Thursday, 2 August 2018

Un micro-espion en CMS et son récepteur sur 433,92 MHz


Simple et puissant, ce micro-émetteur UHF est capable de capter les sons les plus faibles 
pour les transmettre par radio à une distance maximum de 300 mètres.
Le circuit utilise des modules AUREL HF à 433,92 MHz réalisés en technologie CMS.


Le système inclut également un récepteur portable économique à composants classiques.
La portée de notre système est comprise entre 50 et 300 mètres, selon les conditions de fonctionnement et l’environnement. Le montage que nous avons mis au point, inclut le micro-émetteur et le récepteur. Le tout à un coût vraiment dérisoire et bien inférieur à celui des micros-espions que l’on peut acquérir dans les magasins spécialisés. D’ailleurs, quand il est question du
prix des micros-espions, on oublie presque toujours le récepteur, dont le coût est souvent
supérieur à celui de l’émetteur !
Le système se compose d’un petit émetteur et du récepteur correspondant. Le
couple fonctionne sur une fréquence de 433,92 MHz et est capable de couvrir une distance
 comprise entre 50 et 300 mètres.
Outre les avantages de nature économique, l’utilisation des modules AUREL permet à
 chacun de mener à bien ce projet.
En effet, dans les deux appareils sont utilisés des modules déjà montés et réglés qui ne
 demandent aucune sorte d’intervention. C’est pourquoi même les amateurs peu familiarisés
avec les appareils haute fréquence pourront entreprendre cette réalisation avec la certitude
 de la mener à terme.

L’émetteur



Figure 2 : Schéma d’implantation des composants du micro-espion.



Figure 3 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé du micro-espion.




Ce circuit utilise trois transistors, le module AUREL TX433SAW et très peu d’autres
composants. Pour obtenir la modulation en amplitude avec le signal analogique du module
 émetteur, nous avons relié à la masse toutes les broches qui doivent d’ordinaire y aller mais également la broche 2, normalement utilisée comme entrée pour le signal de modulation
 lorsque l’hybride AUREL est alimenté avec une tension supérieure à 8 volts.
L’autre entrée (broche 3), raccordée à l’alimentation (broche 15), est reliée à l’émetteur du
 transistor de modulation T3. Le module TX est chargé par l’émetteur de T3,lequel est
modulé par le signal provenant
du circuit de préamplification.
Cet étage a pour rôle d’amplifi er le signal capté par la pastille microphonique préamplifi ée.
 Cette dernière est polarisée par la résistance R1 de 10 kΩ. Le signal parvient donc sur la base
de T1 qui effectue une première amplifi cation du signal. Ensuite, par l’intermédiaire de C4,
le signal est appliqué à l’entrée du second étage d’amplifi cation c’est-à-dire au transistor T2.
Au total, le signal est amplifi é environ 1 000 fois. Considérant que l’émetteur utilise un
 microphone avec préamplifi cateur incorporé, notre circuit garantit une sensibilité audio très importante. Les condensateurs C3 et C5 limitent la bande passante, en éliminant,par la même occasion, le risque d’autooscillation toujours possible lorsqu’il s’agit de gains très importants. Le réseau R6/C2 introduit un découplage entre les étages haute fréquence et basse fréquence.
 Le signal BF parvient fi nalement, par l’intermédiaire du condensateur C6, sur la base de T3,
 monté en collecteur commun, qui est utilisé comme amplifi cateur de courant. Comme on l’a vu précédemment, ce transistor contrôle l’alimentation de l’émetteur U1 en le modulant en amplitude.
Avec ce système particulier de modulation, il est possible d’obtenir une bande passante d’environ 5 kHz, plus que suffi sante pour notre application. Au repos, la tension présente sur l’émetteur de
 T3 est d’environ 6 volts. Cette tension peut être légèrement modifi ée en agissant sur la valeur de
 la résistance de base R7. Une telle opération ne doit être effectuée que dans le cas où la profondeur de modulation se révélerait insuffi sante ou excessive.
La diode D1 protège les composants d’une éventuelle inversion de la tension d’alimentation.
Pour cette dernière, on utilise une pile de 9 volts garantissant une autonomie d’environ 30 heures.
 En effet, le circuit consommant un courant d’environ 15 à 20 mA/h et une pile alcaline de 9 volts fournissant une capacité de 500 mA/h on peut écrire : 500 ÷ 15 = 33 !
Pour obtenir le maximum de puissance, il est nécessaire d’utiliser un morceau de fi l d’une
 longueur de 17 cm, que l’on relie à la prise d’antenne du module.
Tous les composants faisant partie de l’émetteur ont été montés sur un circuit imprimé lequel
est logé à l’intérieur d’un boîtier en plastique de dimensions très réduites : à peine 16 x 35 x 58 millimètres !
La réalisation de l’émetteur ne présente aucune diffi culté particulière. Le module TX433SAW
doit être monté légèrement rehaussé par rapport au circuit, de façon à pouvoir, par la suite, être
 replié vers la plaque. C’est à ce prix que le montage pourra être logé dans son boîtier.
Evidemment, tous les composants polarisés doivent être montés dans le bon sens. La pastille microphonique présente également une polarité. La broche raccordée à son boîtier représente
 la masse, l’autre, bien sûr, le pôle positif. Une fois le montage terminé, insérez la platine à
l’intérieur du boîtier en plastique duquel doivent sortir le morceau de fi l d’antenne et la prise
pour la pile de 9 volts. Sur le couvercle du boîtier, à proximité de la capsule microphonique,
 sont percés quelques petits trous de façon à permettre à cette dernière de capter les signaux audio.

Liste des composants TX

R1 .... 10 kΩ
R2 .... 27 kΩ
R3 .... 1 kΩ
R4 .... 33 kΩ
R5 .... 1 kΩ
R6 .... 1 kΩ
R7 .... 22 kΩ
R8 .... 220 kΩ
R9 .... 4,7 kΩ
C1 .... 100 nF multicouche
C2 .... 10 μF 16 V tantale
C3 .... 100 pF céramique
C4 .... 100 nF multicouche
C5 .... 100 pF céram.
C6 .... 100 nF multicouche
C7 .... 330 pF céramique
D1 .... 1N4148
T1..... BC547
T2..... BC547
T3..... BC547
U1 .... module Aurel TX433SAW
MIC... micro électret
Divers :
1 ...... boîtier plastique
(58x35x16 mm)
1 ...... antenne 433 commerciale
(ou fi l de cuivre)



Figure 5 : Schéma d’implantation des composants du récepteur.



Figure 6 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé du récepteur.





Ce circuit est également très simple. Toute la partie HF est confi ée au module U1, un circuit hybride AUREL RF290 (la référence complète est RF290A-5S/433). Ce module est habituellement utilisé dans les récepteurs pour radiocommande car, en fonctionnement normal, on obtient en sortie un signal numérique parfaitement carré. Fort heureusement pour nous, il est possible de prélever le signal audio avant qu’il n’arrive au comparateur qui effectue la mise en forme ! Ce signal est disponible sur la broche 13. Ce module AUREL est composé d’un amplifi cateur HF et d’un récepteur à super-réaction qui garantissent une sensibilité très importante, d’au moins – 100 dBm (2,24 microvolts). Pour pouvoir fonctionner correctement, la partie haute fréquence du module doit être alimentée avec une tension de 5 volts fournie par la diode zener DZ1. Le circuit du récepteur est complété par un étage préamplifi cateur (U2) utilisant un simple 741 et d’un amplifi cateur de
puissance (U3), un classique LM386.



Liste des composants RX
R1 .... 150 kΩ
R2 .... 47 kΩ
R3 .... 22 kΩ
R4 .... 22 kΩ
R5 .... 100 kΩ
R6 .... 47 kΩ potentiomètre lin.
R7 .... 10 kΩ
R8 .... 10 kΩ
R9 .... 10 kΩ
C1 .... 100 nF multicouche
C2 .... 10 μF 16 V élect. rad.
C3 .... 2,2 nF céramique
C4 .... 470 μF 16 V élect. rad.
C5 .... 100 μF multicouche
C6 .... 470 μF 16 V élect. rad.
C7 .... 1 μF 16 V élect. rad.
C8 .... 1 nF céramique
C9 .... 100 nF multicouche
C10 .. 100 nF multicouche
C11 .. 220 μF 16 V élect. rad.
D1 .... 1N4002
DZ1 .. zener 5,1 V 1/2 W
U1 .... module Aurel RF290A-433
U2 .... 741
U3 .... LM386
Divers :
1 ...... boîtier plastique
(130x60x29 mm)
1 ...... antenne 433
1 ...... bouton
1 ...... prise jack de châssis,
avec interrupteur
1 ...... casque

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