F1SYH Amateur Radio · JN25LT
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Practical project — VHF reception

Build a 144 MHz VHF FM receiver

This project describes a narrow-FM receiver for the two-metre amateur band using a VHF preselector, low-noise amplifier, mixer, 10.7 MHz IF and FM detector.

This circuit is a receiver only. Disconnect it when a nearby high-power transmitter is operating and never apply RF transmitter power to its input.
The SA615 is used here as an educational reference. Availability is now limited; verify sourcing or use a documented receiver module.

General architecture

Antenne 144 à 146 MHz
Préselecteur Filtre passe-bande VHF
LNA Gain modéré, faible bruit
Mélangeur Conversion vers 10,7 MHz
Filtre FI Céramique 10,7 MHz
Détecteur FM Quadrature
Audio Squelch + LM386

Frequency plan

Fréquence reçue 145,500 MHz
Fréquence intermédiaire 10,700 MHz
Oscillateur local, injection basse 134,800 MHz
FOL = FRF − FFI

Pour recevoir 145,500 MHz avec une FI de 10,700 MHz, l’oscillateur local doit être réglé vers 134,800 MHz.

VHF preselector and amplifier

Préselecteur VHF

Le préselecteur rejette les émissions FM commerciales, les signaux VHF hors bande et une partie de la fréquence image.

  • Deux circuits LC faiblement couplés.
  • Condensateurs ajustables de quelques picofarads.
  • Bobines courtes et rigides.
  • Plan de masse continu.

Amplificateur faible bruit

Un transistor VHF ou un MMIC peut apporter 10 à 15 dB de gain. Un gain excessif dégrade toutefois la résistance aux signaux forts.

  • Polarisation stable et bien découplée.
  • Entrée et sortie adaptées à 50 Ω.
  • Blindage entre entrée et sortie.
  • Possibilité de contourner le LNA.
À 144 MHz, une plaque d’essai à contacts et des fils de plusieurs centimètres ne constituent pas une méthode de construction correcte. Utilisez un circuit imprimé ou une construction sur plan de masse.

Mixer and local oscillator

Oscillateur local

Un synthétiseur commandé par microcontrôleur permet de couvrir la bande 144–146 MHz. Le niveau de sortie doit être adapté au mélangeur.

Un Si5351 utilisé directement à cette fréquence exige une réalisation très propre et un filtrage sérieux de ses sorties carrées.

Fréquence image

Avec une injection basse, une fréquence image peut apparaître à environ deux fois la FI sous la fréquence souhaitée.

Fimage ≈ FRF − 2 × 10,7 MHz

Le préselecteur VHF doit donc fournir un rejet suffisant.

10.7 MHz intermediate frequency

Filtre céramique

Le filtre 10,7 MHz détermine en grande partie la sélectivité. Pour la FM étroite, choisissez une bande passante adaptée aux communications radio.

Amplification et limitation

Les étages limiteurs rendent l’amplitude du signal presque constante avant la démodulation FM.

RSSI

La sortie RSSI peut piloter un indicateur de niveau ou participer à la commande du squelch.

FM demodulation

Détecteur quadrature

Le détecteur compare le signal FI à une version déphasée. Le réseau quadrature doit être accordé précisément sur 10,7 MHz.

  • Bobine quadrature réglable ou résonateur adapté.
  • Réglage au centre de la FI.
  • Mesure de la tension audio sans modulation.
  • Recherche d’une distorsion minimale.

Déviation FM

Les communications radioamateurs VHF utilisent généralement une FM moins large que la radiodiffusion commerciale.

Un filtre et un discriminateur prévus pour la FM large dégraderont la sélectivité sur les canaux étroits.

Audio and squelch

Désaccentuation

Un réseau RC corrige la préaccentuation appliquée par l’émetteur FM.

Squelch

Le squelch coupe l’audio lorsque seul le bruit est reçu. Son seuil doit rester réglable.

Amplification

Un LM386 suffit pour un petit haut-parleur. Le volume doit être placé après la démodulation et avant l’amplificateur.

Indicative bill of materials

Bloc Composant indicatif Fonction Remarque
Préselecteur 2 circuits LC ajustables Filtrage 144–146 MHz Construction mécanique critique
LNA Transistor VHF ou MMIC Gain faible bruit 10 à 15 dB suffisent
Mélangeur et FI SA615 ou architecture équivalente Conversion, amplification FI, RSSI et FM Composant ancien
Filtre FI Filtre céramique 10,7 MHz Sélectivité Choisir une version FM étroite
Quadrature Bobine ou résonateur 10,7 MHz Démodulation Réglage nécessaire
Synthétiseur PLL ou synthétiseur RF Oscillateur local 134 à 135,3 MHz environ
Audio LM358 + LM386 Filtrage et puissance audio Découplage séparé
Alimentation 5 V ou valeur imposée par les circuits Alimentation régulée Filtrer séparément RF et numérique

Construction sequence

  1. Construire et tester l’amplificateur audio seul.
  2. Construire l’étage FI et vérifier son alimentation.
  3. Injecter un signal modulé à 10,7 MHz et valider la démodulation.
  4. Régler le réseau quadrature pour obtenir un son clair et peu déformé.
  5. Ajouter le mélangeur et injecter un oscillateur local connu.
  6. Injecter un signal faible vers 145 MHz et vérifier la conversion vers 10,7 MHz.
  7. Construire séparément le préselecteur VHF.
  8. Mesurer le préselecteur en S21 au NanoVNA.
  9. Ajouter le LNA seulement après validation de toute la chaîne.
  10. Installer chaque bloc dans un compartiment métallique.

Alignment

1. FI seule

Injecter un signal FM faible à 10,7 MHz. Régler le circuit quadrature pour obtenir une sortie audio symétrique et minimale en l’absence de modulation.

2. Oscillateur local

Vérifier sa fréquence au fréquencemètre ou à l’analyseur de spectre avant de le raccorder au mélangeur.

3. Préselecteur

Centrer le maximum de transmission vers 145 MHz avec une largeur couvrant la partie utile de la bande.

4. Squelch

Régler le seuil juste au-dessus du bruit sans signal, puis vérifier qu’un signal faible ouvre correctement l’audio.

Expected measurements

Point Instrument Valeur attendue Défaut possible
Oscillateur local Fréquencemètre FRF − 10,7 MHz Synthétiseur mal programmé
Préselecteur NanoVNA S21 Maximum vers 145 MHz Bobines ou condensateurs incorrects
Sortie mélangeur Analyseur ou oscilloscope RF Signal vers 10,7 MHz Niveau LO insuffisant
RSSI Multimètre Tension croissante avec le signal Chaîne FI défaillante
Sortie FM Oscilloscope audio Audio propre et centré Quadrature mal réglée

Troubleshooting

Aucun signal

  • Tester d’abord l’audio.
  • Injecter directement 10,7 MHz.
  • Vérifier l’oscillateur local.
  • Contrôler le filtre céramique.

Réception très faible

  • Contrôler le préselecteur.
  • Vérifier l’adaptation du LNA.
  • Mesurer les pertes des câbles de test.
  • Éviter d’ajouter du gain sans diagnostic.

Audio déformé

  • Régler le circuit quadrature.
  • Vérifier la largeur du filtre FI.
  • Réduire le niveau du générateur.
  • Contrôler la désaccentuation.

Nombreux faux signaux

  • Améliorer le préselecteur.
  • Réduire le gain du LNA.
  • Blinder l’oscillateur local.
  • Filtrer son alimentation.
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