Sommaire :

Préamplificateur d'entenne FM

Etanchéité des montages extérieurs



Préamplificateur d'antenne FM.

preamp-fm-coffret1.jpg

A quoi ça sert ?

Mon atelier est au sous-sol, sous une dalle ferraillée.

Quand je fais mes montages j'aime écouter de la musique ou la radio.

Il faut donc tirer une antenne vers l'extérieur. Cette antenne placée dans le jardin doit ramener à l'atelier le signal FM.

L'antenne doit être discrète (ma femme l'exige) je ne puis donc que fabriquer un préampli d'antenne pour disposer d'une antenne courte et compenser les pertes en ligne.

Cahier des charges:

Un préampli d'antenne FM est un montage VHF qui doit respecter des impératifs de montage inconnus en basse fréquence (BF).

Il faut un filtre passe-bande FM, sinon on reçoit des signaux perturbateurs et on risque la transmodulation ou encore la surmodulation.

Un ampli VHF a une fâcheuse tendance à osciller et à jouer les convertisseurs de fréquence (50% des cas).

Ce genre de montage demande un respect absolu des données indiquées, sinon il ne fonctionne pas correctement.

Il est conseillé d'avoir déjà fait des montages HF pour l'entreprendre. A défaut c'est la loterie......

Le préampli est à l'extérieur, il subit les intempéries, la chaleur (42°C l'été passé) le froid (- 15°C cet hiver) la pluie, la neige, le vent.

Il doit donc être étanche et inoxydable.

Source:

J'avais un préampli d'antenne FM de marque TONNA, (destiné à l'intérieur des habitations) qui oscillait. Je l'avais réparé. Je m'en suis inspiré et je l'ai amélioré.

preamp-ant-fm-tonna.jpg L'ampli TONNA réparé (j'ai augmenté la contreréaction collecteur-base). Il ne comporte pas de blindage.

Schéma:

Le schéma est simple. La réalisation est plus compliquée.

Tous les condensateurs sont du type "céramique" ou "tantale" (sauf dans l'alimentation).

Les bobinages L1 sont optionnels, leur rôle est d'augmenter fictivement la longueur des brins en V de 49 cm qui équipaient l'ampli d'origine.

Le brin du bas relié au plan de masse fait contrepoids au brin actif. Je l'ai pas monté en considérant que mon coffret métallique fera le contrepoids.

Réalisation:

Le circuit sera réalisé avec un plan de masse comme en VHF-UHF. Le plan de masse sera étamé à froid.

On ne peut étamer au fer cela risquerait de décoller la pellicule de cuivre. J'utilise donc une solution chimique nommée ETAMAG.

Il me semble possible de le réaliser sans étamer, mais je n'ai pas fait l'expérience.

Les composants seront soudés côté cuivre et la gravure faite à la fraise boule.

premp-fm-detail2.jpg Le transistor BFR91. Les blindages ne sont pas encore placés.

On voit en haut la ligne d'alimentation câble avec une self VK200, une self 20 tours jointifs diamètre 9 mmm, les deux condensateurs au tantale.

BFR91 transistor planar VHF,UHF.

Il s'agit d'un transistor performant, mais courant et peu couteux. Il peut amplifier jusqu'à 5 GHZ!.

bfr91.gif

bfr91-max-datas.gif

Bobinages:

C'est le point critique de ce montage, à respecter scrupuleusement. Les bobines sont confectionnées en enroulant du fil émaillé de 0,2mm sur un foret de 3mm, leur longueur est de 9mm. Ces valeurs sont impératives (je le répète!).

Les bobines L2 ont 17 spires jointives et les bobines L3 19 spires jointives.

bobinage.jpg Confection des bobinages. Vos petits doigts mignons vont jouer les dentelières.

preamp-fm-detail3.jpg Vérification de la longueur des bobinages.

Blindage:

Un blindage en tôle étamée (provenance grandes boite de biscuits) évite les accrochages.

Le blindage sépare:

Je déconseille cette réalisation

à ceux qui n'ont pas l'habitude des montages HF-VHF.

rappel: tous les bobinages proches d'un autre doivent avoir leur axe perpendiculaire à celui de leur voisin.

Coffret:

Le coffret doit être étanche aux intempéries. J'ai utilisé une boite de thé "Compagnie Coloniale" qui est en tôle de fer étamé.

La qualité du thé (qui a été bu!) importe peu "Earl Grey", "Darjeeling", "Ceylan", ici c'est la boite qui compte.

Le préampli est soudé dans la boite.

preamp-fm-coffret-int1.jpg La connexion antenne est montée en dernier par le couvercle à peine entr'ouvert avec un fil très court. Ensuite on ferme. Noter la présence (dans le couvercle) d'une petite ampoule néon, qui s'amorce à 63 V et met à la masse les transitoires destructeurs causés par les coups de foudre.

Pour les charges statiques le brin est aussi relié à la masse par une résistance de 1Kohm.

Sous la boite la sortie câble est protégée de la pluie par un cylindre de tôle étamée soudée. Ainsi l'eau ne suit pas l'intérieur du câble par capillarité.

La sortie, ici en prise BNC, peut être du type TV ou CINCH.

preamp-fm-coffret2.jpg preamp-fm-sortie cable.jpg

Le couvercle reçoit un brin d'antenne autoradio. Le montage idéal serait 2 brins en V. Mais la tôle de la boite est un peu mince pour supporter 2 antennes.

Le couvercle est soudé (après tests et essais concluants par 2 points de soudure.

1 an 1/2 plus tard, je me suis aperçu que les intempéries attaquaient le coffret.

Je suis en train de le traiter avec une peinture spéciale à base de résines et silicone. (mardi 22 mars 2005).

Alimentation:

Elle est à l'intérieur de la maison et peut être réalisée de façon quelconque dans un coffret métallique et placée en un endroit ou elle ne risque pas de mettre le feu si elle chauffait (court-circuit, défaillance).

premp-fm-alim-ext.jpg

preamp-fm-alim-int.jpg

L'alimentation comporte simplement un transformateur 230V-12-20V, un redresseur, un condensateur de filtrage et un condensateur à film plastique.

Si le transfo délivre 20V ou 22V au secondaire un redressement mono alternance convient, en dessous de 20V il faut un pont redresseur.

Elle doit pouvoir débiter 30 mA. La self de choc HF-VHF est constitué d'une vingtaine de tours jointifs sur diamètre 9 mm (non critique).

alimentation-cable.gif

Noter la présence d'une résistance de 100 ohms entre le câble et les selfs.

Mise au point:

Ce montage doit fonctionner du premier coup.

On vérifie la réception sur 87,5-88 MHZ puis sur 107-108MHZ.

Une habitude des circuits VHF est nécessaire pour faire les tests: utilisation d'un générateur et d'atténuateurs au besoin.

Sous 20 volts la consommation est de 25 mA, la tension de collecteur est 6,8 volts, émetteur à 0,12 volt.

Sous 12 volts ce montage fonctionne encore.

Mais sa tension idéale est entre 15 et 20 volts.


 Fixation:

J'ai un tube d'acier galvanisé que je planterai en terre à coups de masse.

Un morceau de cornière d'aluminium (rouille pas) serre le tube avec deux brides en tige filetée coudée.

Un feuillard de tôle d'aluminium (rouille pas) serre la boite du préampli sur la cornière d'aluminium.

Sur l'image de gauche on voit le bout du mât et le système non fixé. Sur l'image de droite c'est fixé.

Et puis, à sa place, dans le jardin....

De l'autre côté, là bas, c'est la maison d'Antoine.

Et ça marche impeccable!

sur toute la bande FM.


Montages extérieurs

Les problèmes d'étanchéité.

Cette belle antenne active doit tenir dans le temps. Tout a été fait pour cela. Hélas ce n'est pas si simple.

1 an après ?

1 an après les intempéries ont corrodé la boite. L'étamage ne tient pas bien. Ici il y a non seulement la pluie, la neige, les bourrasques, mais aussi les écarts de température de l'ordre de plus de 50°C (de moins 15°C à 40°C entre hiver et été).

J'ai appliqué une peinture spéciale au silicone, garantie tous temps. J'ai aussi appliqué une nouvelle couche de vernis sur les parties internes.

Je recommande la peinture au silicone.

Mais 8 ans après

Cela ne va plus

Pourquoi ?

Parce que la corrosion et les mouvements mécaniques dus au vent on fait leur œuvre.

Un peu d'eau a fini par entrer dans la boite.

Certainement au niveau de la fixation de l'antenne fouet (modèle pour carrosserie automobile) mais fixé sur la tôle trop mince de ma boite de thé. Une antenne comme ci-dessous :

antenne de toit automobile

Et voila le résultat ! Ci dessous les photos :

oxydation La peinture au silicone a tenu, mais la boite s'est percée depuis l'intérieur.

oxydation par rouille L'intérieur tout rouillé ! L'étamage des boites de thé est minimal.

circuit oxyde Le circuit corrodé est foutu !

Passons au plastique

Il faut s'inspirer de ce que font les professionnels. Exemple ci-dessous :

préampli extérieur Exemple de préampli extérieur d'antenne fabriqué dans l'industrie.

J'ai utilisé, en remplacement, un coffret étanche pour l'électricité, en matière plastique. Un modèle de bonne qualité et de marque connue. Voir photos ci-dessous.

Sous le coffret je laisse une ouverture pour l'air. Ainsi l'intérieur pourra sécher si humidité il y a, fusse par condensation. L'eau liquide peut aussi sortir du coffret par son point le plus bas.

Cette ouverture est obturée par une toile métallique en laiton, pour éviter l'intrusion des insectes qui viennent nicher à l'abri.

Toutes les vis donnant sur l'extérieur sont enrobées, filetage inclus, de mastic Rubson pour l'extérieur (Marque RUBSON). Le Rubson tient dans le temps, je l'ai vérifié depuis toujours.

L'antenne fouet, de type automobile, sera renforcée pour bouger le moins possible au vent. Elle ne sera plus placée dessus le coffret mais sur le côté, ainsi l'eau de ruissèlement s'écoulera. Avant serrage l'embase sera enduite au mastic Rubson.

Je recommande l'usage de fiches S avec joint torique.

coffret plastique

coffret plastique (2) Vu de dessous, vous voyez le trou d'aération, obturé par une toile métallique en laiton. La sortie de câble sera étanchée avec du Rubson.



FIN. Créé en 2003, mis à jour 10 Décembre 2011.