club F5KAV (67) auteur de cet article.
(Article modifié le 9 Janvier 2010)

Micro Balise VHF de F5RCT :


Nos activités de chasse aux renards ou radiogoniométrie peuvent être utiles pour suivre un animal dans la nature. Cette technique permet de garder la trace d’un animal domestique et pourquoi pas de lui porter secours. C’est ainsi que nous avons équipé une chatte aveugle qui avait tendance à se perdre en terrain inconnu pendant sa pension de vacances. Equipée d’un collier émetteur, elle était localisable dans un rayon de 300m. Cette activité fait aussi la joie des enfants qui ne manquent pas d’imagination pour inventer un jeu de recherche puisque la cible se déplace !

Nous allons vous décrire une micro-balise de 26.6 x 23.6 mm et qui ne pèse que 30 grammes !
Il a fallu penser à l’autonomie et à la miniaturisation. Pour économiser l’énergie, la balise fonctionne comme un émetteur télégraphique en émettant une porteuse pendant un court instant. Pour recevoir le signal il faut être équipé d’un récepteur de radiogoniométrie VHF en mode CW ou BLU. Selon l’accord du récepteur on entendra un « bip » plus ou moins aigu dont l’amplitude sera la plus forte dans la direction de propagation. La miniaturisation dépend de la source d’énergie qui est ici une pile de 3 V au lithium type CR2032. Ce type de pile ce trouve facilement dans le commerce et sa capacité atteint 180mAh.
Les composants CMS sont incontournables pour miniaturiser l’ensemble. Il faut une bonne vue ou une bonne loupe. Ces composants sont aujourd’hui une réalité, avec un peu de patience on y arrive !

Ce montage émet des « bips » de courte durée, toutes les secondes environ.
A gauche du schéma se trouve un oscillateur RC de très faible consommation. Le condensateur C1 se charge lentement par R1 et se décharge rapidement par R2 quand la diode D1 conduit. Le signal est ensuite inversé deux fois par les portes U1B et U1C pour éviter que la charge de l’oscillateur HF ne perturbe le générateur d’impulsions.
Les portes non utilisées U1D, U1E et U1F voient un niveau logique imposé pour ne pas consommer de courant. Le circuit 40106 est alimenté directement par la pile.
A droite du schéma nous avons l’oscillateur HF à quartz. Cet oscillateur de type Colpitts est conçu pour faire osciller le quartz sur sa 3e harmonique (mode overtone3). Le quartz Y1 est donc prévu pour résonner sur 72.3 MHz en mode overtone 3. La self L1 associée à la capacité C5 empêche le transistor d’osciller sur le mode fondamental du quartz. Dans le collecteur du transistor on recueille l’harmonique 2 du courant pour ainsi doubler la fréquence. Le circuit accordé formé par L2 avec C3 privilégie ainsi la fréquence de 144 MHz. Enfin les éléments C6 et L3 adaptent l’antenne qui est un fil de 41cm.
La puissance de cette balise ne dépasse pas 0.1mW. Avec un bon récepteur de chasse aux renards on peut détecter cette balise jusqu’à 300m. Avec une pile CR2032 l’autonomie est de 2 à 3 semaines environ.

La réalisation demande un peu d’adresse et de dextérité pour pouvoir miniaturiser celle-ci à la taille de la surface de la pile CR2032. Le prototype fut câblé sur un circuit imprimé pastillé avec plan de masse, puis routé avec un logiciel. Le coté plan de masse est en contact avec le pôle négatif de la pile. Le porte-pile ramène le pôle positif sur l’autre face par le côté.
Le schéma a été agencé pour pouvoir effectuer le câblage le plus directement possible.

mb-sch.bmp
Pour une vue plus grande, clic droit et "afficher l'image".

La mise au point est très simple. Alimenté sous 3 V le générateur d’impulsion doit fonctionner aussitôt (brancher la sonde de l’oscilloscope sur la broche 6 de IC1).
Pour tester l’oscillateur HF, court-circuiter la capacité C1 pour avoir un état logique haut sur la broche 6 de IC1. Vérifier le signal à l’aide d’un analyseur de spectre ou un récepteur VHF. Suivant la longueur d’antenne on peut ajuster C6 et /ou L3 pour le maximum de rayonnement à 144 MHz.
Aucun interrupteur n’est prévu pour couper la balise, on peut se servir d’un petit bout de carton ou de plastique que l’on insère entre la pile et le porte-pile. Bonne chasse !
F5RCT Jean-Matthieu STRICKER   f5rct.jm>@<gmail.com

Sur la photo ci contre, « Pépette » qui est aveugle suit à un empoisonnement. L’antenne est un fil enroulé autour du harnais.
balise500px.jpg



Taille réelle 26.6 x 23.6 mm

mb-impl.bmp

mb-bot.bmp

MB-implantation.jpg
MB-top.jpg

Liste des composants:
liste compo.jpg



Date de création : 03/01/2007 - 21:51
Dernière modification : 09/01/2011 - 16:13
Catégorie : Technique ARDF.
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