LES BOBINES HF 

  Tous les montages HF  utilisent à un endroit ou à un autre des inductances  c'est-à-dire des enroulements de fils sur divers supports.  Nos montages RC n'y échappent pas et on trouve ces "bobines"
  tant dans les platines HF de l'émetteur que dans  les circuits du récepteur.
  Une bobine a la particularité de posséder une "résistance" au passage du courant alternatif qui varie avec la fréquence de ce courant. Cette "résistance" est appelée IMPEDANCE et sa valeur dépend
  à la fois de la fréquence en question  et de la valeur de la bobine elle-même, valeur appelée INDUCTANCE et exprimée en HENRYs:

                                                                 Z  =    L  w
                                                                
avec    Z  en ohms,     en Henrys     et   w =   2  p  N ( N étant la fréquence en Hertz )

Dans la majorité des cas,  une bobine est associée avec un condensateur pour obtenir le phénomène de RESONANCE.
En général , l'association est parallèle et dans ce cas le dipole ainsi constitué présente une impédance MAXIMUM pour une fréquence très précise, dite fréquence de résonance, et définie par la formule
de THOMSON
                                                                     
                       Formule.jpg (1298 octets)     F  fréquence en Hertz,   L   inductance en Henrys   et C  capacité en Farads
Le phénomène de résonance est utilisé  dans les oscillateurs LC pour obtenir une fréquence d'oscillation donnée. Il est utilisé dans les récepteurs pour favoriser une fréquence particulière à recevoir

Il nous est fréquemment demandé une formule miracle pour calculer l'inductance dune bobine, connaissant ses caractéristiques mécaniques.  On peut utiliser celle que nous donnons ci-dessous :
                                                                            1                 d²     N²
                                                             L      =   -------  x   ------------
                                                                            36            d   +  3 L
        d  est le diamètre moyen de la bobine et  L   sa longueur en   cm .   N   est le nombre de spires.   L   est en    µH
Cette formule est valable même si la bobine a plusieurs couches  On remarquera que   l'inductance est proportionnelle  au carré du nombre de spires
Si dans une bobine on introduit un noyau magnétique de perméabilité  µ, l'inductance est multipliée par la perméabilité apparente  µ' ,  en général inférieure à µ.
En effet, il faut tenir compte du fait que le noyau magnétique ne permet pas aux   lignes de force de se refermer complètement sur elles-mêmes; Les espaces d'air introduisant des reluctances notables.

       Dans le cas des bobines sous pot  ferrite, le fabricant des ferrites caractérise souvent son matériau par un nombre n ou  AL appelé inductance spécifique. 
Il s'agit  du nombre de nanohenrys  ( nH ) obtenus par spires². Cela permet de prévoir avec une bonne approximation la valeur d'une bobine de N spires    :       L    =   AL N²  en nH

     Quelques fabricants proposent des bobines toutes faites. TOKO   est l'un des plus importants et on ne compte plus les réalisations utilisant des "bobines TOKO".
Pourtant il s'avère souvent très difficile dans un cas particulier de trouver LA bobine TOKO qui convient, car les détaillants ne proposent qu'un nombre limité de types    Depuis très longtemps l'auteur
a décidé de s'affranchir de cette contrainte en fabriquant lui-même ses bobines. Un fournisseur des éléments de base est cependant nécessaire.  NEOSID  a le gros avantage de proposer des éléments
attractifs et  possède un excellent réseau de distribution. C'est donc avec des éléments NEOSID que l'auteur réalise les bobines de tous ses ensembles RC.   
Le modèle souvent retenu  est une bobine blindée mesurant 7 x 7 mm  et disponible pour diverses classes de fréquences. Le tableau ci-dessous présente les éléments en question

NEOSID.jpg (42081 octets)

On peut constater que la bobine NEOSID comprend :
   -   un mandrin  (4)  a 5 picots  recevant le bobinage  avec encoches pour le passage des fils
   -   un noyau   (3)   se vissant dans le mandrin
   -   une coupelle  (2)  venant coiffer le mandrin
   -   un blindage en cuivre étamé  (1)  recouvrant le tout
   Lors du montage final de la bobine, la coupelle doit être collée, sinon elle bouge dans le blindage en provoquant des variations de l'inductance. Ce qui est formellement à proscrire dans les montages
à synthèse de fréquence.  Nous collons les coupelles à l'araldite rapide.

Calcul d'une bobine   :    Avec  10 spires sur du matériau   7V1K   vous obtenez une bobine  d'inductance    L   =    AL N²  =   5.5 x 10²  =  550 nH  =  0.55  µH

L'auteur fournit les bobines NEOSID de ses réalisations.  
    - Lors de l'utilisation il faut commencer par vérifier que les points de soudure ont été effectivement réalisés    ( il nous arrive parfois d'en oublier  !! ).
    -  Puis le mandrin est soudé en place, bien d'aplomb, sans l'enfoncer exagérément.
    -  Les essais se feront, coupelle simplement posée, sans le blindage. En cas de problème il est ainsi beaucoup plus facile de vérifier qu'aucune erreur n'a été commise.
   -   Lorsque le fonctionnement est correct, coller définitivement les coupelles à l'araldite et poser les blindages.
La ferrite des coupelles et noyaux est particulièrement cassante.  Donc, ne pas forcer en plaçant une coupelle sur la bobine.
De même  en phase de réglage des noyaux, utiliser un excellent tournevis et ne jamais visser à fond. Si vous cassez la fente d'un noyau, il devient impossible de l'extraire. Une solution pénible consiste
à déposer la bobine et  sortir le noyau par le dessous. On peut alors le réutiliser en le retournant. Mais ne pas recommencer sinon la bobine est perdue.
Les derniers réglages faits, le noyau est immobilisé à la cire, une bougie d'anniversaire étant le matériau idéal.  Il est aisi très facile de revenir ultérieurement sur les réglages, ce qui est impossible si le
noyau est collé.

Mesure d'une bobine .
   Le calcul de la valeur de la bobine donne toujours des résultats approximatifs et il est souvent nécessaire de faire une mesure de l'inductance après réalisation, à moins de tester simplement la bobine
dans le montage réel.
  Nous avons développé un inductancemètre très précis, permettant de mesurer en une seule gamme de 20 nH  à plusieurs centaines de mH . Mais cet inductancemètre est pour le moment intégré à notre
compteur/fréquencemètre   TFX4, que l'on peut apprécier dans un volet de ce site.
  Le principe  de mesure est le suivant :   Un oscillateur  LC    comprend une bobine L  de 10 µH  et un condensateur C de 10 nF.  Il oscille ainsi sur une fréquence de 500 kHz  .
La bobine Lx  à mesurer est placée en série avec la bobine L donnant une inductance L + Lx, ce qui provoque une baisse de la fréquence  qui devient  F' .  L'appareil mesure cette fréquence et en calcule
le rapport à  F de 500 kHz  :       r   =    500000 /  F'.
  Un développement mathématique que nous ne ferons pas ici   détermine que   Lx  =   10  r²  -  10     en µH
Le TFX4 a une résolution de 20 nH  et peut donc mesurer à partir de cette valeur jusque  plus de 100  mH  en une gamme.

Caractéristiques des bobines des réalisations présentées

   -   Les bobines 41 MHz utilisent les ensembles 7T1K  de NEOSID
   -   Les bobines 72 MHz  , les 7V1K
   -   Les bobines  455 kHz , les 7A1K   ( référence D dans le tableau )

   RX17/18   RX19     RX22     HF9/3      HF10  
    L1        A      A      B      G      G
    L2      B      B      C      H      H
    L3      C      E      D       I       I
    L4      D      D         J       L
    L5             K      M

A  :    41 MHz         10 spires 1/2  de 30/100 2cs (3-1)   prise à  3 sp 1/4 (5)                                                               NB.  L'indication  (1-3)
          72 MHz         7 spires  1/2    -------------------    prise à  2 sp 1/4 ----                                                                     signifie que l'enroulement  
B  :     41 MHz         P= 10 sp1/4  --------------- (1-3)  S= 3 sp1/4 22/100 émail (4-5)                                                      commence au picot 1 et
          72 MHz         P =    7 sp 1/4  -------------------  S =  2 sp  1/4  ----------------                                                       se   termine au picot 3
C  :    41 MHz         20 spires 15/100 émail  (1-3)
          72 MHz        12 spires 22/100 émail   -----
D       41/72 MHz     6 couches de spires jointives  de 7/100 émail  (1-3)                                                                                          Dans cette vue, les enroulements
E        41 MHz        6 spires 1/4  de 30/100 2cs  ( 1-3)                                                                                                                         tournent dans le sens horaire
          72 MHz        4 spires 1/4    ---------------------
G        41 MHz       10 spires 1/2  de 30/100 2cs  (3-1)  prise à  2 sp 1/4  (5)
          72 MHz         7 spires  1/2    --------------------  prise à  1 sp 1/4  ---- 
H      41/72 MHz     P  = 7 sp 1/4  --------------  (1-3)  S =  2 sp 1/4  même fil  (4-5)
 I         ----------     5 spires 1/4     --------------  (1-3)
J         41  MHz       6 spires 1/4        -------------------     Pas de coupelle ni de blindage
          72  MHz        3 spires 1/4        -------------------                     idem
K        41 MHz        20 spires 15/100 émail      (1-3)                           idem
          72  MHz        12 spires  30/100 2cs        (1-3)                          idem 
L       72  MHz         idem E                            
M       1,2 µH   surmoulée miniature

Pour les enroulements nous faisons usage de fil 30/100 2 couches soies pré-étamé. Cela nous facilite grandement la connexion et soudure des fils sur les picots.  Ce fil peut cependant être émaillé ordinaire.
Pour la bobine B, le secondaire est bobiné sur le primaire, vers le bas du mandrin
Pour la bobine H, commencer par le secondaire, au bas du mandrin, puis à côté, bobiner le primaire


Pour réussir ces bobines , il faut disposer d'une bobineuse rudimentaire constituée d'une simple manivelle installée sur deux paliers et terminée par une filetage de 3mm ISO.  
Les mandrins sont vissés sur ce filetage . Les fils sont accrochés sur les picots par une petite boucle.  Le bobinage terminé, déposer le mandrin et coller les spires à la colle cellulosique.
La colle sèche, procéder au décapage des fils et à leur soudure sur les picots.   Si le fil est émaillé, procéder d'abord à son étamage. ( l'émail  est généralement thermo-soudable )