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Récepteurs à première FI basse – Partie 3

Après tout ce qu’on a dit sur les performances supposées meilleures des récepteurs à première FI basses (en tous cas pour un budget et un usage amateur), il faut toutefois y apporter une petite nuance. Tout le monde ne tirera pas réellement profit du Dynamic range étendu de ces postes. Si vous n’avez qu’une antenne filaire, si vous n’êtes pas fondus de contests, si vous préférez les bandes WARC ou si 90% de votre trafic est en local, tout poste récent devrait vous donner satisfaction. Suivant l’usage, un FT-450, un TS-480 ou un IC-7200 offrent un format pratique, des fonctionnalités riches et un prix tout à fait correct sans négliger l’aspect performances. Le marché de l’occasion est aussi plein de bonnes affaires avec des FT-990 ou FT-1000D (pour ne citer que Yaesu) qui se négocient à des prix corrects, sont aisés à utiliser comme postes fixes et sont encore loués par de nombreux DXeurs de pointe.

Aussi, ne regardez les défauts de jeunesse du poste que vous convoitez. Une grosse avancée des équipements actuels (initiée par Elecraft il me semble) est la possibilité de mettre à jour leur logiciel interne de façon simple. Tous les constructeurs, grands ou petits, corrigent régulièrement les défauts mineurs de leurs postes. Parfois les mises à jour sont même beaucoup plus profondes et touchent même es algorithmes de traitement du signal dans le DSP. Prenons l’exemple du Ten-Tec Eagle, celui-ci semble souffrir d’un traitement du signal de Réduction du Bruit (NR ou Noise Reduction) très peu efficace. Quand on sait que sur d’autres postes que le Jupiter leur algorithme est tout à fait performant, il ne fait pas de doutes que le défaut sera corrigé.

Que regarder réellement pour faire un juste choix alors. Passons sur ce que les postes savent tous bien faire aujourd’hui (sensibilité, stabilité, puissance d’émission, compresseur, mémoires, manipulateur électronique…) et attardons nous sur les défauts souvent tus des équipements actuels. Tout d’abord, la corollaire d’une bonne résistance aux signaux forts se situe dans la qualité du circuit d’AGC. En effet, le but d’un contrôle automatique du gain est justement d’augmenter la plage de dynamique réellement utilisable. Dans les postes modernes elle est complexe car elle doit d’une part s’assurer que le convertisseur analogique-numérique de la dernière FI soit toujours dans la bonne plage d’exploitation et aussi garantir le confort d’écoute. Les récepteurs à DSP sur la FI comportent souvent une AGC à 2, 3 ou 4 niveaux (AGC analogique, AGC avant le filtrage numérique, AGC pour la BF…). La première génération de postes à DSP sur la FI souffrait d’un trou dans l’attaque de l’AGC ce qui pouvait causer de forts désagrément. Aujourd’hui tout semble résolu. De plus la plupart des postes disposent de 3 niveaux d’AGC (rapide, moyenne, lente) parfois paramétrables en attaque et délai et même totalement désactivable (à proscrire car le CAN saturerait très vite). Les derniers postes sortis ne semblent plus souffrir de défauts. Ensuite, point important mais souvent négligé la qualité de la BF. A quoi cela sert d’avoir un récepteur très sensible et filtrant parfaitement les signaux indésirables si la partie audio vient ajouter des sifflements ou des distorsions. Pour les longues périodes d’utilisation, ce défaut sera plus fatiguant que 10dB de moins dans le Dynamic Range. Dans la même veine, l’ergonomie n’est pas à négliger. Personnellement, même si j’apprécie toujours mon FT-100 qui me gratifie de DX et de new-ones régulièrement, je suis écoeuré de son ergonomie “par menu” qui oblige à appuyer sur 10 touches pour faire certaines opérations récurrentes en cours de trafic.

Courbe de sélectivité composite Orion II Ten-Tec (http://capheda NULL.files NULL.wordpress NULL.com/2011/07/bruit-de-phase-orionii NULL.png)On a beaucoup parlé du bruit de phase, c’est un élément déterminant des performances du récepteur et de l’émetteur. Toutefois peu d’efforts sont réellement faits par les constructeurs. On peut toutefois citer l’exemple positif de l’Orion II de Ten-Tec, qui bien que datant d’il y a plus de 5 ans offre un circuit down-conversion très résistant aux signaux forts et un oscillateur local très propre dans son récepteur principal. Le récepteur secondaire est lui à couverture général et moins bien doté. Le graphe ci-contre est issue de son banc d’essai par G3SJX pour RadCom paru en Août 2006, le trait plein montre que le bruit de phase est excellent, même si le FT-5000 doit faire mieux de 10dB aujourd’hui et le TS-590s mieux de 20dB pour son récepteur à première FI basse.

Par ailleurs il ne faut négliger l’aspect émission. La forme de l’attaque du signal en CW est importante pour garantir la meilleure efficacité en terme d’émission. Une attaque trop rapide va étaler le spectre à l’émission et envoyer de la puissance inutilement à plusieurs kiloHertz à côté de la fréquence utile. Le circuit d’ALC est souvent considéré comme problématique. Au moins la moitié des postes de la dernière décennie ont soit une ALC trop agressive qui limite inutilement la puissance transmise et compresse trop fortement le signal créant encore une fois un étalement du spectre transmis. L’ALC peut aussi se mettre à osciller… Dernier problème touchant par exemple le TS-590 ou l’IC-7410 (sans parler des FT-840, IC-706…) et un pic de puissance lors du passage en émission. Même avec une puissance réduite à 60W pour accommoder un amplificateur linéaire legal-limit de 1,5kW (Alpha 9500 par exemple), le transceiver envoie pendant un temps bref toute la puissance (100w) ou plus. Les effets peuvent aller de la simple mis en sécurité de l’amplificateur à une destruction progressive du tube ou des transistors. Dernier point, le niveau des signaux d’intermodulation du troisième ordre ou plus en émission est aussi à surveiller sur les postes utilisant un dernier étage à 13,8V (contrairement à ceux à 40V ou plus). Encore une fois la puissance serait inutilement transmise là où il ne faut pas et surtout vous allez perturber du monde sur une large plage de fréquence…

Les revues parue dans les magazines restent néanmoins de très bonnes références, mais il faut savoir lire entre les lignes et ne pas négliger les petits caractères. Personnellement, je trouve que les revues de l’ARRL publiées dans QST sont parfois subjectives et que certaines mesures sont biaisées (mesure du Dynamic Range qui ne prend pas en compte la limitation par le bruit de phase) pour gonfler un peu les chiffres. Je leur préfère celles du magazine RadCom de la RSGB qui sont généralement l’oeuvre de Peter Hart de G3SJX. Elles ont l’inconvénient d’être faites sur un matériel prêté par les constructeurs et non acheté au hasard dans le commerce comme chez QST. Par contre je trouve que Peter est plus objectif, plus proche de la réalité du terrain et surtout n’hésite pas à comparer les produits et les marques entre elles (ce que vous ne verrez jamais dans un QST récent).

Maintenant je pense que vous attendez une conclusion… et bien je n’en ferais pas dans l’immédiat. Par contre tout vous paraîtra plus clair quand je rentrerai de ma petite semaine de vacances en famille à Singapour. Je vous raconterai ce que j’ai ramené dans mes valises, et pourquoi j’ai fait tout le cheminement de recherche que je viens de vous relater.

Récepteurs à première FI basse – Partie 1

Schéma en bloc du récepteur du Kenwood TS-590 (http://capheda NULL.files NULL.wordpress NULL.com/2011/07/ts-590_block_diagram NULL.jpg)Oh non, je ne compte pas faire un cours magistral sur la technique de la down-conversion. D’autres l’ont déjà fait bien mieux que moi. Je veux juste ici vous résumer mes dernières lectures et les échanges que j’ai pu avoir sur internet avec quelques OM très pédagogues comme Cornell de KW7CD (concepteur du Star 10) ou Rob de NC0B (Rédacteur d’un classement des performances des transceivers amateurs (http://www NULL.sherweng NULL.com/table NULL.html)).

Tout d’abord, cette architecture de récepteur où la première fréquence intermédiaire est basse (autour de 10MHz) était celle utilisée pendant longtemps dans les postes à double changement de fréquence. Elle permettait de s’absoudre des problèmes rencontrés dans les postes à conversion directe et offre des performances globales de haut niveau. Elle présentait toutefois deux inconvénients majeurs : une couverture générale impossible et un choix de la FI délicat pour conserver une plage de fonctionnement VFO optimale et une réjection d’image satisfaisante (on y reviendra). Les postes d’alors étaient “segmentés” et les plus performants comportaient plusieurs VFO dédié à telle ou telle bande. Sur la plupart des émetteurs-récepteurs QRP en kit actuels, c’est encore l’architecture de choix. Si les postes sont monobandes, le choix de la FI peut se faire sans compromis et on obtient des performances de premier rang pour un coût faible et une simplicité de mise en oeuvre appréciables. Le choix de la FI est primordial. Prenons un exemple : vous voulez recevoir du 14MHz, vous choisissez une FI à 10,7MHz (très courant) et un VFO autour de 3,3MHz (facile à faire). Après mélange, vous allez aussi recevoir la fréquence image de 7,4MHz. Vous mettez en entrée du poste un filtre passe-bande centré sur 14MHz pour ne favoriser que cette fréquence et vous vous estimez satisfait. Le problème c’est que sur 7,4MHz sont présents de nombreux émetteurs de radiodiffusion très très puissants, et votre malheureux filtre même réalisé avec le plus grand soin va faire que les signaux de ces émetteurs couvriront la station portable sur une île du Pacifique que vous essayez de faire sortir du bruit. La réjection des fréquences images d’alors était entre 40 et 60dB pour les meilleurs…

Avec l’avénement des circuits transistorisés (Solid-State) et de la PLL, faire un poste à triple changement de fréquence avec une première FI située dans les VHF (typiquement autour de 40MHz puis dans les années 90, 70MHz), résolvait ce problème. La FI étant haute et le VFO agile sur une large plage, une couverture générale était possible et la réjection des fréquences images excellente (supérieure à 90dB). C’est ce qu’on fait les trois (disons 4 avec JRC) gros constructeurs japonais pendant presque 3 décennies et ce qui a produit d’excellents récepteurs. Comme illustration à cet article, je vous met le schéma fonctionnel du récepteur du TS-590 de Kenwood qui comporte en fait 2 circuits : un avec FI basse et un avec FI haute, cela montre bien la différence entre les deux.

Alors pourquoi cet effet de mode de la down-conversion ces quelques dernières années? Pourquoi le K3 d’Elecraft, le FT-5000DX de Yaesu, le TS-590s de Kenwood ou le T-599 Eagle de Ten-Tec comportent-ils tous un récepteur à première FI basse ? C’est mieux diront les plus pressés. En fait la réponse n’est pas si simple. Les vraies raisons sont autant technico-économiques que purement marketing. Je vous dit tout dans un prochain article à venir bientôt… (ouah… de la sueur, de l’argent, du suspens… mieux qu’à la télé)