MAGAZINE, LES COURS D'AEROMODELISME > MATERIEL : n°22 Imprimer l'article

RÉCEPTEURS Fonctionnement et aspects pratiques     L'intérieur d'un appareil comme ce Ducted-fan, au niveau de vibrations élevées, est un endroit peu propice aux composants électroniques du récepteur.   Alors que l'émetteur de radiocommande constitue la partie la plus impressionnante de l'équipement, avec ses fonctions, ses boutons et ses interrupteurs (et, dans le cas d'un émetteur moderne doté d'un microprocesseur, son écran à cristaux liquides et ses nombreux accessoires liés à la programmation), le récepteur est une pièce, disons, anodine. Son aspect n'a vraiment rien de frappant: il s'agit d'une petite boîte d'où sort un câble (l'antenne). Sa fonction - exactement inverse - est pourtant aussi importante que celle de l'émetteur. Je voudrais toutefois signaler quelques "petites" différences: alors que les dimensions de l'émetteur sont celles d'un appareil photo, le récepteur doit peser environ 20 grammes; alors que l'émetteur, confortablement "installé" entre nos doigts, fait l'objet de tous nos soins, le récepteur n'est protégé (dans le meilleur des cas) que par du caoutchouc-mousse et est soumis aux coups comme aux vibrations. En outre, il n'y a aucune comparaison possible entre la qualité d'émission du récepteur dont, par exemple, l'antenne est (ou doit être} soigneusement déployée et celle - situation pitoyable - du récepteur dont l'antenne est pliée, voire sectionnée, et située à proximité de pièces métalliques en mouvement produisant des ondes de fréquence indésirable, de moteurs électriques mal déparasités, etc. Conclusion : un récepteur est un esclave fidèle chargé d'effectuer une lourde tâche que nous n'apprécions pas à sa juste valeur. Au vu des circonstances décrites ci-dessus, que nous n'avons absolument pas exagérées, nous devons reconnaître les mérites, en terme de fonctionnement fiable, des radios que nous pouvons acheter dans n'importe quel magasin de modélisme; de fait, comme nous l'avons déjà expliqué, la plupart des dysfonctionnements propres à une radio ne sont dus ni aux interférences ni à une panne de récepteur, mais bien à des dérèglements ou à des pannes de batteries, de servos, etc.     1) Avec un minimum de connaissances en électronique, il est possible d'obtenir deux canaux supplémentaires d'un récepteur à cinq canaux. 2) Logement du quartz d'assignation de fréquence sur la base d'un récepteur. Fonctions du récepteur Comme son nom l'indique, le récepteur de notre équipement radio a pour fonction de recevoir, depuis l'émetteur, une information qui lui parvient sous forme d'ondes radio. Il possède toutefois une seconde fonction, qui consiste à déchiffrer cette information, une fois traitée comme il se doit, de façon à ce que le résultat soit compris par les servos ou les autres dispositifs équipant le modèle. Sous quelle forme le récepteur reçoit-il l'information? Précisons, pour commencer, que la puissance des signaux captés par le récepteur d'un aéromodèle est minime: un émetteur normal émet avec une puissance d'un demi-watt (cent fois moins que celle consommée par une ampoule). Comme l'énergie se diffuse dans le milieu environnant, sa "concentration" diminue en fonction de la distance à laquelle nous nous trouvons par rapport à l'émetteur. à la puissance quatre. Les équipements modernes sont capables d'interpréter correctement l'information transmise à plus d'un demi-kilomètre de distance; la quantité d'énergie qui parvient à l'antenne du récepteur est, dès lors, de l'ordre de quelques millionièmes de watt. La capacité qu'a un récepteur de capter des signaux très faibles s'appelle sensibilité; plus celle-ci est grande, meilleur est le récepteur.   L'oscilloscope est un outil indispensable pour, par exemple, permettre à un récepteur de fonctionner avec un émetteur d'une autre marque sans diminution de portée. Sélectivité Nous allons rendre la vie encore plus difficile au récepteur. En supposant qu'il puisse capter les faibles signaux qui lui parviennent de très loin, il ne doit sélectionner que ceux qui l'intéressent, les amplifier et les interpréter. Un bon récepteur, à quelques mètres d'une source d'ondes radio (d'une fréquence différente de la sienne, bien entendu) de grande puissance (des dizaines de watts), est capable de rejeter les signaux émis par celle-ci et d'obéir à son émetteur, dont il reçoit des signaux des millions de fois plus faibles. Le fait de pouvoir capter uniquement les signaux d'une fréquence spécifique et de rejeter les autres s'appelle sélectivité; plus cette dernière est importante, meilleure elle est, de la même façon que pour la sensibilité. Certains problèmes d'ordre technique empêchent toutefois la sensibilité d'être "totale" et la sélectivité d'être très élevée; il n'empêche que de constants progrès sont réalisés en la matière et que les équipements modernes sont d'une qualité inimaginable voici dix ans.     1) Identification du canal sur un quartz. 2) Façon correcte d'ouvrir un récepteur : enlever d'abord le quartz et, ensuite, les vis de la carcasse.   Largeur de bande Le concept de "largeur de bande" est en rapport direct avec la sélectivité du récepteur. Nous pouvons même dire qu'il s'agit de la même chose. En terme de radio, un signal se différencie avant tout d'un autre par sa fréquence, qui correspond au nombre de cycles par seconde (hertz). Plus un récepteur est sensible, mieux il pourra identifier les signaux de sa fréquence, avec une marge d'erreur très faible. Cette "marge d'erreur" est la "la largeur de bande" dans laquelle le système est capable de travailler sans "se tromper" : une radiocommande qui travaille avec une largeur de bande de 20 kHz n'amplifiera que les signaux provenant d'une fréquence égale à la sienne ou qui s'écarte de celle-ci de 10 kHz (oui, dix au-delà et dix au-deçà). Les anciens équipements (par "anciens", nous entendons les radios de plus de dix ans) fonctionnent avec cette largeur de bande; les radios actuelles, d'une certaine catégorie, ont 10 kHz de largeur de bande (on les appelle "à bande étroite"); il commence à être question d'équipements d'une largeur de bande de 5 kHz.   Les multiples pièces métalliques qui entrent en frottement et qui sont en rotation sur un hélicoptère mettent à rude épreuve la capacité d'un récepteur à repousser les interférences. La bande de fréquences étroite: pour quoi faire ? Vous vous demandez peut-être pourquoi l'on s'obstine à rechercher des largeurs de fréquences si étroites. Nos fréquences diffèrent toutes légèrement et, de plus, le prix d'une radiocommande est inversement proportionnel à sa largeur de bande. plus est elle est étroite, plus son coût est élevé. Alors ? Le problème réside dans le fait qu'il est très difficile pour un collectif - celui des modélistes, par exemple - de se faire attribuer une fréquence qui lui soit exclusivement réservée. En effet, le spectre des fréquences est fort sollicité et si l'on tient compte du nombre toujours croissant d'utilisateurs et de l'étroitesse de la bande dont nous disposons, il faut donc que nous puissions la répartir au maximum. Prenons, par exemple, la bande de 41 mHz. Si la largeur attribuée à la RC se situe entre 41 ,000 et 41 ,200 mHz, et si les équipements radio ont une bande de 10 kHz, 20 fréquences pourront être assignées (20 modélistes pourront émettre simultanément sans interférences); si la largeur de bande était de 5 kHz, on pourrait assigner 40 fréquences. Aux États-Unis, par exemple, la saturation est telle que seules sont autorisées les bandes étroites.     Malgré leur degré de sophistication, les voitures s'accommodent bien de récepteurs simples à deux ou trois canaux. Bien sûr, il en faut de petit format.   Compatibilités Ce qui vient d'être dit sur le nombre de fréquences et la largeur de bande ne vaut que pour des radios du même type: si la radio de notre voisin n'est pas à bande étroite (un modèle plus ancien, par exemple), nous n'interférerons pas avec elle, mais elle risque bien de nous causer certains problèmes. Parlons maintenant d'un autre genre de compatibilité. Peut-on utiliser des récepteurs de l'une ou l'autre marque avec un même émetteur ? Tous les récepteurs et les émetteurs d'une même marque sont-ils compatibles ? Pour répondre à la première question, disons seulement qu'il est possible qu'une telle combinaison fonctionne. Si vous êtes un expert en radiofréquence, vous pourrez toujours tester des radios de différents fabricants. Certaines marques sont tout simplement incompatibles (le problème ne se pose donc pas: le système ne fonctionnera pas). Il existe toutefois une possibilité qu'il fonctionne, mais très mal. .Si vous êtes confiant et que vous lancez votre appareil dans les airs, vous risquez de faire l'amère constatation que la portée de votre émetteur s'est réduite de 75% ou qu'il est touché par des interférences qui, jusque là, ne l'affectaient pas. Un bon conseil, donc: tant que vous n'en saurez pas beaucoup (mais alors, vraiment beaucoup !) sur l'électronique, n'utilisez que des récepteurs et des émetteurs d'une même marque. La réponse à la seconde question peut être résumée comme suit: en général, les récepteurs et émetteurs d'une même bande (41 mHz, 72 mHz, etc.) utilisant le même système (AM, FM ou PCM) sont compatibles; il faut, dans tous les cas, s'en assurer en testant l'équipement. Le nombre de canaux est sans importance (un émetteur à deux canaux peut faire fonctionner un récepteur à quatre canaux, et vice-versa).     1) Microprocesseur sophistiqué sur un récepteur de dernière génération. A côté, le cristal de fréquence interne. 2) Le récepteur, une fois protégé de toutes parts, dans son enveloppe de caoutchouc.   Catégories et types de récepteurs Tout d'abord, sachez - et cela vous surprendra - que les récepteurs des radios de haut de gamme valent ceux des radios les plus élémentaires d'un même fabricant. Prenons le cas d'une radio équipée d'un ordinateur sophistiqué autorisant des mélanges complexes. Ces mélanges sont réalisés au niveau de l'émetteur, avant même que le signal soit converti en ondes radio. On peut en déduire que le récepteur se limite à capter, traduire et exécuter les signaux déjà existants (tout ceci dans certaines limites de qualité). Une radio haut de gamme peut fonctionner avec un récepteur élémentaire sans que ses performances n'en soient affectées. D'un point de vue pratique, on peut classer les récepteurs selon certaines de leurs caractéristiques et par le nombre de canaux qu'il sont capables de gérer. En réalité, la seule caractéristique vraiment notable est la présence d'un système BEC incorporé dans le récepteur (BEC = Battery Eliminating System). Cet élément est très utile dans le cas des voitures ou autres modèles électriques, car il permet une alimentation du récepteur à très haute tension (7, 8 volts, ou davantage, selon les cas) sans le moindre dommage. Cela nous permet donc de supprimer la batterie du récepteur, ce qui se traduit par une limitation du poids et une augmentation de l'espace disponible. ATTENTION! En l'absence de BEC, une telle opération occasionnerait des dommages irrémédiables. Quant au nombre de canaux, la plupart des récepteurs destinés aux voitures se limitent à deux, même si la tendance est aux récepteurs à trois canaux; cela permet, avec une radio sophistiquée, d'équiper la direction de deux servos, un pour chaque roue. Il y a six ou sept ans encore, les récepteurs "standard" comprenaient quatre ou cinq canaux, tout au plus. Aujourd'hui, il est fréquent de trouver des récepteurs à sept canaux. Si notre émetteur est à cinq canaux et notre récepteur. à sept, par exemple, seuls pourront être exploités les canaux 1 à 5 (ils sont généralement numérotés) Il arrive qu'au moment de l'achat d'un récepteur, on nous en propose un miniature. Ces équipements sont de véritables merveilles de l'électronique . les plus compacts (pour voitures, à deux canaux) peuvent ne peser que 20 grammes et certains autres, à cinq canaux. ne dépassent pas les 2530 grammes. Avant d'opter pour l'un de ces bijoux, renseignez vous sur son prix, car, d'une part, le gramme économisé coûte souvent très cher et, d'autre part, la taille réduite et la diminution de poids peuvent avoir pour effet secondaire une légère perte de sensibilité et de portée (en pratique, néanmoins, cela ne porte pas vraiment à conséquence). Les éléments "miniaturisés" ne sont nécessaires que sur certains modèles bien particuliers (micromodèles électriques, hélicoptères électriques ou voitures à petite échelle). Dans les autres cas, il est rare que la différence de poids ou de volume ne puisse être supportée.   Quelques détails...     1) Notez la complexité de ce récepteur, avec ces deux circuits imprimés soudés entre eux. 2) Sur ce microrécepteur Simprop, le quartz est interne et placé horizontalement dans la carcasse. Poids total : 9 grammes     3) Récepteur élémentaire AM à deux canaux : 90% de l'électronique consiste en un seul circuit intégré (le noir). 4) Pour protéger un récepteur des vibrations, rien de tel que de l'entourer de néoprène de 3-4 mm d'épaisseur.