La radio est un moyen de communication et de divertissement très populaire, et la diffusion FM est l'une des méthodes les plus courantes pour transmettre des signaux radio.

Si vous êtes passionné par la radio et que vous souhaitez créer votre propre émetteur FM, cet article est fait pour vous.

Nous allons vous guider pas à pas pour réaliser "d'abord" un petit émetteur FM d'une puissance de 1Watt, idéal pour diffuser vos propres musiques ou émissions radio dans un petit rayon (courte distance).

Suivez nos instructions et lancez-vous dans l'aventure de la radio amateur !

La radio FM, ou modulation de fréquence, est une technologie de transmission radio qui permet de diffuser des signaux audio de haute qualité sur des fréquences modulées en amplitude.

L'histoire de la radio FM remonte aux années 1930, lorsque le scientifique américain EdwinArmstrong a développé la technologie de modulation de fréquence.

La première station de radio FM a été lancée en 1939 à Alpine, dans le New Jersey, par Armstrong lui-même. La qualité sonore supérieure de la radio FM par rapport à la radio AM a rapidement gagné en popularité, et la technologie a été adoptée par de nombreuses stations de radio à travers le monde.

Au fil des décennies, la radio FM est devenue un moyen populaire de diffusion de musique, de nouvelles et d'autres contenus audio. La technologie a également évolué pour inclure des fonctionnalités telles que la stéréo, la diffusion en direct sur Internet et la diffusion numérique.

Aujourd'hui, la radio FM reste un moyen important de communication et de divertissement pour des millions de personnes à travers le monde.

La technologie continue de se développer et de s'adapter aux nouvelles tendances et aux besoins des auditeurs, assurant ainsi sa pertinence continue dans le paysage médiatique moderne.

Ce que vous devez savoir avant de commencer

La modulation de fréquence est une technique ou un processus de codage d'informations sur un signal particulier (analogique ou numérique) en faisant varier la fréquence de l'onde porteuse en fonction de la fréquence du signal de modulation.

On le sait, un signal modulant n'est rien d'autre qu'une information ou un message qui doit être transmis après avoir été converti en signal électrique

Qu'est-ce qu'un émetteur FM et comment ça fonctionne ?

Un émetteur FM est un appareil électronique qui permet de diffuser des signaux radio en modulation de fréquence (FM). Il est utilisé pour transmettre des signaux audio, tels que de la musique ou des informations, sur une fréquence radio spécifique.

Le fonctionnement d'un émetteur FM est assez simple : il convertit le signal audio en un signal radiofréquence qui est ensuite diffusé par une antenne. Les récepteurs radio, tels que les autoradios ou les radios portables, peuvent capter ce signal et le convertir de nouveau en signal audio pour être écouté.

Les émetteurs FM sont souvent utilisés pour diffuser de la musique dans les voitures, pour des émissions de radio locales ou pour des événements spéciaux. Ils sont également utilisés dans le domaine de la radiodiffusion  pour diffuser des programmes radio sur des fréquences spécifiques.

Il est important de noter que la réalisation d'un émetteur FM peut être soumise à des réglementations strictes en matière de radiodiffusion. Assurez-vous de respecter les lois en vigueur dans votre pays avant de mettre en service votre émetteur.

✅ Il est généralement légal de construire son propre petit émetteur FM pour un usage personnel à la maison, à condition de respecter les réglementations en vigueur en matière de fréquences radio. Il est important de vérifier les lois et règlements locaux concernant l'utilisation des émetteurs FM, car certaines réglementations peuvent varier d'un pays à l'autre. Il est également recommandé de ne pas interférer avec les fréquences utilisées par d'autres services de communication, tels que les stations de radio commerciales.

Commencez par choisir la fréquence à laquelle vous souhaitez émettre. 

Le processus de transmission des informations sonores (diffusion radio) semble simple, mais en fait il est le résultat de la coordination de différents composants dans l'émetteur de radio FM

Les composants fonctionnels typiques desémetteurs de radio FM et leurs principes defonctionnement:

L'alimentation d'un émetteur FM est un élément essentiel de son bon fonctionnement. Elle fournit l'énergie nécessaire pour alimenter les différents composants de l'émetteur, tels que l'amplificateur de puissance, l'oscillateur, le modulateur, etc.

Une alimentation de qualité et stable est primordiale pour assurer une transmission radio fiable et de bonne qualité. En effet, toute fluctuation de tension ou de courant peut entraîner des perturbations dans le signal émis, ce qui peut nuire à la qualité de la réception chez les auditeurs.

Il est donc important de choisir une alimentation adaptée à la puissance de l'émetteur et de s'assurer qu'elle est bien régulée pour éviter tout problème de stabilité. Il est également recommandé de vérifier régulièrement l'état de l'alimentation et de la remplacer si nécessaire pour garantir un fonctionnement optimal de l'émetteur FM.

Un oscillateur est un composant électronique qui génère une onde porteuse à une fréquence spécifique dans un émetteur FM. C'est cette onde porteuse qui transporte l'information à transmettre. 

Un modulateur, quant à lui, est un composant électronique qui modifie la fréquence de l'onde porteuse en fonction du signal d'information à transmettre. Il permet de superposer le signal audio à la fréquence de l'onde porteuse, créant ainsi une variation de fréquence qui correspond au signal audio.

Un amplificateur RF est essentiel dans un émetteur FM, car il est chargé d'amplifier le signal radiofréquence avant qu'il ne soit transmis par l'antenne. L'amplificateur RF permet d'augmenter la puissance du signal pour  qu'il puisse être reçu par les récepteurs FM sur une plus grande distance.

Il doit être conçu pour fonctionner dans la plage de fréquences spécifique utilisée par l'émetteur FM, généralement entre 87,5 et 108 MHz. Il doit également être capable de fournir une puissance de sortie suffisante pour assurer une bonne qualité de transmission sans distorsion du signal.

Une antenne est un dispositif utilisé pour capter et transmettre des ondes électromagnétiques. Dans le cas d'un émetteur FM, l'antenne est utilisée pour diffuser les signaux radioélectriques sur une certaine fréquence. Elle permet ainsi de propager les ondes radioélectriques dans l'air afin qu'elles puissent être captées par les récepteurs radio des auditeurs.

Pour les stations de radio FM, les antennes se réfèrent généralement aux antennes de radiodiffusion FM. Il existe deux types de telles antennes. Ils sont installés à l'extrémité émettrice (correspondant à l'émetteur radio FM) et à l'extrémité réceptrice (récepteur radio FM) Bien qu'ils soient installés dans des lieux géographiques différents, ils sont similaires en termes de principes de fonctionnement.

L'antenne à l'extrémité émettrice et l'antenne à l'extrémité réceptrice agissent sur les ondes radio. La fonction principale de l'antenne à l'extrémité émettrice est de recevoir et de transmettre les signaux électriques générés par l'émetteur radio FM et de les transmettre, tandis que l'antenne d'extrémité réceptrice est chargée de recevoir ces ondes radio vague.

Il est à noter que ces ondes radio peuvent parcourir une distance considérable (même peuvent être transmises dans l'espace). Par conséquent, si vous souhaitez recevoir ces ondes radio émises sur une longue distance, le récepteur doit être très puissant, sinon il est facile de provoquer divers problèmes, tels que des problèmes d'interférences sonores.

Dans les applications pratiques, les informations diffusées (telles que diverses chansons, publicités, etc.) que nous recevons via divers appareils, tels que des radios, sont en fait le signal d'onde radio envoyé par la station de diffusion côté émetteur.

Une fois que la station de diffusion a enregistré les informations qui doivent être diffusées via un certain appareil (cet équipement est généralement un microphone), l'émetteur de diffusion radio FM convertira les informations de diffusion en énergie électrique, puis l'énergie électrique des informations de diffusion continuera. Pour passer à travers l'antenne FM et augmenter la puissance du signal ou augmenter la puissance pendant la surtension.

Au cours de cette période, les électrons du courant électrique qui se déplacent d'avant en arrière sur toute la longueur de l'antenne pour créer un rayonnement électromagnétique (ondes radio), et qui transmettront des données à la vitesse de la lumière, puis ces ondes radio seront capturées par le les antennes d'autres récepteurs et convertis, et enfin les signaux d'ondes radio sont convertis du courant électrique en son et en données à recevoir par l'auditeur.

Pour créer un simple émetteur radio, ce que vous voulez faire est de créer un courant électrique changeant rapidement dans un fil. Vous pouvez le faire en connectant et déconnectant rapidement une batterie, comme ceci:

Lorsque vous connectez la batterie, la tension dans le fil est de 1.5 volts et lorsque vous la déconnectez, la tension est de zéro volt. 

En connectant et déconnectant rapidement une batterie, vous créez une onde carrée qui oscille entre 0 et 1.5 volts.

Une meilleure façon est de créer un courant électrique variant continuellement dans un fil. La forme la plus simple (et la plus douce) d'une onde variant continuellement est une onde sinusoïdale comme celle illustrée ci-dessous: (Pout tout illustration, voir dans les commentaires)

Une onde sinusoïdale oscille doucement entre, par exemple, 10 volts et -10 volts.

En créant une onde sinusoïdale et en la faisant passer à travers un fil, vous créez un simple émetteur radio. Il est extrêmement facile de créer une onde sinusoïdale avec seulement quelques composants électroniques - un condensateur et une inductance peuvent créer l'onde sinusoïdale, et quelques transistors peuvent amplifier l'onde en un signal puissant. En envoyant ce signal à une antenne, vous pouvez transmettre l'onde sinusoïdale dans l'espace.

Si vous avez une onde sinusoïdale et un émetteur qui transmet l'onde sinusoïdale dans l'espace avec une antenne, vous avez une station de radio. Le seul problème est que l'onde sinusoïdale ne contient aucune information. Vous devez moduler l'onde d'une manière ou d'une autre pour encoder des informations dessus.

Il existe trois méthodes courantes pour moduler une onde sinusoïdale:

1. Modulation d'impulsions (PM)

En PM, vous activez et désactivez simplement l'onde sinusoïdale. C'est un moyen simple d'envoyer du code Morse. La PM n'est pas si courante, mais le système radio qui envoie des signaux aux horloges radiocommandées aux États-Unis en est un bon exemple. Un émetteur PM est capable de couvrir l'ensemble des États-Unis!

2. Modulation d'amplitude (AM)

Les stations de radio AM et la partie image d'un signal TV utilisent la modulation d'amplitude pour coder les informations. En modulation d'amplitude, l'amplitude de l'onde sinusoïdale (sa tension crête à crête) change. 

Ainsi, par exemple, l'onde sinusoïdale produite par la voix d'une personne est superposée sur l'onde sinusoïdale de l'émetteur pour faire varier son amplitude.

3. Modulation de fréquence (FM)

Les stations de radio FM et des centaines d'autres technologies sans fil (y compris la partie sonore d'un signal TV, les téléphones sans fil, les téléphones portables, etc.) utilisent la modulation de fréquence. L'avantage de la FM est qu'elle est largement insensible à l'électricité statique. En FM, la fréquence de l'onde sinusoïdale de l'émetteur change très légèrement en fonction du signal d'information.

Une fois que vous modulez une onde sinusoïdale avec des informations, vous pouvez transmettre les informations !

Passons maintenant à la réalisation d'un émetteur FM 1W pouvant couvrir jusqu'à 3km voir 5km dans de bonne conditions (sans obstacles)

Notre circuit comporte cinq transistors qui forment quatres étages indépendamment séparés. 

Le premier est un oscillateur très stable, suivi d'un étage tampon pour empêcher une variation de fréquence lors du réglage de l'émetteur. Prochaine étape est une résonance et l'étape finale de construction d'un transistor 1W minimum qui doit avoir un dissipateur thermique.

Vous devez utiliser un stabilisateur LM7805pour les diodes et LM7809 pour allumer l'étage oscillateur T1. Cela vous donnera une fréquence de l'émetteur très stable.

D'abord construire l'étage oscillateur et le tampon, le mettre sous tension et couper le potentiomètre jusqu'à ce 10k linéaire vous pouvez obtenir ici un signal blanc sur votre récepteur. Si vous placez un petit morceau de fil sur l'émetteur T2 vous pouvez voir que la plage de couverture de l'émetteur est d'environ 2 à 3 mètres .

Une fois que vous êtes sûr que votre oscillateur + étage tampon fonctionnent correctement, retirez le bloc d'alimentation et de poursuivre la construction du stade de résonance T3.

Branchez le bloc d'alimentation et si vous réglez le trimmer (condensateur variable) de collecteur T3 vous pouvez voir comment la puissance de l'émetteur fm peut être modifiée. Cette étape est très importante pour un bon fonctionnement de l'ensemble watts émetteur fm 1. Vous devez régler le trimmer pour une puissance maximale.

La dernière étape de l'émetteur fm 1W est construit avec 2N4427 (recommandé) ou les transistors de la liste. Si vous n'en trouvez pas, utilisez un transistor 2N2219 mais uniquement pour. La puissance de sortie sera inférieure mais vous voyez l'idée. Si vous décidez d'utiliser le transistor 2N2219 pour l'étage final de l'émetteur, vous devez savoir que la puissance de sortie RF sera de 0.4 W.

Ajustez les 2 derniers trimmers pour une puissance de sortie maximale dans l'antenne. Utilisez initialement 2 résistances de 100 Ω 0.5 W en parallèle à la sortie RF. Ensuite, connectez cette sonde RF à la sortie et ajustez les 3 trimmers à partir de T3 vers la sortie. 

Vous devez l'ajuster pour obtenir l'indication maximale du multimètre. Ensuite, mettez-le hors tension, connectez l'antenne et effectuez les derniers réglages pour une distance de couverture de diffusion maximale.

L'oscillateur et étage tampon doit être enfermé dans un boîtier 1 mm en cuivre, puis faites de même avec le T3 et les étapes T4.

Utilisez une alimentation 12VDC pour alimenter ce circuit.

T4 aura une consommation de courant de l'ordre de 150 mA à pleine ajustements de puissance de sortie. La consommation totale de courant de l'émetteur 1 watts ensemble sera de l'ordre 500 mA.

Merci j'espère avoir répondu à vos questions, prochainement, je vais réaliser une vidéo pour cet article