Brouilleur GSM 900MHz

Version 0.2 du 20 décembre 2001 - Florent PORTELATINE - PARIS.

Principe de fonctionnement:

Les téléphones portables opèrent dans la bande des 900MHz, ils utilisent deux bandes de fréquence de 25MHz de large espacées de 45MHz, l’une pour la voie montante 890-915MHz mobile vers réseau, l’autre pour la voie descendante 935-960MHz réseau vers mobile.

Les portables utilisent une modulation numérique assez robuste avec code correcteur et dispersion temporelle (AMRT) et fréquentielle de l’information. De ce fait le brouillage sera le plus efficace sur la voie descendante ;même si la puissance d'émetteur peut atteindre plusieurs dizaine de watt. la voie montante nécessiterait une puissance de brouillage bien supérieure à celle du téléphone qui peut atteindre 1 à 2Watts.

Le montage consiste en un « simple VCO » wobulé par une rampe. La mise au point peut s’avérer délicate dans le centrage de la fréquence d’oscillation...

Avant de commencer les explications, voici deux vues du prototype. (Accès aux images haute résolution en cliquant sur celles ci-dessous). On pourra noter la présence des lignes imprimées au pied de la varicap (varicap située entre la self 10nH et le chimique). En bas à droite, la self sur la base du transistor.

L’oscillateur est construit autour d’un bfr93 est polarisé par le pont de base R3-R8 ; La capacité de 470nf permet un découplage de cette tension de polarisation et influencera surtout les caractéristiques de bruit du montage. (bruit de phase qui importe peu dans le cas du brouilleur !). R9, R10 et R13 interviennent aussi dans la polarisation, R10 devant être assez grande et permet de s’affranchir de l’usage d’une self (!!), la valeur de 100 ohms étant suffisamment grande afin d’éviter les retours de la hf dans le circuit d’alimentation.

Toutes les capa de liaisons sont choisies à 100pf, le circuit oscillant est définit par L3, la diode varicap D1 linéarisé par C10. En fait L3 intervient de façon marginale, elle évite cette fois encore, le retour des oscillations vers le multivibrateur. Les selfs imprimées, au pied de la varicap et sur la base du transistor, définiront les fréquences hautes et basses d’oscillation. L’excursion (span), ou la largeur totale du spectre oscillant est plutôt générer par les rapports varicap/capacité de linéarisation. (encore que tout ne soit pas si simple... Faut pas croire!)

La résistance R6 permet d’augmenter le gain (la résistance négative en fait) du montage.

L’étage construit autour de T2 sert uniquement d’étage tampon, améliorant ainsi le pulling/pushing, la charge de l’oscillateur directement sur l’ERA 5 pouvant générer des instabilités. Cet étage tampon est toutefois contre réactionné sur son émetteur par un réseau RC. L’ERA 5 de sortie apporte un gain supplémentaire de 20dB environ, l’oscillateur délivrant OdBm.

La sortie attaque une antenne quart d’onde.

La rampe qui attaque le circuit oscillant est générée à partir d'un astable à NE555. Partie un peu plus simple que la précédente...

Pour finir, UNE IDEE de ce que POURRAIT être le circuit final.
Ce design n'a pas été validé, bonne chance.
Sinon, du coté implantation HF, ça doit être correct.
Les selfs peuvent être ajustées (c'est la le problème)
Ce sera de l'époxy 1,6mm d'épaisseur double face avec plan de masse.
A gauche, le générateur de dent de scie, il attaque le transistor hf, brf93 sur son circuit oscillant d'émetteur. On remarquera la self entre la varicap et la masse ainsi que celle sur le pont de base!
Le transistor d'OL est suivit d'un buffer/tampon, pour l'adaptation d'impédance. (il n'apporte pas de gain.)
Cet étage tampon attaque enfin un amplificateur monolythic ERA5 (style famille MAR8). Notons que la puissance d'OL est d'environ quelques dBm, avec une vingtaine de dB en plus après ERA (dc vers 20dBm, ça s'ajoute...). La consommation de l'ensemble des 2 transistos et du NE555 doivent pas être loin de celle du monolythic (deux fois 35mA environ). Pour une utilisation sur pile dans un environnement réduit, il parait judicieux de supprimer l'étage de sortie. A suivre.

Florent PORTELATINE, Chevilly Larue (94) - Paris le 19 décembre 2001.