Un détecteur de téléphones portables

Ce détecteur vous apprend, en faisant sonner un buzzer ou en allumant une LED, qu’un téléphone portable, dans un rayon de 30 mètres, appelle ou est appelé. Ce précieux appareil trouvera son utilité dans les hôpitaux (où les émissions d’un portable peuvent gravement perturber les appareils de surveillance vitale), chez les médecins, dans les stations service, les cinémas et, plus généralement, dans tous les services privés ou publics où se trouvent des dispositifs ou des personnes sensibles aux perturbations radioélectriques. On peut, grâce à ce détecteur, vérifier que le panneau affichant "Portables interdits" ou "Eteignez vos portables" est bien respecté.


Ce détecteur de téléphones portables fi gure parmi les appareils les plus demandés ces derniers mois par nos lecteurs. Dans cet article, nous leur donnons enfi n satisfaction ! Il nous a été réclamé avec insistance, entre autres, par des enseignants désireux de voir leurs cours retrouver une indispensable sérénité.
Il permet, en outre, de savoir si le propriétaire d’un l’immeuble a accepté, à l’insu des locataires, l’installation d’un relais discret sur le toit par les techniciens de l’un des trois réseaux de téléphones portables. Après tout, l’innocuité des émissions de ces relais pour la santé humaine est toujours très controversée.

Le schéma électrique du détecteur de portable

Figure 1 : Schéma électrique du détecteur de téléphones portables. Par S1, il est possible d’insérer ou d’exclure le buzzer selon que l’on désire ou non être averti auditivement de la présence d’un portable en fonctionnement dans les environs.
De toute façon la LED nous en avertit visuellement.


Pour réaliser un circuit en mesure de détecter les signaux émis par un téléphone portable, qu’il soit analogique ou numérique, nous avons sélectionné l’amplifi cateur hybride SH221, capable d’amplifi er de 12 dB tous les signaux compris entre 0,4 à 1 GHz. La totalité du schéma électrique est donnée en fi gure 1.
Pour recueillir les signaux UHF on utilise ici un morceau de fi l de cuivre de 80 mm de longueur, relié directement à la broche 1 d’entrée de cet amplifi cateur hybride IC1. De la broche 7 de IC1 nous prélevons le signal UHF dont l’amplitude est proportionnelle à l’intensité du signal reçu.
Mais avant de continuer, faisons un pas en arrière : nous n’alimentons pas ce circuit intégré hybride, comme on s’y attendrait, avec une tension continue mais avec une onde carrée de 700 Hz environ de fréquence, prélevée sur la broche 3 de IC2, un ICM7555 équivalent CMOS du archi-connu NE555.
Les avantages obtenus avec une telle alimentation sont multiples, notamment : consommation totale au repos inférieure ou égale à 8 mA, ce qui permet une alimentation par pile 6F22 de 9 V, d’une part et, d’autre part, signal UHF amplifi é sortant de la broche 7 de IC1 modulé par un signal BF de 700 Hz pouvant être facilement redressé par deux diodes Schottky DS1 et DS2.
Le signal BF ainsi obtenu peut ensuite être amplifi é par l’amplifi cateur opérationnel IC3-A. Le trimmer R9 monté sur cet amplifi cateur opérationnel permet de faire varier le gain de cet étage et donc de doser la sensibilité du détecteur de 32 fois à 590 fois. En effet, le gain de cet étage IC3-A se calcule avec la formule :




gain = R7 : (R8 + R9) + 1
Etant donné que la valeur de R7 est de 3,3 mégohms, celle de R8 de 5,6 kilohms et celle de R9 de 100 kilohms, quand le trimmer R9 est réglé pour la résistance maximale, l’étage IC3-A amplifi e le signal de :




3 300 : (100 + 5,6) + 1 = 32 fois
Quand en revanche R9 est réglé pour la résistance minimale, IC3-A amplifi e le signal d’environ :




(3 300 : 5,6) + 1 = 590 fois
Grâce à cette ample excursion, en choisissant le gain minimal de 32 fois, nous pouvons détecter les signaux de n’importe quel portable situé à une distance maximale de 5 mètres et en choisissant 590 fois, nous pouvons détecter les signaux d’un portable placé à environ 50 à 60 mètres. Il va sans dire qu’avec une position médiane de R9 on atteindra des distances de couverture de 10, 20 ou 40 mètres…
Si nous tenons à la main le détecteur UHF en marchant dans la rue, il est possible de savoir si, à l’insu des habitants, on n’a pas caché sur le toit d’un immeuble un relais pour téléphone portable : selon sa puissance, on pourra le détecter à une distance de 200 mètres ou plus.
Après cette nécessaire digression, revenons au schéma électrique de la fi gure 1 : le signal HF présent sur la broche 7 de IC1 est détecté par DS1 et DS2 et le signal BF obtenu, de 700 Hz, est appliqué par l’intermédiaire de C8 à l’entrée non inverseuse 3 du premier amplifi cateur opérationnel IC3-A qui l’amplifi e de 32 à 590 fois. Ce signal est donc prélevé sur sa broche de sortie 1 pour être appliqué sur l’entrée non inverseuse 5 du second amplifi cateur opérationnel IC3-B. Ce dernier est utilisé pour obtenir à sa sortie des ondes carrées parfaites d’une amplitude de 9 V.
Les ondes carrées présentes sur sa broche 7 sont redressées par DS3 sur la sortie de laquelle nous prélevons une tension continue utile pour piloter la base du NPN TR1. Quand ce transistor entre en conduction, DL1 s’allume puisqu’elle est montée sur son collecteur. L’électrolytique C12, en parallèle avec R15, se charge, grâce aux courtes impulsions émises par les portables numériques, et ainsi la base de TR1 est maintenue excitée pendant une durée plus que suffi sante pour tenir allumée quelques secondes DL1.
En fermant S1, nous relions le collecteur de TR1 au buzzer CP1, qui émet une note de 700 Hz chaque fois que DL1 s’allume. Si avec S1 nous excluons le buzzer, nous n’entendrons pas la note, mais nous verrons seulement DL1 s’allumer (solution plus discrète pouvant s’avérer utile dans certaines applications).
A nouveau, revenons au schéma électrique de la fi gure 1 pour noter la présence, après R10, d’une zener de précision DZ1 servant à polariser avec une tension de 2,5 V la broche non inverseuse 3 de l’amplifi cateur opérationnel IC3-A et, à travers R4, également les diodes Schottky DS1 et DS2.
Si l’on fait légèrement conduire DS1 et DS2 à travers R4 (220 kilohms), le détecteur devient plus sensible, au point de pouvoir détecter même les signaux provenant d’un générateur distant de 20 ou 30 mètres.

Figure 2 : Brochages de l’amplificateur hybride SH221 vu de face et des deux circuits intégrés ICM7555 et LM358 vus de dessus et repère-détrompeur en U vers la gauche. A droite, brochages de la zener REF25Z et du transistor BC547 vus de dessous.

Figure 3a : Schéma d’implantation des composants du détecteur de téléphones portables EN1523. Notez, près de IC1, le brin d’antenne en fil de cuivre étamé de 1 mm de diamètre et de 80 mm de long, soudé sur un picot et replié pour entrer dans le boîtier plastique (figure 7).

Figure 3b-1 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés (plan de masse) vu côté composants.

Figure 3b-2 : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé double face à trous métallisés, côté soudures. Si vous réalisez vous-même ce circuit imprimé, n’oubliez pas toutes les liaisons indispensables entre les deux faces.

Figure 4 : Photo d’un des prototypes de la platine du détecteur de téléphones portables. On voit à gauche les leviers des inverseurs à glissières qui dépassent et le brin d’antenne replié en L.

Figure 5 : Photo d’un des prototypes de la platine du détecteur de téléphones portables. On voit en haut au milieu, près de TR1, la LED LD1 insérée côté soudures. Les fils du buzzer sont à souder de ce côté près de l’inverseur S1 du haut, au niveau de la LED, sur les pastilles de C13 (voir schéma électrique figure 1).

Liste des composants EN1523
R1 = 100 kΩ
R2 = 1 MΩ
R3 = 1 kΩ
R4 = 220 kΩ
R5 = 22 kΩ
R6 = 1 MΩ
R7 = 3,3 MΩ
R8 = 5,6 kΩ
R9 = 100 kΩ trimmer
R10 = 5,6 kΩ
R11 = 22 kΩ
R12 = 1 MΩ
R13 = 3,3 MΩ
R14 = 1 kΩ
R15 = 100 kΩ
R16 = 22 kΩ
R17 = 1 kΩ
C1 = 10 nF céramique
C2 = 1 nF polyester
C3 = 100 nF polyester
C4 = 100 nF polyester
C5 = 3,3 pF céramique
C6 = 47 pF céramique
C7 = 10 nF céramique
C8 = 100 nF polyester
C9 = 10 μF électrolytique
C10 = 10 μF électrolytique
C11 = 100 nF polyester
C12 = 10 μF électrolytique
C13 = 47 nF polyester
C14 = 100 μF électrolytique
JAF1 = Self 10 μH
DS1 = Diode schottky 1N5711 ou BAR10
DS2 = Diode schottky 1N5711 ou BAR10
DS3 = Diode 1N4150
DZ1 = Zener 2,5 volts REF25Z
DL1 = LED
TR1 = NPN BC547
IC1 = Intégré SH221
IC2 = Intégré ICM7555
IC3 = Intégré LM358
S1 = Interrupteur
S2 = Interrupteur
CP1 = Capsule piézo sans électronique


La réalisation pratique du détecteur de portable
Tout tient sur un petit circuit imprimé double face à trous métallisés dont les dessins à l’échelle 1 sont donnés fi gures 4 et 5 : quand vous en disposerez, montez tous les composants et de préférence dans l’ordre conseillé (cela n’a rien d’impératif mais vous facilitera les choses et vous permettra de ne pas vous tromper, surtout si vous gardez constamment l’oeil sur les fi gures 3a, 4 et 5).
Montez tout d’abord côté composants les deux supports des circuits intégrés IC1 et IC3 et vérifi ez bien la qualité de ces premières soudures, les plus délicates (ni court-circuit entre pistes ou pastilles ni soudure froide collée). Montez ensuite, à gauche de la platine, les deux inverseurs à glissière S1 et S2.
Montez les deux diodes Schottky DS1 et DS2, elles sont bleues, bagues noires repère-détrompeurs tournées vers la gauche pour DS1 et vers la droite pour DS2. Toute inversion serait sanctionnée par le non fonctionnement de l’appareil.
Montez DS3, la diode transparente, près de C14, bague noire repère-détrompeur tournée vers le haut (fi gure 3a). Montez, près du circuit intégré hybride IC1, la self à ferrite JAF1 puis toutes les résistances sans oublier le trimmer R9.
Montez ensuite les 4 condensateurs céramiques, les 6 polyesters et enfi n les 4 électrolytiques en respectant bien la polarité +/– de ces derniers (la patte la plus longue est le +).
Insérez le circuit hybride IC1 en haut de la platine (on ne peut le monter que dans le bon sens) puis TR1, BC547, à côté de JAF1, sans raccourcir ses trois pattes, méplat repère-détrompeur tourné vers cette dernière. Continuez avec DZ1, elle ressemble à un transistor plastique et peut s’appeler REF25Z ou LM336Z, insérez-la près de C9, sans raccourcir ses pattes, méplat repère- détrompeur tourné vers R10.
Prenez le circuit imprimé sur l’autre face (côté soudures) et montez la LED DL1, non loin de TR1, patte la plus longue (anode +) vers le bas (fi gures 4 et 5). Du même côté, près de S1, soudez les deux fi ls du buzzer (attention à la polarité +/–) et aux deux picots correspondants (que vous aurez préalablement enfoncés et soudés), près de C14, les deux fi ls de la prise de pile 6F22 de 9 V (là encore attention à la polarité : rouge + et noir –).
Il manque encore l’antenne réceptrice : taillez un morceau de fi l de cuivre étamé de 1 mm de diamètre et de 80 mm de longueur, pliez-le en L, comme le montre la fi gure 7, et soudez-le sur la pastille correspondante par l’intermédiaire d’un picot préalablement enfoncé et soudé. Le brin doit longer l’intérieur du boîtier plastique. Si vous montez ce brin verticalement et sortant du boîtier plastique, la sensibilité du détecteur s’en trouvera augmentée. Vous pouvez alors enfoncer délicatement les deux circuits intégrés dans leurs supports en orientant bien leurs repère-détrompeurs en U dans le sens indiqué par la fi gure 3a, soit vers la droite.

Le montage dans le boîtier

Figure 6 : Le fond du boîtier plastique vu de l’intérieur. Le buzzer, à enfoncer dans le trou central de la face avant, est maintenu en place par un morceau de ruban adhésif ou deux gouttes de colle. Le petit trou reçoit la LED.
Les quatre canons suffisent à fixer sans vis le petit circuit imprimé.

Figure 7 : Quand le buzzer est enfoncé dans le fond et bien fixé, on peut y insérer aussi la platine. Ce fond permet le passage des deux leviers des inverseurs à glissières et l’affleurement de la LED en face avant. Au-delà du bord inférieur du circuit imprimé, la pile ou batterie rechargeable 6F22 de 9 V trouve son logement. Le brin d’antenne suit le bord intérieur du boîtier plastique.

Figure 8 : Après avoir fermé le boîtier plastique à l’aide de son couvercle, vous aurez, visibles en face avant, le buzzer et la LED de signalisation de la détection d’un portable.

Pour le montage dans le boîtier plastique, aucun problème non plus : les canons présents dans ce boîtier suffi sent à fi xer le circuit imprimé. Mais auparavant, faites entrer dans son trou central le buzzer et maintenez-le en place avec un morceau de ruban adhésif ou deux gouttes de colle (fi gures 6 et 8). Insérez le circuit imprimé de manière à ce que la LED affl eure juste sous la surface de la face avant du boîtier (fi gure 8).

Le réglage de la sensibilité
Vous n’avez alors seulement qu’à régler sa sensibilité, car si vous la laissez sur Maximale (curseur de R9 tourné entièrement dans le sens horaire), vous allez détecter des portables dans un rayon de 40 à 50 mètres, ce qui n’est peut-être pas le but…mais si vous la laissez sur Minimale (R9 entièrement tourné en sens anti-horaire), la portée risque de n’être que de 5 à 6 mètres. En réglant R9 sur des positions intermédiaires, vous obtiendrez la portée (ou sensibilité) que vous voulez : ni trop, ni trop peu.

Notes : la distance maximale dépend de la puissance du portable ainsi que de la position horizontale ou verticale de l’antenne réceptrice, c’est-àdire celle de votre appareil détecteur.
Même si le circuit consomme un courant dérisoire, nous vous conseillons d’éteindre l’appareil détecteur après l’avoir utilisé. Si vous tenez absolument à le garder allumé, dotez-le d’une petite alimentation stabilisée de 9 V et branchez-le sur le secteur 230 V (ou du moins prenez, à la place de la pile, une batterie rechargeable du même format 6F22 de 9 V). Et pourquoi pas les deux : batterie rechargeable tampon et chargeur secteur 230 V externe ?