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Les basses fréquences (BF) occupent un spectre allant de 0 Hz à 20.000 Hz. Les fréquences acoustiques (audibles pour l’oreille humaine) vont de 100 Hz à 15.000 Hz. Toutefois, un spectre allant de 300 Hz à 3000 Hz est largement suffisant pour la compréhension d’un message en téléphonie. Le haut parleur et le microphone sont des transducteurs (convertisseurs) électrique – mécanique (plus précisément acoustique) et inversement.

Le microphone est constitué d’une membrane recueillant les vibrations de l’air et les transforme en variation de grandeurs électriques. Les principaux types de microphones, par ordre décroissant d’impédance, sont :

  • le microphone électret (impédance élevée, jusqu’à quelques MΩ) est doté d’un Electret assimilable à un condensateur polarisé dont l’épaisseur du diélectrique varie
  • le microphone céramique emploie un élément en polymère (céramique piézoélectrique,
    qui, lors de sa compression, engendre du courant à tension variable.
  • le microphone à charbon (ou microphone résistif) dont la membrane compresse plus ou moins des grains de charbon placés dans une capsule, ce qui fait varier leur résistance ;
  • le microphone dynamique (le plus répandu car très robuste, impédance d’environ 1 kΩ) dont la membrane entraîne une bobine mobile située dans le champ magnétique d’un aimant afin de produire une tension ;
  • le microphone à ruban (basse impédance, très sensible surtout aux fréquences basses) dont la membrane est une fine bande de métal à l’intérieur du champ magnétique d’un aimant et qui produit un courant variable.

Le haut-parleur (HP)

Il reproduit les vibrations d’air au rythme du courant délivré par l’étage AF.

Les types de HP, par ordre décroissant d’utilisation dans nos stations, sont :

  • le HP électrodynamique (de loin, le plus répandu) : sa membrane rigide et légère est mise en mouvement par le courant de la bobine plongée dans un champ magnétique intense.
  • le HP électrostatique : son principe consiste à moduler des champs électrostatiques entre deux électrodes entre lesquelles est placée une fine membrane. Les électrodes sont perforées pour que les vibrations de la membrane sortent du HP (système utilisé dans les casques) ;
  • le HP piézoélectrique utilisant les propriétés de certains polymères (voir § 7.5b) et utilisé dans les oreillettes ;
  • le HP à ruban fonctionnant de la même manière que le microphone à ruban (utilisé dans les tweeters en hi-fi).
  • le HP ionique (ou à plasma) utilisant une bulle d’air ionisée et chauffée par un courant HF (peu courant)

 

Les microphones et les haut-parleurs possèdent leurs caractéristiques propres d’impédance, de directivité, de rendu des sons (et de sensibilité pour les microphones).

 

Relais

Un relais électromécanique est un commutateur à commande électrique. Un relais électromécanique est composé d’un électro-aimant (barreau de fer doux entouré d’une bobine) et d’un mécanisme qui actionne une (ou plusieurs) lame qui se colle à des contacts, assurant ainsi la commutation. En l’absence de tension aux bornes de la bobine de l’électro-aimant, le ressort du mécanisme pousse la lame vers le contact « Repos » : le contact est établi entre le commun et la borne repos (R) du relais. Lorsque la tension aux bornes de la bobine est suffisante, l’électro-aimant attire le mécanisme et celui-ci fait basculer la lame vers le contact « Travail » : le relais est dit « collé » lorsque le contact est établi entre le commun et la borne travail (T).

Lors de l’interruption de l’alimentation de la bobine, la tension inverse générée (loi de Lenz), peut provoquer des instabilités dans le circuit d’alimentation. Pour éviter ce problème, une diode montée à l’envers (sens non passant) en parallèle sur la bobine court-circuite la tension issue du relâchement.

 

 

Circulateur HF

Il est constitué de ferrites et d’aimants qui dirigent les courants entre les trois bornes du dispositif. A l’intérieur du circulateur, qui est construit pour une largeur de bande de 1% environ en UHF et au-delà, l’énergie HF ne circule que dans un sens : de 1 vers 2, de 2 vers 3 ou de 3 vers 1. Dans l’autre sens, le signal est fortement atténué.

Texte et image provenant du site suivant : http://f6csx.free.fr/techni/CIRCU/Circulateurs.htm

A quoi ça sert ?

Un circulateur est un dispositif de protection des amplificateurs UHF et SHF contre les désadaptations d’impédance susceptibles de les endommager. En effet, lorsqu’un amplificateur n’est pas correctement chargé, une partie de la puissance qu’il délivre est réfléchie et il doit alors la dissiper. Ceci conduit à un échauffement anormal qui peut conduire à sa destruction. C’est notamment le cas des amplificateurs à transistors bipolaires alimentés en 24V ou plus, qui sont particulièrement sensibles à la désadaptation.

Comment ça se branche ?

Un circulateur possède trois bornes (qu’on appelle ports), une entrée et deux sorties généralement numérotées de 1 à 3.  A l’intérieur du circulateur, l’énergie HF ne peut circuler que dans un seul sens de rotation: de 1 vers 2, de 2 vers 3 ou de 3 vers 1. Le port 1 est l’entrée, le port 2 est la sortie normale, le port 3 est connecté à une charge 50 Ω (dite « charge poubelle »)

On relie la source RF ( par exemple l’émetteur) à l’entrée 1 et la charge (par exemple l’antenne) à la sortie 2. Sur la sortie 3 on connecte une charge 50 Ω dont la puissance doit être égale à la puissance de la source.

Si la charge normale connectée en 2 (l’antenne) est bien adaptée, la puissance transite de 1 vers 2 avec une perte minime. La « charge poubelle » ne reçoit aucune puissance.
En cas de désadaptation de la charge connectée en 2, une partie de la puissance est réfléchie, elle entre en 2 et est donc dirigée vers la charge 50 Ω connectée en 3. La source ne voit donc pas la désadaptation et est protégée.

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