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Electronique > Bases > Les modules d'émission et de réception HF

Dernière mise à jour : 03/10/2010

Présentation

Les modules d'émission HF et de réception HF (marques ARF, Aurel, Laipac, LC433, Mipot, Telecontrolli par exemple), appelés aussi modules RF (RadioFréquence) permettent de se consituer de façon assez simple (mais pas forcement bon marché) des systèmes de télécommande, de transmission de données ou de signaux analogiques (audio, vidéo). Il se présentent sous la forme de circuits prêt à l'emploi, qui ne réclament pour fonctionner qu'une alimentation, le signal à transmettre, et parfois une antenne extérieure. Cet article fait le point sur quelques modules existants.
Voir aussi Emission / réception et Télécommandes.

Gammes de fréquences

315 MHz
418 MHz
433-434 MHz
868 ou 869 MHz - 450 mW
900 MHz
915-916,5 MHz
2,4 GHz

Modulations AM et FM

La modulation d'amplitude (AM) sera principalement choisie pour l'usage en télécommande et en sécurité, alors que la modulation de fréquence (FM) sera plutôt choisie pour la transmission de données (télémesure par exemple).
AM et FM : kesako ?

Modules RF standard

Les modules RF standards sont dans l'ensemble assez bon marché, si l'on considère ce qu'il nous faut apprendre et acheter pour faire nous même des systèmes possédant les mêmes caractéristiques. Un amateur pourrait le faire si on lui indiquait comment faire, mais en RF, le fonctionnement d'un système peut être assez aléatoire si on ne maitrise pas ce domaine. Avec ces modules tout faits, le fonctionnement est beaucoup plus sûr, puisque tous les réglages sont faits en sortie d'usine. Il faut dire que ces modules ont justement été conçus pour permettre à un amateur de "faire de la RF" sans en connaitre un bout ! Si vous vous interressez au sujet, vous avez constaté qu'on trouve plusieurs types de modules, a des prix très variables. Le prix est en général lié à la puissance RF et à la "capacité" de transmission des modules.

De quoi dépend la portée d'une transmission ?

On a tendance à penser que la portée est uniquement liée à la puissance d'émission du module émetteur. Ce qui est totalement faux ! La puissance d'émission (puissance RF ou puissance HF) est bien un paramètre dont dépend la portée, mais ce n'est pas le seul. La sensibilité du recepteur, la visibilité des antennes, et l'environnement sont d'autres paramètres qui entrent tout autant en ligne de compte. Vous pouvez très bien avoir un système composé d'un émetteur de 10 mW qui porte moins loin qu'un système doté d'un émetteur 1 mW ! Quand un constructeur annonce une portée de 100 mètres pour un émetteur, cela n'est pas très causant, puisqu'il ne précise pas avec quel type de récepteur cela peut être obtenu. On sait seulement que la portée indiquée peut être atteinte quand il n'y a aucun obstacle entre l'émetteur et le récepteur, tous deux en vue directe. La puissance d'émission de beaucoup de modules émetteur est limitée à 10 mW, et la sensibilté des modules récepteur est comprise entre -87 dBm (10 uV) et -110 dBm (0,7 uV). Plus la valeur de la sensibilité d'un récepteur est faible, et plus sa capacité à recevoir des signaux faibles est grande. On estime que la porté d'un émetteur de puissance RF 1 mW associé à un récepteur ayant une sensibilité de -97 dBm, est quasiment identique à un émetteur de puissance RF 10 mW associé à un récepteur ayant une sensibilité de -87 dBm. A méditer quand la consommation de l'émetteur est critique. Certains émetteurs doivent être associés à une antenne externe, d'autres ont une antenne intégrée (directement dessinée sur le circuit imprimé). Pour ces derniers, la portée est généralement moins grande car l'antenne n'est pas dégagée.

Tableau récapitulatif de quelques modules

Le tableau ci-dessous énumère quelques caractéristiques de quelques modules. Il n'est pas exhaustif.

Module
 Type
 Fréq.
 Alim
 P. RF
 Sens.
 Usages
ARF TXARF09FM
ARF6374F
 Emetteur FM
 433,92 MHz
 5 V
25 mA
 10 mW
10 dBm
 -
 Données FSK +/-25 KHz
ARF TXARF09FM
ARF6374H		 Emetteur FM 433,92 MHz 3 V
25 mA		 10 mW
10 dBm
 -
 Données FSK +/-25 KHz
ARF TXARF09FM
ARF6374G
 Emetteur FM 433,4 MHz
 5 V
25 mA		 10 mW
10 dBm
 -
 Données FSK +/-25 KHz
ARF RXARF09FM
ARF6370A
 Récepteur FM
 433,92 MHz 2,7 V à 6 V
8 mA sous 5V
 -
 1,5 uV
-104 dBm
 Données FSK +/-25 KHz, Audio
ARF RXARF09FM
ARF6370B		 Récepteur FM 433,4 MHz 2,7 V à 6 V
8 mA sous 5V		 -
 1,5 uV
-104 dBm		 Données FSK +/-25 KHz, Audio
ARF4005A et B
 Récepteur FM -
 -
 -
 -
 Obsolètes, remplacés par ARF6370
ARF TXARF09AM
ARF6374A
 Emetteur AM
 433,92 MHz 5 V
14 mA
 10 mW
10 dBm
 -
 Données ASK 100%
ARF TXARF09AM
ARF6374I		 Emetteur AM 433,92 MHz 3 V
14 mA
 10 mW
10 dBm
 -
 Données ASK 100%
ARF TXARF09AM
ARF6374B		 Emetteur AM 433,4 MHz 5 V
14 mA
 10 mW
10 dBm
 -
 Données ASK 100%
ARF RXARF09AM
ARF6366A
 Récepteur AM
 433,92 MHz 4,5 V à 6 V
7 mA
 -
 0,7 uV
-110 dBm
 Données ASK 100%
ARF RXARF09AM
ARF6366B
 Récepteur AM 433,4 MHz 4,5 V à 6 V
7 mA		 -
 0,7 uV
-110 dBm		 Données ASK 100%
ARF4006A, B et I
 Emetteur AM -
 -
 -
 -
 Obsolètes, remplacés par ARF6374
ARF4001A et B
 Récepteur AM
 -
 -
 -
 -
 Obsolètes, remplacés par ARF6366
ARF19
ARF7242B
 Emetteur
869,525 MHz
 5 V
15 mA
 10 mW
10 dBm		 -
 Données FSK +/-25 KHz
ARF19
ARF7244A
 Récepteur 869,525 MHz 2,2 V à 5 V
12 mA
 -
 1 uV
-107 dBm
 Données FSK +/-25 KHz
ARF19
ARF7242A		 Emetteur
 869,525 MHz 2 V à 5 V
15 mA		 10 mW
10 dBm		 -
 Données ASK 100%
ARF19
ARF7245A		 Récepteur
 869,525 MHz 2,2 V à 5 V
10 mA		 -
 0,5 uV
-113 dBm		 Données ASK 100%
ARF19
ARF7246A		 Récepteur
 869,525 MHz 2,2 V à 5 V
10 mA		 -
 0,5 uV
-113 dBm
 Données ASK 100%
ARF6922B
 Emetteur
 -
 -
 -
 -
 ?
ARF6924A
 Récepteur
 -
 -
 -
 -
 ?
ARF27
ARF7243B
 Emetteur
 869,525 MHz 2,7 V à 5 V
650 mA		 500 mW
27 dBm
 -
 Données FSK +/-25 KHz
ARF27
ARF7244A
 Récepteur
 869,525 MHz 2,2 V à 5 V
10 mA
 -
 1 uV
-107 dBm
 Données FSK +/-25 KHz
ARF27
ARF7243A
 Emetteur 869,525 MHz
 2,7 V à 5 V
650 mA		 500 mW
27 dBm		 -
 Données ASK 100%
ARF27
ARF7245A
 Récepteur 869,525 MHz 2,2 V à 5 V
10 mA
 -
 0,5 uV
-113 dBm		 Données ASK 100%
ARF27
ARF7246A		 Récepteur 869,525 MHz 2,2 V à 5 V
10 mA		 -
 0,5 uV
-113 dBm		 Données ASK 100%
Aurel TX-SAW
 Emetteur AM
 433,92 MHz
 4 V à 12 V
12 mA sous 12 V		 2 mW
3 dBm
Données
Aurel TX433-SAW
 Emetteur AM
 433 MHz 4 V à 12 V
3,5 mA sous 5 V
 10 mW
10 dBm
 -
 Données
Aurel AC-RX
 Récepteur AM 433 MHz 5 V
2,5 mA
 -
 2 uV
-100 dBm		 Données
Aurel RX-BCNBK
 Récepteur AM 433 MHz 5 V
2,7 mA		 -
 3 uV
-97 dBm		 Données
Aurel NB-1M
 Récepteur AM
5 V

 -

Aurel NB-CE
 Récepteur AM
5 V

 -

Aurel NB-05L Récepteur AM 433 MHz 5 V
0,6 mA
 -
 5 uV
-93 dBm
 Données, Audio (BP 2 KHz)
Aurel RF290A-5S
 Récepteur AM 220 à 433 MHz
 5 V à 24 V
5 mA
 -
 2,24 uV
-100 dBm
 Données
Aurel RX8L50SA70SF Récepteur AM
 868,3 MHz
 5 V
7 mA		 -
 2 uV
-100 dBm		 Données
Aurel TX4MAVPF10 Emetteur FM
 433,92 MHz 2,7 V à 5 V
26 mA		 10 mW
10 dBm		 -
Aurel TX4MAVSA10 Emetteur AM
 433,92 MHz




Aurel RX4M50SA60SF Récepteur AM 433,92 MHz 5 V
6 mA		 -
 1 uV
-107 dBm		 Données
Aurel RX4M50RR30SF Récepteur AM
 433,92 MHz 5 V
3 mA
 -
 2 uV
-100 dBm		 Données
Aurel TX8LAVSA05 Emetteur AM 868,3 MHz 2,7 V à 5 V
50 mA		 5 mW
7 dBm
 -
 Données
Aurel TX8LAVSA01IA Emetteur AM
 868,3 MHz 2,7 V à 5 V
45 mA
 1 mW
0 dBm
 -
 Données
Aurel STD433SIL
 Récepteur AM 433 MHz 5 V
12 mA
 -
 2 uV
-100 dBm		 Données, Audio (BP 2 KHz)
Aurel TXDFM5V

 Emetteur FM
 433 MHz 5 V
30 mA
 10 mW
10 dBm		 -
 Données
Aurel RXDFM5V Récepteur FM
 433 MHz 5 V
16 mA		 -
 2 uV
-100 dBm		 Données
Aurel TXFMAudio

 Emetteur FM
 433 MHz
 12 V
15 mA
 10 mW
10 dBm		 -
 Audio (20 Hz à 30 KHz)
Aurel RXFMAudio
 Recepteur FM
 433 MHz 3 V
15 mA		 -
 2,24 uV
-100 dBm		 Audio (20 Hz à 20 KHz)
Aurel RTF-DATA-SAW
 Em. / Réc. AM
 433 MHz
 5 V
4,5 mA / 2,5 mA
 8 mW
9 dBm
 7 uV
-90 dBm
 Données en Half-duplex
Aurel RTL-DATA-SAW Em. / Réc. AM 433 MHz 5 V
4,5 mA / 2,5 mA		 8 mW
9 dBm		 2,2 uV
-100 dBm		 Données en Half-duplex
Aurel XTR434
 Em. / Réc. FM 433,92 MHz
 5 V
28 mA / 11 mA		 10 mW
10 dBm		 2,2 uV
-100 dBm		 Données en Half-duplex
Aurel XTR869 Em. / Réc. FM 868 MHz 5 V
28 mA / 11 mA		 5 mW
7 dBm
 2,2 uV
-100 dBm		 Données en Half-duplex
Aurel MAVUHF224
 Emetteur vidéo
 224,5 MHz
 5 V
90 mA
 2 mW / 75
 -
Laipac RF2400Emetteur / Récepteur2,4 GHz5 V
100 mA		3 dBm / 50-103 dBmDonnées en full-duplex (28 kbds)
Laipac TLP868AEmetteur868 MHz9 V à 12 V
2 à 20 mA		14 dBm / 50-Modulation ASK
Laipac TLP868FEmetteur868 MHz9 V à 12 V
2 à 20 mA		14 dBm / 50-Modulation FSK
Laipac TLP434AEmetteur434 MHz2 V à 12 V
2 à 20 mA		16 dBm / 50-Modulation ASK
Laipac RLP434Récepteur434 MHz5 V
3,5 mA		--103 dBmModulation ASK
LC433 TX433
 Emetteur AM 433 MHz 12 V
-
Mipot
 Récepteur AM
5 V

 -

Radiometrix TX3A
 Emetteur FM
 868 MHz 2,2 V à 13 V
10 mA		 1,2 mW
1 dBm
 -
 Données
Radiometrix RX3
 Récepteur FM
 868 MHz
 2,7 V à 13 V
10 mA		 -
 1,2 uV
-105 dBm		 Données
Telecontrolli RT2-433
 Emetteur AM
 433 MHz 4 V à 14 V
3 mA
 1 mW
0 dBm		 -
 Données
Telecontrolli RT4-433 Emetteur AM 433 MHz 3 V à 14 V
4 mA		 10 mW
10 dBm		 -
 Données
Telecontrolli RT5-433
 Emetteur AM 433 MHz 3 V à 14 V
4 mA		 10 mW
10 dBm		 -
 Données
Telecontrolli RT6-433 Emetteur AM 433 MHz 3 V à 12 V
4 mA		 10 mW
10 dBm		 -
 Données
Telecontrolli RR3-433
 Récepteur AM 433 MHz 5 V
2,5 mA
 -
 1,5 uV
-103 dBm
 Données
Telecontrolli RRS3-433 Récepteur AM 433 MHz 5 V
5 mA		 -
 1 uV
-106 dBm		 Données
Telecontrolli RT8-868 Emetteur AM 868 MHz
 4,3 V à 13 V
13 mA
 10 mW
10 dBm		 -
 Données
Telecontrolli RR13-868 Récepteur AM 868 MHz 5 V
0,5 mA
 -
 7 uV
-90 dBm
 Données
Telecontrolli RRQ1-868
 Récepteur AM 868 MHz 5 V
5 mA
1,4 uV
-104 dBm		 Données
TX = Emission, RX = Réception. P.RF = Puissance RF (HF) de l'émetteur (sur charge 50 ohms, sauf indication contraire), Sens. = Sensibilité HF du récepteur

Remarque : la consommation électrique dépend du type de modulation employée. Avec une modulation FSK, la consommation est plus importante qu'avec une modulation ASK.
Notez la puissance de 500 mW des modules ARF7243B et ARF7243A, bien supérieure aux autres modules qui sont tous limités à 10 mW. Cette puissance est autorisée à cette fréquence et ne nécessite pas l'obtention de license.

Modules RF synthétisés

Il existe des modules 433 MHz possédant un synthétiseur de fréquence qui permet de spécifier la fréquence de travail (sur 32 ou 128 canaux par exemple), ce que ne permettent pas les modules standards. Je n'en parlerais pas plus ici, c'est juste pour dire que ça existe.

Modules RF type RS232

Il existe des modules RF qui se connectent directement sur une liaison série RS232, et qui permettent ainsi de constituer très simplement une liaison série "RS232 sans fil". Pour plus de renseignements, chercher du côté de Radiotronix, qui commercialise des modules de ce type fonctionnant en 868 MHz et en 900 MHz (modules Wi.232).

Modules RF type GSM / GPRS

Permettent l'utilisation d'une liaison en GSM ou en GPRS. Requierent une antenne externe, et sont pilotables par des instructions (commandes) AT via un port série. Compatibles 4 bandes, support des protocoles Voix, Fax, SMS.

Modules RF type Bluetooth

Ces modules permettent d'intégrer la technologie Bluetooth en se servant du protocole SPP, et permettent des communication via une liaison série RS232 traditionnelle. Les modèles miniatures avec antenne intégrée autorisent une portée max de 20 mètres, alors que les modèles externes (en boitier) permettent des liaisons sur plusieurs dizaines de mètres.

Modules RF type RFID

Les modules hybrides RFID permettent d'intégrer cette technologie dans des montages "amateurs" de façon assez aisée. On trouve des modules sous forme de cartes, de jetons, de porte-clés... Il existe aussi des systèmes d'apprentissage et de mise au point appelés Starter-Kit (Kit de démarrage) sensés aider à se faire la main.

Modules RF type GPS

Il s'agit de modules miniatures de réception GPS destinés à l'intégration dans un montage existant. Certains possèdent déjà une antenne intégrée, d'autres nécessitent une antenne extérieure.

Quelques liens...

http://www.rfm.com/products/wirelessmodules.htm
http://www.lprs.co.uk/
http://www.parallax.com/html_pages/products/communication/rf_modules.asp
http://www.maxstream.net/products/xbee/xbee-oem-rf-module-zigbee.php
http://www.linxtechnologies.com/index.php?section=products&category=rf_modules
http://www.one-rf.com/fr/modules.html
http://www.aurelwireless.com/wireless/Uk/hybrids.asp?modulation=All