REF 73
Article de vulgarisation technique
Première partie , 30 décembre 2003
Révisée le 2 janvier 2004


            

Par F6FWM .

AVERTISSEMENT :

Cet article n'est pas un recueil de modifications sur le FM 1000.
Il existe des solutions plus ou moins compliquées et plus ou moins onéreuses
qui fonctionnent très bien , cherchez sur Internet , vous trouverez sûrement ...
Je désire simplement faire partager mon expérience sur le modèle FM1300 Trunk et faire part de
mes conclusions .
Les informations de cet article n'engage que son auteur.
Certains d'entre vous se sont déjà "cassé" les dents sur ce poste et ont d'ailleurs apporté des solutions
qui fonctionnent avec plus ou moins de bonheur . Merci à eux pour la communauté radioamateur .

Série PHILIPS FM1000 :

Le FM1000 est un émetteur récepteur mobile "NBFM" , à synthétiseur , dont les principales bandes de fréquences
et puissances sont les suivantes :

Le synthétiseur de ce poste peut fonctionner sur trois normes de pas entre canaux :
Pas de 12,5 kHz (type S)
Pas de 20,0 kHz (type R)
Pas de 25,0 kHz (type V)

Le FM 1000 est composé des modules suivants ::

Vue de "dessous : cartes analogiques"                                         "Vue de dessus : carte logique"

Les cartes analogiques sont communes sur tous les FM1000, seules, en principe, changent les cartes logiques et leur section "Modem/sélectif/CTCSS".


Le FM1000, est un émetteur récepteur controlé par deux ou trois microprocesseurs suivant les cas :
Nota : la carte analogique ne comporte aucun µP .

Type de console (tête de commande)	Carte logique	Console
DE BASE	1 µP pour le contrôle général , 1 pour le sélectif	Pas de µP, controle par logique cablée
D'AFFICHAGE	1 µP pour le contrôle général , 1 pour le sélectif	1 µP pour l'affichage et le clavier
D'AFFICHAGE AVEC CLAVIER NUMERIQUE	1 µP pour le contrôle général , 1 pour le sélectif	1 µP pour l'affichage et le clavier

Identification d'un FM1000 (FM1100, FM1200, FM1300) :

Les modèles :
Hormis les caractéristiques propres à la bande de fréquence , la famille FM1000 à donné "naissance" à plusieurs versions
génériques .Les versions génériques se distinguent par le type de leur carte "logique" .

Le FM1000 "ANALOGIQUE", connue sous la désignation FM1100, c'est un E/R doté d'une platine logique disposant
de "facultés" sélectives de type CTCSS, TS ou PL (1) ainsi que d'un codeur / décodeur de tonalités séquentielles audibles.
(appelées "séquentiel 5 tons" (2) par les pros, normes de tonalités aux standards : CCIR/ZVEI/DZVZI/EEA ).

(1) PL , TS , CTCSS : Private Line , Tone Squelch , Continuous Tone Coded Squelch System : systèmes de protection
des récepteurs ou de déclenchement de répéteurs par le moyen de tonalités subaudibles de 67 à 254 Hz.

(2) Séquentiel 5 tons : Système d'appel sélectif utilisant des notes audibles représentant chacune un chiffre de 0 à 9 .Les notes
étant émise de façon séquentielle, on peut alors identifier un poste de façon unique grace à un code 5 tons : exemple : 09123 .
Chaque fréquence et durée de note est dépendante du standard utilisé , en CCIR par exemple une note dure 100 ms
et le chiffre 1 vaut 1124 Hz , le 2 vaut 1197 Hz etc...

Le FM1000 "TRUNK MPT 1327" (3) ou 3RP (4) public pour la France , connue sous la désignation FM1200, c'est un E/R doté d'une platine logique disposant
des "facultés" d'un modem 3RP au standard MPT1327. Ce modem "3RP" est nécessaire pour que le poste puisse se faire reconnaitre des
réseaux relais dits "3RP" . Le poste fonctionne comme un abonné de ces réseaux . Si le réseau 3RP dans lequel il se trouve à portée
ne le reconnait pas comme "abonné autorisé" , le FM1200 ne peut pas communiquer et ne sait d'ailleur rien faire d'autre .
Un appareil 3RP transmet ses données de gestion et d'appel grace à la partie numérique du protocole MPT1327, cependant la voix reste toujours transmise de façon analogique en clair . Le 3RP ne fait donc pas concurrence au téléphones portables GSM qui eux utilisent un codage très sophistiqué de la voix est des données (qui peut s'assimiler à une sorte de cryptage très difficile à "casser") , cependant la montée en puissance et la "démocratisation" du GSM à peu à peu prononcé le déclin des réseaux 3RP en France. A ce jour le 3RP "opéré" n'est pas assez compétitif et a été abandonné .

(3) MPT 1327 (Mobile Private Trunked) : En MPT1327 les messages sont transmis sous forme de mots de 64 bits , chacun composé d'un mot code de 48 bits suivi de 16 bits de vérification (parité). Grace à cette norme on peut créer des réseaux opérés ou privés locaux très sophistiqués. Ces réseaux sont très utilisés dans le monde en particulier quand les réseaux de téléphones portatifs (Exemple GSM en Europe) ne sont pas bien implantés en raison de la surface du pays (USA, URSS etc...) .
Par contre la voix sur les réseaux 3RP reste transmise de façon non cryptée, ce qui n'en fait pas un véritable système de communication téléphonique privatif .

(4) 3RP : Sous le générique Réseau Radio à Ressources Partagées ( ou Trunk), peuvent être distingués deux types de réseaux : les réseaux opérés et les réseaux privés.
Dans le cas des réseaux 3RP opérés, la zone de couverture est régionale voir semi nationale , alors qu'elle reste locale dans le cas des réseaux 3RP privés.. Très en vogue dans les années 1995-1998 plusieurs opérateurs nationaux ont monté des réseaux de relais régionaux interconnectés permettant à leurs clients équipés de 3RP de communiquer avec leurs flottes de mobiles jusqu'à des distances de plusieurs centaines de kilomètres.(les relais 3RP locaux étant connectés entre eux par des lignes spécialisées).
La montée en puissance et la "démocratisation" du GSM à peu à peu prononcé leur déclin en France. A ce jour le 3RP "opéré" n'est pas assez compétitif et a été abandonné . Il reste quelques réseaux 3RP privés utilisés par de grandes entreprises . Le système TETRA (Terestrial Trunked RAdio) est théoriquement la norme qui devrait relancer l'usage des réseaux Trunk en France.

Le FM1000 "TRUNK TN100" connu sous la désignation FM1300, c'est un FM1200 mais avec un modem 3RP à la norme propriétaire de Philips
le système TN100 .
Le 3RP TN100 a été utilisé par EDF (80MHz) entre autre et surtout pour une période relativement courte, lors des J.O. d'Albertville pour
les services de sécurité et de transport de l'époque . Je ne lui connais pas d'autres utililisations en France .

Parlons un peu technique sur le FM1300 VHF :

Le synthétiseur :

Il est placé en dessous du VCO et protégé par un blindage.

Le blindage se démonte assez difficilement car il est soudé à l'aide de 6 pattes sur le C.I.

           

Le coeur du synthétiseur de fréquence est un circuit Plessey NJ8820 boitier céramique ou un NJ8821 boitier SMS .
Ici nous remarquons une bizarrerie : le NJ8820 en boitier plat céramique 24 broches est introuvable dans
les datasheet Plessey sur Internet . Par contre le datasheet NJ8820 boitier standard est disponible . Si on lit le
datasheet du NJ8820 on s'apercoit que ce synthétiseur est conçu pour être autonome avec une simple mémoire
qu'il interroge afin de récupérer les données nécessaires à la synthèse de fréquence.
Hors sur le FM 1000 , le synthétiseur est entièrement piloté par l'extérieur (un microprocesseur), et le NJ8820 ne
correspond donc pas à ce que l'on attend de lui dans le schéma .
En fait la réponse est venue en démontant un autre FM1300 . Là , surprise ! on retrouve un NJ8821, PLL
parfaitement adapté pour une interface par l'exterieur (en l'occurence un microprocesseur).
Il semble donc que Philips dans un premier temps ait sorti pour le FM1000 un NJ8820 en boitier
céramique plat qui serait en fait une puce de NJ 8821 .

Pour le FM1000 il faut donc se baser sur le Datasheet du NJ8821 quel que soit le modèle .

Ici la photo d'une implantation avec NJ8820 céramique (version VHF) :

La même version mais avec un NJ8821 (VHF) :

Programmation du NJ8821 :
Lisez d'abord le Datasheet, puis revenez ici .

Le synoptique du NJ8821 est le suivant :

C'est un exemple classique de PLL avec chargement série/parallèle de mots à 4 bits .

Il faut d'abord fixer la valeur du "REFERENCE COUNTER" :

Nous prendrons un pas de 12,5 kHz.
Ce qui donne :8400/12,5/2 = 336
Explication sous forme de dessins pour reposer les neurones :

D'après le datasheet NJ8821 il faut charger dans les compteurs du PLL les mots binaires suivants :

Ce qui pour le compteur de REFERENCE 11 bits s'explique avec ce dessin :

Pour adresser le bon latch il faut présenter la bonne adresse à 3 bits sur les "DATA SELECT INPUT" :

Prêts pour la suite ?

On fait de même avec les compteurs des termes A et M :

Les compteurs A et M déterminent la fréquence à synthétiser :

Formule pour calculer une fréquence d'émission :

ZTX = Fq_Tx / P
MTX = ZTX / Mod
ATX = ZTX - (Int(MTX) * 80)

avec :

Fq_Tx est la valeur de la fréquence d'émission en kHz .
P est le pas en kHz , bien sûr ...
80 est le coefficient de division par défaut , du prédiviseur SP8792 placé entre le VCO et le PLL .
(Le NJ8821 fonctionne jusqu'à environ 10 MHz, il est donc nécessaire d'abaisser la fréquence VCO à comparer .)

Exemple :
Fq_Tx = 145 000 kHz .
ZTX= 145 000 / 12,5 = 11600
MTX = 11600 / 80 = 145
ATX = 11600 - (Int (145 * 80 ) ) = 0

Nota :Int ( xxxxx) veut dire "prendre la valeur entière du nombre xxxxx ".
Exemple Int (8,4) = 8 et Int (8,9) = 8 .

Dans notre exmple nous avons donc les valeurs suivantes à charger :
M = 145 (décimal)
A = 0 (décimal)
Traduit en binaire cela nous fait :(XX = ne pas tenir compte)
Pour M :
1 = XX01  
4 = 0100  
5 = 1001

Pour A = 0 qui peut prendre une valeur à 2 chiffres ::
0 = 0000 (Premier 0)
0 = X000 (Deuxième 0)

Maintenant il faut placer ceci dans la table de chargement :

Formule pour calculer une fréquence de réception :
On soustrait à cette fréquence la valeur de la FI qui est en principe 21400 kHz .

ZRX = (Fq_Tr - 21400 ) / P
MRX = ZRX / Mod
ARX = ZRX - (Int(MRX) * 80)

Le reste est identique au calcul de la fréquence émission .

Sauf erreur ou omission .

Si vous désirez m'écrire à ce sujet :
(enlevez 'ANTISPAM" devant l'indicatif )
ANTISPAMF6FWM@wanadoo.fr

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30 décembre 2003 . F6FWM