F6ZBG fait peau neuve : nouvelle antenne, couverture étendue et réception optimisée
Le relais radioamateur F6ZBG, installé à Domagné en Ille-et-Vilaine, vient de franchir une nouvelle étape importante dans son évolution.
Après sa remise en service et plusieurs évolutions de sa partie numérique, c’est désormais l’ensemble de la chaîne radio qui a fait l’objet d’un travail d’optimisation : remplacement de l’ancienne antenne directive par une Diamond CP22E omnidirectionnelle, reprise minutieuse des réglages de réception du MMDVM et calibration complète du RSSI à l’aide d’un générateur HF.
Les premiers retours obtenus sur le terrain sont particulièrement encourageants et commencent déjà à confirmer ce que les simulations de couverture laissaient entrevoir.
Comment accéder à F6ZBG ?
F6ZBG fonctionne en DMR simplex sur la bande VHF. Contrairement à un relais duplex traditionnel utilisant deux fréquences différentes pour l’émission et la réception, F6ZBG utilise 145,350 MHz aussi bien en RX qu’en TX.
Pour programmer le relais dans un poste DMR, les paramètres sont les suivants :
| Paramètre | Réglage |
|---|---|
| Fréquence RX | 145,350 MHz |
| Fréquence TX | 145,350 MHz |
| Mode | DMR simplex |
| Color Code | 1 |
| Time Slot | 2 |
| TalkGroup statique | 20835 |
| Réseau | BrandMeister |
F6ZBG étant un point d’accès simplex, seul le Time Slot 2 est utilisé. Le Time Slot 1 n’est pas actif.
Le TG 20835 est configuré de manière statique : il constitue donc le TalkGroup principal disponible en permanence sur le relais.
F6ZBG n’est toutefois pas limité à ce groupe. Les autres TalkGroups du réseau BrandMeister peuvent être déclenchés dynamiquement à la demande sur le TS2, permettant aux utilisateurs d’accéder ponctuellement à d’autres groupes selon leurs besoins.
D’une Yagi orientée vers Rennes à une couverture sur 360°
Jusqu’à présent, F6ZBG utilisait une antenne Yagi 4 éléments principalement orientée en direction de Rennes.
Cette configuration avait un avantage évident : privilégier le bassin rennais en concentrant une partie importante du rayonnement dans cette direction.
Mais c’est également la principale caractéristique — et la principale limite — d’une antenne directive. Les secteurs situés en dehors du lobe principal sont nécessairement moins favorisés.
Pour un relais destiné à être utilisé par des radioamateurs répartis dans différentes directions autour de son site, le choix d’une couverture omnidirectionnelle devenait donc particulièrement intéressant.
La Yagi a ainsi laissé sa place à une Diamond CP22E, antenne verticale colinéaire spécialement conçue pour la bande VHF 2 mètres.
Une Diamond CP22E pour F6ZBG
La CP22E est une antenne omnidirectionnelle de type 2 × 5/8 λ, destinée aux installations fixes.
Le constructeur annonce notamment un gain de 6,5 dB, une longueur d’environ 2,7 mètres, une impédance de 50 ohms et une puissance admissible pouvant atteindre 200 watts.
Sa conception colinéaire permet de concentrer davantage le rayonnement vers l’horizon tout en conservant une couverture sur 360 degrés.
C’est précisément le comportement recherché pour F6ZBG : plutôt que de privilégier essentiellement Rennes, l’objectif est désormais d’obtenir une couverture aussi homogène que possible autour du site de Domagné.
L’antenne est alimentée par environ 12 mètres de câble coaxial RG-213/U, permettant de conserver des pertes raisonnables sur la bande des 2 mètres tout en offrant la robustesse nécessaire à une installation fixe.
Des simulations prometteuses
Avant même son installation, plusieurs simulations de propagation avaient été réalisées afin d’évaluer le comportement de la nouvelle antenne.
Celles-ci laissaient apparaître une couverture particulièrement intéressante sur le bassin rennais et une bonne partie de l’Ille-et-Vilaine, mais également des possibilités beaucoup plus lointaines dans certaines directions lorsque le relief s’y prête.
Comme toujours en VHF, une simulation reste néanmoins une estimation.
La propagation réelle dépend de nombreux paramètres : relief, végétation, bâtiments, hauteur et dégagement des antennes, installation du correspondant ou encore environnement radioélectrique.
Le véritable juge de paix reste donc le terrain.
Et les premiers reports commencent justement à arriver.
F4LDW reçoit F6ZBG depuis Vieillevigne
L’un des premiers retours particulièrement intéressants a été fourni par F4LDW, Nicolas, depuis la commune de Vieillevigne, en Loire-Atlantique, à proximité immédiate de la limite avec la Vendée.
Nicolas a confirmé la réception de F6ZBG avec un AnyTone AT-D878UVII Plus, raccordé à une antenne Diamond X510. la distance entre son installation et le relais est d’environ 122 kilomètres.
Ce report est particulièrement intéressant compte tenu de la distance séparant Vieillevigne du site de Domagné.
Il montre surtout que le passage à une antenne omnidirectionnelle ne se traduit pas uniquement par une meilleure répartition du signal autour du relais. Avec une station correctement équipée et dans des conditions de propagation favorables, F6ZBG conserve la possibilité d’être reçu à plusieurs dizaines de kilomètres de son site.
À Martigné-Ferchaud : réception jusque dans un garage semi-enterré
Un autre retour particulièrement parlant provient de F5ILB, Philippe, situé à Martigné-Ferchaud, dans le sud-est de l’Ille-et-Vilaine.
Dans son cas, la réception ne se contente pas d’être simplement possible.
F6ZBG est reçu à l’intérieur de l’habitation avec le bargraphe au maximum.
Plus étonnant encore, le relais reste reçu dans d’excellentes conditions jusque dans un garage semi-enterré.
Ce type de report est particulièrement intéressant pour évaluer l’utilité réelle d’un relais.
Un record de distance est toujours sympathique, mais pouvoir utiliser quotidiennement un relais depuis l’intérieur d’un bâtiment, sans rechercher systématiquement un point parfaitement dégagé, apporte un véritable confort aux radioamateurs présents dans sa zone de couverture.
Une bonne antenne ne suffit pas : le RX a également été entièrement repris
Le changement d’antenne a également été l’occasion de reprendre soigneusement la chaîne de réception.
F6ZBG repose sur un Motorola GM380, raccordé à une platine MMDVM, elle-même pilotée par un Raspberry Pi 3B sous Pi-Star.
Une attention particulière a été portée au RX. Un relais peut parfaitement disposer d’une excellente couverture en émission tout en étant beaucoup moins performant dans l’autre sens si son récepteur et son interface numérique ne sont pas correctement réglés.
À l’aide de MMDVMCal, le niveau du signal fourni par le GM380 à la platine MMDVM a donc été repris et ajusté avec précision. La polarité du signal RX a également été vérifiée et correctement configurée.
Les premiers essais avaient notamment montré qu’un réglage inadapté pouvait entraîner un BER voisin de 14 %, rendant le décodage DMR particulièrement médiocre.
Après reprise complète du réglage, le résultat n’avait plus rien à voir : dans les meilleures conditions de test, les trames DMR ont pu être reçues avec un BER de 0 %.
L’objectif n’était pas d’augmenter artificiellement la sensibilité du récepteur, mais de permettre à la platine MMDVM d’exploiter dans les meilleures conditions possibles le signal fourni par le Motorola GM380.
Le RSSI de Pi-Star était inutilisable
Un autre problème subsistait cependant.
Dans le tableau de bord Pi-Star, l’indication du niveau reçu restait obstinément autour de :
S1 / −141 dBm
…quelle que soit la puissance réelle du signal arrivant au relais.
Le câblage RSSI entre le GM380 et la platine MMDVM était pourtant bien présent.
Le problème provenait en réalité du fichier RSSI.dat, utilisé par MMDVMHost pour convertir les valeurs brutes remontées par la platine en une indication de niveau exprimée en dBm.
La table présente dans Pi-Star n’était tout simplement pas adaptée aux valeurs délivrées par le GM380 de F6ZBG.
Une table provenant d’un autre modèle de Motorola pouvait fournir une première approximation, mais puisque le matériel nécessaire était disponible, autant aller jusqu’au bout de la démarche.
Une calibration RSSI au générateur HF
Plutôt que de conserver une table générique trouvée sur Internet, la chaîne RSSI de F6ZBG a donc été calibrée directement sur le matériel du relais.
Un générateur HF a été raccordé directement à l’entrée du récepteur Motorola GM380 et réglé sur la fréquence RX de F6ZBG :
145,350 MHz.
Des porteuses de niveaux connus ont ensuite été injectées progressivement, depuis −132 dBm jusqu’à −70 dBm.
Pour chaque niveau, la valeur RSSI brute remontée par la chaîne GM380/MMDVM a été relevée avec MMDVMCal.
Les mesures obtenues sont les suivantes :
| Niveau injecté | Valeur RSSI brute |
|---|---|
| −132 dBm | 306 |
| −130 dBm | 309 |
| −125 dBm | 321 |
| −120 dBm | 346 |
| −115 dBm | 374 |
| −110 dBm | 407 |
| −105 dBm | 440 |
| −100 dBm | 461 |
| −95 dBm | 486 |
| −90 dBm | 517 |
| −85 dBm | 549 |
| −80 dBm | 576 |
| −75 dBm | 607 |
| −70 dBm | 645 |
Le générateur utilisé atteignant sa limite à −70 dBm dans cette direction, deux points supplémentaires à −65 et −60 dBm ont été extrapolés à partir de la progression observée sur la courbe.
Ces mesures ont permis de créer un nouveau fichier RSSI.dat spécifique à F6ZBG, correspondant précisément à l’association du GM380, de la platine MMDVM et du réglage de l’entrée RSSI utilisés sur le relais.
Un RSSI désormais réellement exploitable
Une fois cette nouvelle table intégrée à Pi-Star, le changement est immédiat.
Là où le système affichait auparavant continuellement S1 / −141 dBm, le niveau indiqué évolue maintenant réellement en fonction de la puissance du signal reçu.
Lors d’un essai effectué à très courte distance du relais, Pi-Star a par exemple indiqué :
S9 + 30 dB / −63 dBm
avec simultanément un BER de 0,0 %.
Cette valeur est cohérente avec la courbe obtenue lors de la calibration.
Bien entendu, un Motorola GM380 associé à une platine MMDVM ne devient pas pour autant un appareil de mesure de laboratoire. Ce n’était d’ailleurs pas l’objectif.
L’intérêt est ailleurs : l’administrateur du relais dispose désormais d’une indication RSSI réellement exploitable et calibrée sur son propre matériel, permettant notamment d’évaluer beaucoup plus précisément les niveaux reçus lors des futurs essais de couverture.
F6ZBG en quelques chiffres
F6ZBG est installé à Domagné, en Ille-et-Vilaine, et fonctionne sur 145,350 MHz.
Sa chaîne radio repose sur un Motorola GM380, une interface MMDVM et un Raspberry Pi 3B sous Pi-Star.
La nouvelle antenne est une Diamond CP22E, verticale colinéaire omnidirectionnelle 2 × 5/8 λ donnée pour un gain constructeur de 6,5 dB.
Elle est alimentée par environ 12 mètres de RG-213/U.
Pour l’accès DMR : 145,350 MHz en RX et TX, Color Code 1 et Time Slot 2 uniquement. Le TG 20835 est configuré en statique sur BrandMeister, les autres TalkGroups pouvant être déclenchés dynamiquement à la demande.
Un relais ne se résume pas à sa puissance
Cette évolution de F6ZBG illustre finalement assez bien ce qui fait la qualité d’un relais radioamateur.
La puissance d’émission n’est qu’un élément parmi beaucoup d’autres.
Une antenne correctement choisie et bien dégagée, une ligne coaxiale adaptée, un récepteur correctement réglé, une interface numérique convenablement calibrée et une bonne qualité de décodage peuvent avoir une importance tout aussi grande.
Le remplacement de la Yagi par la Diamond CP22E permet désormais à F6ZBG de rechercher une couverture beaucoup plus homogène autour de Domagné.
Les premiers reports de F4LDW depuis Vieillevigne et de F5ILB depuis Martigné-Ferchaud sont particulièrement encourageants.
Il reste maintenant à multiplier les retours d’utilisation.
Les radioamateurs qui reçoivent ou parviennent à solliciter F6ZBG, y compris depuis des secteurs où sa réception pourrait sembler improbable, sont donc invités à transmettre leurs reports en précisant si possible leur commune, le matériel utilisé, leur antenne et les conditions de réception.
Ces informations permettront progressivement de confronter les simulations à la réalité et de dresser une véritable carte de couverture de F6ZBG.
Car au bout du compte, l’objectif reste simple : disposer d’un relais fiable, correctement réglé et réellement utile à la communauté radioamateur.
Article généré par ChatGPT sous la supervision d’un Humain!
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