Un récepteur audio-vidéo à large bande de 2 à 2,7 GHz au pas de 125 kHz, 1 MHz ou 5 MHz



Voici un système idéal pour la recherche d’émetteurs de télévision fonctionnant dans la bande s’étendant de 2 à 2,7 GHz. Il trouvera également une utilité non négligeable dans la recherche de mini-émetteurs télé espions opérant dans la même gamme de fréquences.

Cela ne surprendra personne si nous disons que les systèmes de surveillance par caméra sont une réalité à laquelle, désormais, nous sommes confrontés chaque jour.

Souriez, vous êtes filmé !
Il suffit d’entrer dans une banque, dans un supermarché ou dans un magasin, dans un aéroport ou dans une gare, dans le métro, dans un bureau ou dans un local public pour être quasiment sûr d’être filmé.
D’après les statistiques, il paraît que chacun de nous est filmé sept fois par jour en moyenne !
“Pour votre sécurité, cet endroit est sous surveillance vidéo.” Cet écriteau est appelé à apparaître de plus en plus fréquemment.
L’image de notre personne alimente ainsi de nombreux caméscopes et reste un certain temps dans de nombreuses archives, le plus souvent pour des raisons d’ordre public ou pour aider les services d’enquête.

Recul des liaisons filaires
La plupart des caméras utilisées dans ces systèmes (visibles ou cachées) sont reliées à des câbles coaxiaux et ce sont eux qui, en général, amènent les prises de vues aux systèmes d’enregistrement (magnétoscopes, time-laps, PC, etc.).
Mais, pour des raisons de rapidité d’installation et pour abaisser le prix global, la tendance à l’abandon des liaisons filaires au profit des liaisons hertziennes dans la bande des 2,4 GHz, se développe largement.
Le surcoût pour ce nouveau genre de caméras est largement compensé par la rapidité de mise en oeuvre et l’absence de travaux lourds. En effet, il n’est plus nécessaire de percer les murs ou de faire des saignées dans les cloisons des clients qui, de ce fait, sont encouragés à s’équiper.
Cependant, l’emploi des systèmes hertziens n’a pas que des avantages car il comporte un certain nombre de problèmes inexistants dans les liaisons par câble.
Il s’agit notamment de la portée et des risques d’inter férences avec d’autres unités d’émission semblables, installées à proximité et opérant sur les mêmes fréquences.
De ces inconvénients découle la nécessité, pour l’installateur, d’effectuer un contrôle préalable en vue de se rendre compte de la faisabilité d’un projet basé sur les communications hertziennes.
En effet, le système de télévision sur 2,4 GHz doit, non seulement avoir la portée nécessaire pour atteindre le système de réception et d’enregistrement mais, également, il ne doit pas interférer avec d’autres émetteurs pouvant être installés dans les parages.
Le scanner que nous décrivons ici est l’outil idéal pour ce genre de prospection.

L’utilité d’un scanner
Mieux encore que puisse le faire un simple récepteur, l’intérêt d’utiliser un scanner est non seulement de voir si une certaine fréquence est déjà utilisée, mais surtout de savoir quelles sont les fréquences encore libres.
En effet, un récepteur quelconque, accordé sur la fréquence de 2,4 GHz par exemple, ne permettrait de savoir que si cette fréquence est occupée ou non. Tandis qu’un scanner à large bande peut explorer tout le spectre des fréquences comprises entre 2 et 2,7 GHz et donner, en plus, des précisions quant au niveau de puissance des émetteurs détectés.
Notre scanner peut effectuer une telle exploration, soit manuellement, en mode pas-à-pas, soit automatiquement.
Par ailleurs, étant donné que l’exploration peut aussi se faire par pas de 125 kHz et que toute l’étendue des fréquences comprises entre 2 et 2,7 GHz est passée au peigne fin, il convient tout à fait à l’assainissement des locaux qui pourraient être “infectés” par des mini-caméras espionnes, dont l’usage se répand de plus en plus.
Avec la progression des technologies et la capacité qu’ont certaines personnes à détourner de leur usage légal tout ce qui leur passe entre les mains, voici un nouveau problème auquel on est appelé à faire face et auquel se trouvent confrontés les détectives : la chasse aux “punaises” vidéo.
Jusqu’à présent, ces “punaises” étaient uniquement des micros espions et se limitaient à intercepter des conversations (voir l’article sur “Un détecteur de micros espions” dans ce numéro).
Actuellement, les choses semblent prendre un tournant. Et nous pouvons affirmer que le nombre de mini émetteurs espions en fonctionnement est bien plus important qu’on ne l’imagine.
A titre purement anecdotique : en nous promenant avec notre scanner dans les rues d’une grande ville dont il n’est pas utile de citer le nom, nous avons détecté une quantité d’émissions telle que l’appareil, objet de cet article, s’est trouvé saturé !
Certes, la plupart des émissions se rapportaient à des images reçues par des téléviseurs équipés de paraboles puis retransmises vers d’autres téléviseurs dans le même appartement ou dans le même immeuble. Mais certaines n’avaient strictement rien à voir avec des réémissions à usage privé et nous ont parues franchement suspectes.
Cela nous a permis de nous rendre compte qu’il existe un très grand nombre d’émissions se faisant en dehors des gammes légales, et que certaines dépassent allégrement la puissance autorisée pour ces émetteurs normalement de faible puissance.
Comme on peut le voir, l’emploi de ce scanner dépasse les limites qu’on pourrait lui fixer.
C’est pour cette raison que nous avons pensé le monter dans une sorte de valisette, associé à un magnétoscope et à un écran de contrôle, pouvant fonctionner aussi bien sur secteur que sur batteries. Ce projet pourrait peutêtre faire l’objet d’un prochain article.
Nous y pensons…
Un tel équipement serait indiscutablement un excellent outil pour la détection de tout émetteur audio-vidéo opérant entre 2 et 2,7 GHz de façon légale ou… illégale.



Figure 1 : Schéma électrique de l’extension qu’il faut apporter au récepteur de base pour le rendre apte à s’accorder entre 2 et 2,7 GHz en continu.

Figure 2 : Organigramme du programme MF373 de gestion du scanner.

Les deux modes de balayage
Pour sélectionner la fréquence de réception on peut choisir soit un mode manuel (figure 3a), soit un mode automatique (figure 3b).
Dans ce dernier cas, un appui sur l’une des touches “UP” ou “DOWN” balaye soit les fréquences supérieures, soit les fréquences inférieures, par pas de 1 MHz/seconde. Un deuxième appui sur la même touche fait monter la vitesse du balayage à 5 MHz/seconde. Pour interrompre le balayage automatique, il suffit d’appuyer sur l’une des deux touches de balayage manuel. Dans ce cas, en fonction de la touche enfoncée, on peut soit augmenter soit diminuer la valeur de la fréquence, par pas de 125 kHz à la fois. En appuyant sur la touche RESET, le scanner revient à la fréquence par défaut, soit 2,4 GHz.

Figure 3a.


Figure 3b.

Figure 3 : Les deux modes de balayage.

Figure 4a : Schéma d’implantation des composants du scanner audio-vidéo à large bande. La platine des composants.

Figure 4b : La platine des touches de commande.

Figure 5a : Photo du circuit imprimé supportant les composants.

Figure 5b : Photo du circuit imprimé supportant les touches de commande.

Figure 6a : Le module qui transforme le récepteur de base en scanner tient sur deux petites platines de mêmes dimensions. Celle ci-dessus supporte la quasi totalité des composants à l’exclusion des 5 touches qui se trouvent sur le circuit imprimé de la figure 6b.

Figure 6b : Il ne s’agit pas d’un circuit à double face, mais bel et bien de deux plaques distinctes appelées à prendre place l’une sur l’autre, séparées par 4 entretoises.

Liste des composants
R1 = 4,7 kΩ
R2 à R6 = 1 kΩ
R7 = 4,7 kΩ
R8 = 4,7 kΩ
R9 = 22 kΩ trimmer horiz.
U1 = μC PIC16F84/20-MF373
Q1 = Quartz 16 MHz
DISPLAY = Afficheur LCD 16 x 2
P1 à P5 = Poussoirs carrés pour ci

Divers :
3 Support 2 x 9 broches
3 Connecteurs DIL 2 x 9 broches
30 cm de câble en nappe 18 cond.
10 cm de câble en nappe 6 cond.
2 Circuits imprimés réf. S373 A/B


Un récepteur aux bandes élargies
Ainsi que certains d’entre vous, et plus particulièrement ceux qui suivent de près nos articles sur l’émission vidéo, ont pu s’en apercevoir en regardant la photo de présentation, ce scanner utilise, en fait, comme élément de base, le récepteur décrit dans ELM 23, page 8 et suivantes faisant partie d’un système de transmission évolutif. Nous avions, à juste titre, appelé ce système “évolutif”, car nous savions que nous y reviendrions.
Ce récepteur vidéo, tel que nous l’avions décrit dans l’application qui l’associait, par ailleurs, à l’émetteur dont il était le complément, ne comportait que 4 canaux.
A partir du moment où le fabricant du module HF fournit d’amples informations sur le matériel et détaille la procédure permettant d’agir sur le PLL interne, transformer un tel récepteur 4 canaux en un récepteur large bande est somme toute assez simple.
D’autant plus que la présence d’un bus I2C (limité, comme on sait, à deux seules lignes de commande) facilite énormément les choses.
Ce type de bus dialogue à merveille avec un microcontrôleur. Il suffit juste que ce dernier agisse sur le PLL pour que l’oscillateur modifie l’accord en conséquence.
En fait, le récepteur de base reste identique à celui présenté dans ELM 23, page 8 et suivantes, à ceci près qu’à la place du microcontrôleur existant contenant le programme MF173R, il faut insérer un connecteur DIP relié à un câble en nappe allant à un circuit d’extension. De ce fait, au lieu d’être asservi par le microcontrôleur PIC16C54-MF173R, le récepteur est transformé en système asservi par un microcontrôleur PIC16F84-MF373.
En effet, de l’autre côté du câble en nappe, on trouve un nouveau système à microcontôleur, géré par un nouveau programme, associé à un petit clavier à 5 touches et à un afficheur LCD. Avec ce nouveau système le récepteur devient apte à s’accorder de 2 à 2,7 GHz.
Chaque fois qu’on enfonce l’une des 5 touches du clavier, un message apparaît automatiquement sur l’afficheur.
Si bien que l’utilisation du scanner devient vite aisée.
Le schéma électrique, visible à la figure 1, ne représente que la modification à apporter au récepteur de base. Il se résume, ni plus ni moins, au circuit type de tout microcontrôleur PIC16F84 lorsque celui-ci est associé à un clavier et à un afficheur LCD. La vraie puissance du circuit, comme c’est souvent le cas chaque fois qu’on fait appel à un microcontrôleur, réside dans la programmation. Celle-ci obéit à l’organigramme de la figure 2.

Le fonctionnement
A la mise sous tension, après l’apparition du premier message “2,0 > 2,7 GHZ A/V SCANNER”, un RESET général automatique force le récepteur sur la fréquence du centre de la bande, soit 2,4 GHz, qu’un deuxième message confirme aussitôt avec l’affichage : “SCAN RESET 2.400.000 GHZ”.
A ce point, on peut lancer, soit le balayage manuel, soit le balayage automatique.
Si on opte pour cette deuxième solution, alors, en appuyant sur la touche P1 on déclenche un balayage vers les fréquences supérieures, tandis qu’en appuyant sur la touche P2 on déclenche un balayage vers les fréquences inférieures.
Le balayage avance ou recule à la vitesse de 1 MHz par seconde. Par contre, en appuyant une deuxième fois sur l’une de ces touches, la vitesse de balayage du scanner passe de 1 MHz à 5 MHz par seconde. A tout moment on peut passer de l’exploration des fréquences hautes (UP) à celle des fréquences basses (DOWN) en appuyant sur l’une ou l’autre touche.
La première ligne de l’afficheur mentionne le mode de balayage, tandis que la deuxième ligne affiche la valeur de la fréquence sélectionnée (voir figure 3).
En même temps, un écran de contrôle, associé au scanner, doit assurer la visualisation (le monitoring) des images captées au passage, et deux petits haut-parleurs amplifiés diffuser les sons qui vont avec.
Pour bloquer le balayage sur une certaine fréquence (par exemple, parce qu’on est tombé sur une réception intéressante), il suffit d’appuyer sur l’une des touches attribuées au balayage manuel, à savoir P4 (qui fait progresser le balayage vers les fréquences basses, DOWN) ou P5 (qui fait progresser le balayage vers les fréquences hautes, UP).
En jouant sur ces deux dernières touches on parvient d’ailleurs à parfaitement caler le récepteur sur la fréquence voulue, car les changements se font alors au pas de 125 kHz, ce qui autorise des ajustements très précis.
Dans ce cas aussi, l’afficheur mentionne, sur la première ligne, le mode de balayage choisi (“SCAN MANUALE”) et, sur la deuxième ligne, la valeur de la fréquence sélectionnée.
Pour revenir à la fréquence par défaut de 2,4 GHz, il suffit d’appuyer sur la touche RESET P3.

L’analyse du schéma électrique
Il y a peu à dire pour ce qui concerne le schéma électrique qui, répétons-le, ne représente qu’une modification apportée au récepteur de base.
La tension de 5 volts est directement prélevée à partir du récepteur. Cette tension alimente à la fois le microcontrôleur U1 et l’afficheur LCD rétroéclairé de 2 x 16 caractères.
Les ports A et B du microcontrôleur contrôlent les deux lignes du bus I2C (SCL “serial clock” et SDA “serial data”) fournissant au PLL les informations codées en binaire déterminant la fréquence de travail du module HF.
Le microcontrôleur utilisé dans ce scanner est un PIC16F84-MF373, choisi parmi les modèles rapides, pouvant fonctionner à 20 MHz. Dans notre application, il est équipé d’un quartz de 16 MHz.
Les lignes RA0 et RA3 sont utilisées pour lire l’état des touches, tandis que les lignes RB0, RB1, RB4, RB5, RB6 et RB7 contrôlent l’afficheur, dont la résistance ajustable R9 (trimmer) fixe la luminosité.
Les touches P1 à P5 sont du type à contact normalement ouvert. Quand on appuie dessus, elles mettent à la masse (état bas) les 5 lignes du port A que les résistances R2 à R6 forcent normalement à l’état haut (pull-up).
La consommation totale de ce circuit étant dérisoire (limitée à quelques milliampères), elle n’a aucune incidence sur la consommation globale annoncée pour le récepteur de base.

Le montage
Le montage se fait sur deux petites cartes, de mêmes dimensions, représentant les deux circuits imprimés visibles aux figures 6a et 6b.
Il ne s’agit pas d’un circuit à double face, mais bel et bien de deux circuits imprimés distincts.
L’un d’eux supporte la quasi totalité des composants (à l’exception des touches), tandis que l’autre reçoit uniquement les touches, comme le montrent les sérigraphies des figures 4a et 4b et les photos des figures 5a et 5b.
Après avoir effectué toutes les soudures, les deux petites cartes sont d’abord interconnectées comme le montre la figure 7, au moyen d’un court morceau de câble en nappe à 6 conducteurs. Puis elles sont montées l’une sur l’autre, de manière à former une sorte de sandwich (figure 8 et photo en début d’article), maintenues écartées par quatre entretoises.
Bien que la carte inférieure, celle sur laquelle sont logés tous les composants à l’exclusion des touches, comporte trois supports pour circuits intégrés du type 2 x 9 pattes, un seul d’entre eux (celui du milieu, disposé verticalement) sert vraiment à accueillir un circuit intégré (le microcontrôleur PIC16F84-MF373). Les deux autres servent à recevoir chacun un connecteur DIP à sertir de 2 x 9 contacts dont l’un (celui de droite, référencé “FLAT”) sert à relier le module au récepteur, tandis que l’autre (celui de gauche, référencé “DISPLAY”) assure la liaison à l’afficheur LCD.
Pour éviter de vous tromper dans les soudures que vous avez à effectuer lors du câblage de cet afficheur et de son connecteur DIP correspondant, référez-vous d’une part, aux indications fournies à la figure 9 détaillant les liaisons une par une, et d’autre part à celles fournies à la figure 10 donnant beaucoup de renseignements utiles concernant l’afficheur.
Vous remarquerez que tous les contacts du connecteur de l’afficheur ne sont pas utilisés, soyez donc vigilant lors de la mise en place et de la soudure des fils. Pour ce qui concerne le câble servant à relier le module au récepteur (celui à insérer dans le support de droite référencé “FLAT”), bien que constitué d’une nappe de 18 conducteurs (largeur normalisée imposée par les besoins du connecteur DIP et du support), quatre conducteurs seulement servent en réalité. Ce sont ceux qui correspondent au positif de l’alimentation, à la masse, au SCL “serial clock” et au SDA “serial data”.
Côté récepteur, il n’y a aucune modification à apporter si ce n’est de retirer de son support le microcontrôleur utilisé à l’origine (qui était le 16C54-MF173R) et, à sa place, d’insérer le connecteur DIP à 2 x 9 contacts. Pensez à relier un écran sur la sortie vidéo du récepteur et deux petits haut-parleurs amplifiés sur les sorties audios. Après quoi le scanner est fin prêt à fonctionner.

Figure 7 : Une fois que toutes les soudures sont faites et que les deux platines sont prêtes, il faut les interconnecter au moyen d’un petit morceau de câble en nappe à 6 conducteurs, comme on le voit ici. A première vue, ce câblage peut paraître bizarre (deux circuits imprimés et un afficheur volant…).
En fait tout a une explication.
Ce scanner, dans une version ultérieure, devrait se loger, avec un magnétoscope et un écran, à l’intérieur d’une valisette dans laquelle ces différentes parties seraient agencées de façon pratique. Le circuit supportant les touches, par exemple, pourrait alors venir se visser sous une face avant en aluminium, ce qui lui conférerait une plus grande rigidité mécanique et mettrait ses pistes à l’abri de courts-circuits accidentels.


Figure 8 : Après avoir interconnecté les deux circuits imprimés au moyen d’un petit morceau de câble en nappe à 6 conducteurs, ceux-ci prendront place l’un au-dessus de l’autre. Les deux cartes ont exactement les mêmes dimensions.
Elles formeront ainsi une sorte de sandwich que 4 entretoises bloqueront solidement.


Figure 9 : La carte inférieure, celle sur laquelle sont logés tous les composants à l’exception des touches, comporte trois supports de circuits intégrés. Seul celui du milieu (vertical) en accueille réellement un (le PIC16F84-MF373). Les deux autres servent pour recevoir chacun un câble en nappe terminé par un connecteur DIP. L’un sert à la liaison avec le récepteur (connecteur de droite, référencé “FLAT”) et l’autre (le connecteur de gauche, référencé “DISPLAY”) assure la liaison à l’afficheur LCD. Voici comment relier le câble en nappe au peigne de connection situé en bas de l’afficheur. Tous les contacts ne sont pas utilisés, 4 d’entre eux restent libres (9 à 12).

Figure 10 : Notre afficheur LCD est un modèle ayant le connecteur en bas à gauche.

Images normales … ou suspectes ?
Mettez votre appareil sous tension et vérifiez que le courant se maintienne aux alentours de 300 milliampères.
Sur l’afficheur LCD, vous devriez d’abord lire le message “2.0 > 2.7 GHZ A/V SCANNER”, et quelques secondes après : “SCAN RESET 2.400.000 GHZ”.
Si vous disposez d’un émetteur opérant dans la gamme de 2 à 2,7 GHz vous pouvez vérifier que les valeurs de fréquence correspondent.
L’idéal serait que vous utilisiez l’émetteur audio-vidéo 256 canaux décrit dans ELM 24, page 30 et suivantes ou l’émetteur audio-vidéo programmable au pas de 1 MHz décrit dans ce numéro. Leur utilisation conjointe représente l’étalement le plus complet des possibilités offertes par l’un et l’autre de deux appareils.
Si vous utilisez le scanner comme détecteur de caméras cachées, soyez particulièrement vigilant sur les moindres petits signaux que vous pourriez capter, car, pour autant que la source de ceux-ci soit un peu éloignée, vous pourriez entrevoir des images non suffisamment contrastées.
Arrêtez le balayage chaque fois que vous avez l’impression d’entrevoir quelque chose sur le moniteur, et étudiez chaque image.
Servez-vous essentiellement des boutons permettant le balayage manuel et tâchez de bien caler la station. Au bout de quelques manipulations vous deviendrez un champion.
En position automatique, le balayage total de la gamme de 2 à 2,7 GHz prend un peu plus de deux minutes en mode rapide (balayage au pas de 5 MHz) et un peu plus de 10 minutes en mode lent (balayage au pas de 1 MHz).

0 commentaires:

Enregistrer un commentaire

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...