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 La recherche à très courte distance

Retour : 07- Recherche sur le terrain

Voir aussi : - L'écoute des radiosondes - La recherche sur le terrain - Zone couverte au sol par les signaux d'une radiosonde - Antenne 800MHz - Antenne CJU -



Si la première difficulté de la recherche sur le terrain est de retrouver le signal (voir ratissage) la deuxième est sans doute de retrouver le boîtier de la radiosonde quand il est dissimulé dans le feuillage des arbres d'une forêt épaisse, dans un roncier, des buissons, de hautes herbes, des fougères, du maquis méditerranéen... bref dans tous les cas où l'on peut passer à quelques mètres de lui (voire moins d'un mètre) sans le voir. La raison en est toute simple : le récepteur est saturé et l'antenne directive indique la même force de signal quelle que soit la direction. On peut perdre une heure à tourner dans la zone avant de mettre la main (ou le pied) sur la radiosonde ou de pouvoir reconnaître un élément de la chaîne de vol en scrutantr aux jumelles les frondaisons au-dessus de sa tête.


Les défauts du récepteur

La perméabilité du boîtier
En général le signal utile passe par l'antenne, le câble coaxial et la prise d'antenne du récepteur. Si le boîtier est parfaitement blindé, c'est à dire sans fils d'alimentation ou de connexion BF non filtrés en HF, sans trous dans le boîtier métallique (galvanomètre, couvercles mal ajustés...), il n'y aura pas de signal pénétrant dans les circuits du récepteur autre que par la prise d'antenne.
En réalité, la quasi totalité des récepteurs ne sont pas étanches à la HF et la grande majorité des appareils bon marché sont de véritables passoires. Ce qui veut dire qu'à courte distance l'antenne ne servira plus à grand chose, il suffit de la débrancher pour en être persuadé.
La saturation de l'étage d'entrée
Tout amplificateur a ses limites et en particulier l'étage d'entrée d'un récepteur sensible utilisé pour la chasse aux RS. S'il est utilisé dans la partie linéaire de sa "courbe" d'amplification, la mesure de l'amplitude du signal sera proportionnelle à l'amplitude de ce signal. Si l'étage d'entrée est saturé lorsque l'antenne est dirigée à l'opposé de la RS, le S-mètre (si le récepteur en possède un) déviera à fond et ne permettra pas de mettre en évidence le maximum de signal dans la direction de la radiosonde.

Utilisation d'un atténuateur

C'est la première solution à envisager si le boîtier est parfaitement blindé. Sinon, il ne servira à rien puisque les signaux passeront à côté de lui et seront captés directement par les circuits.
La plupart des récepteurs comportent un atténuateur interne de 10 ou 20dB. Il est en général efficace jusqu'à quelques dizaines ou centaines de mètres de la sonde. Plus près, il n'empêchera pas le récepteur de se saturer.
Si l'atténuateur interne n'est pas suffisant, on peut essayer d'utiliser un atténuateur blindé externe. Il doit pouvoir travailler en UHF, c'est à dire ne pas comporter de capacités internes qui réduirait son coefficient d'atténuation. Une atténuation de 20 ou 30dB est une bonne valeur.
Une astuce, pas très pratique il est vrai, consiste à débrancher la fiche coaxiale de l'antenne et à la maintenir très proche de la prise, sans que la pinoche centrale ne soit en contact.



Blindage du récepteur

Si le récepteur est de fabrication OM, pas de problème particulier, seulement des précautions à mettre en oeuvre. Le chasseur de RS capable de réaliser son récepteur sait ce qu'il faut faire. Pour un récepteur du commerce, il n'y a pas d'autre solution que de l'enfermer dans un boîtier métallique étanche. L'utilisation d'une feuille d'aluminium ménager est possible mais pas très pratique. De toutes façons ce n'est pas une solution durable.

Utilisation d'un champmètre

Le champmètre ou mesureur de champ est un récepteur simplifié et peu sensible. Il est facile à réaliser sur la base d'un circuit accordé (une ligne ou un résonateur sur 400MHz) suivi d'une diode de détection puis d'un amplificateur opérationnel. Un petit galvanomètre indique la force du signal reçu. Le boîtier du champmètre peut être fixé directement sur le boom de l'antenne, constituant ainsi un appareil de détection très pratique à transporter et à utiliser.
Une solution efficace a été trouvée par Denis, F4FKB qui utilise un accessoire servant à orienter les antennes de TV entre 40 et 860 MHz relié à une antenne CJU démontable.
Un buzzer piezzo-acoustique miniature (2300Hz - AL60SP12) raccordé sur la 1ère led de détection (avec un transistor de commutation) permet d'avoir un report auditif du signal et la recherche s'effectue alors comme un détecteur de métaux en balayant avec l'antenne devant soit. Le potentiomètre permet d'agir sur l'atténuateur et affine la recherche finale en réduisant le diagramme de réception. Une RS posée sur la canopée d'un arbre à 20m est décelée sans problème, de même pour des essais de sensibilité on détecte une télécommande 433MHz de voiture (2nW à 3m) avec l'antenne CJU associée !
Il détecte à 50m minimum une RS au sol, sous un arbre dans un genêt (1 led allumée), sur un 1/4 d'onde téléscopique, ensuite on peut facilement désensibiliser avec le petit ajustable (avec l'ongle) lors de l'approche.
Il a un avantage énorme sur tout autre matériel à visu analogique (aiguille) ou digitale (barre-graphe) c'est la visu par led qui même de jour (mais bien sûr surtout la nuit) est un avantage considérable. Et nul besoin d'avoir les yeux rivés dessus, la vision des leds est large, on devine sans y prêter attention tout changement d'état. L'adjonction d'un buzzer pourrait être un plus considérable en début d'approche.
Comme ce champmètre est à large bande, un filtre passe-bande en entrée (150MHz à 500Mhz) est souhaitable (15nH et 10pf en //, version CMS), sinon un émetteur TV local un peu trop puissant ou une émission radio UHF peuvent apporter une fausse détection : il reçoit les porteuses SNCF dans le 468MHz a environ 500m et plus (suivant l'axe de l'aérien SNCF).

 
Le niveau du signal reçu s'affiche à l'aide de 4 diodes LED vertes (Ph. F4FKB)   F4FKB a couplé le "finder" à une antenne CJU (Ph. F4FKB)


Décalage en fréquence du récepteur

Cette technique très connue est aussi très versatile en ce sens qu'elle dépend beaucoup du récepteur. Pour certains matériels un décalage de quelques kilohertz suffit à faire disparaître la modulation, on peut alors rechercher le maximum de bruit accompagnant le signal de la RS. Pour d'autres, il faudra se décaler de plusieurs centaines de kilohertz, voire de plusieurs mégahertz.
Comme il n'y a pas de recette universelle on aura intérêt à profiter d'une chasse réussie pour laisser la radiosonde en place et tourner autour en décalant la fréquence. Pour un type de RS donné on peut établir un tableau montrant la distance minimale de perception d'un signal en fonction du décalage de fréquence.

Ecoute de la fréquence image

Certains récepteurs ont un défaut gênant : ils peuvent recevoir un signal sur la fréquence normale f et sur une fréquence égale à f + ou - 2IF où IF est la fréquence de l'amplificateur intermédiaire (encore appelé "moyenne fréquence"). Un exemple type est l'AOR-1500, un récepteur portatif toutes bandes et tous modes de qualité médiocre. Sa fréquence intermédiaire FI = 455kHz, la fréquence image est 910kHz plus haute que la fréquence écoutée. Mais la sensibilité du récepteur sur la fréquence image est nettement plus faible que sur la fréquence normale et le défaut peut être exploité pour trouver la direction du signal lorsque le récepteur est saturé. Avec l'AOR-1500 on sait qu'une RS est à moins de 500m quand on commence à l'entendre sur la fréquence image. Cette distance dépend bien sûr des performances du récepteur, de l'antenne utilisée, de l'emplacement de la radiosonde...

Recherche de l'harmonique 2 produite par la radiosonde

Un signal qui n'est pas parfaitement sinusoïdal rayonne aussi sur des fréquences multiples de sa fréquence fondamentale. Ainsi selon une mesure effectuée en laboratoire par Jean-Luc F1ULQ, une RS92SGP rayonne sur 400MHz avec un niveau de +20dBm et sur 800MHz avec un niveau de -25dBm. Il est nécessaire d'utiliser une antenne directive, par exemple une yagi, taillée sur 800MHz car l'antenne 400MHz aura des performances tout à fait mauvaise sur 800MHz.
La réalisation ci-contre est de Michel F6GVH (voir description)
La distance maximale où la radiosonde est audible sur l'harmonique 2 dépend là aussi des performances du système de réception, de la position de la sonde et des obstacles gênant sa réception en vue directe.
Elle est de l'ordre de quelques dizaines de mètres.
En dehors de l'harmonique 2, une radiosonde émet des signaux parasites d'un niveau généralement très faible. On sait par exemple qu'une M2K2 émettant normalement sur 404 MHz rayonne également un parasite sur 404/2 soit 202 MHz. Ce signal très faible doit être recherché avec une antenne taillée sur 202MHz, il est audible à quelques dizaines de mètres.


Utilisation de l'harmonique 2 produite par le récepteur saturé

Même si le signal capté par l'antenne sur 400MHz est parfaitement sinusoïdal, lorsque son amplitude est telle que l'étage d'entrée du récepteur est saturé, cette belle sinusoïde est déformée, écrêtée, et des signaux parasites de fréquences multiples de la fréquence du signal apparaissent. Autrement dit si on écoute une RS sur 403MHz, lorsque le signal est faible il n'est pas déformé et l'harmonique 2 que l'on pourra percevoir en écoutant sur 806MHz proviendra uniquement de la radiosonde, avec un niveau de 45dB inférieur à celui du signal principal. Mais si on se rapproche de la RS au point que le signal reçu sur 403MHz dépasse un certain seuil, des harmoniques seront produits par le récepteur lui même qui viendront s'ajouter aux harmoniques générés par la sonde mais avec un niveau qui sera beaucoup plus important à courte distance.
En pratique cela signifie qu'on recherchera la direction du signal avec l'antenne 403 MHz et qu'on écoutera la fréquence de l'harmonique 2. La distance minimale dépend énormément des conditions de réception. Elle varie entre 300 et quelques mètres.
L'avantage de cette solution est qu'elle ne nécessite pas de matériel supplémentaire, l'antenne est celle utilisée pour la phase d'approche.

Ecoute dans un autre mode

Lorsque le S-mètre est en butée ou bien que le niveau BF du signal est le même quelle que soit la direction, on peut essayer de passer en WFM ou dans un autre mode. Ce n'est qu'une recette parmi d'autres.

Chercher l'endroit où le signal est maximum

Sans antenne, la zone où le signal est perçu est très restreinte. En la quadrillant tout en observant l'intensité du signal on finit par déterminer l'endroit où se trouve la RS.
Toujours sans antenne, on peut placer le récepteur portatif contre son ventre et tourner sur soi-même en observant le signal. Le corps joue de rôle de réflecteur et le minimum de signal permet de savoir que la RS est derrière soi.


Merci à Michel F6GVH, Stéphane F1SRX et en particulier à Denis F4FKB pour les informations.