Non, je n’étais pas mort

Publié: 6 février 2009 dans Filter mobo

Cette longue période de silence était provoquée par… le boulot et la conception (l’adaptation serait un mot plus juste) d’un filtre plus ou moins universel, pouvant jouer le rôle de passe bande ou passe bas, à la réception ou à l’émission-réception (tant que la puissance de sortie ne dépasse pas 30 W)

Cela faisait déjà longtemps que je ruminais un tel projet. Plusieurs schémas de principe avaient été jeté sur papier, sans grand résultat jusqu’à présent. Puis, sous l’impulsion et l’énergie d’Alex et Mike, j’ai repris le collier, sous leurs indications et leurs conseils techniques.

Le but était surtout de pouvoir proposer un filtre simple à construire, offrant si possible un “gain” (terme impropre, je sais) de 60 à 80dB et commuté de manière la plus propre possible. Il devait être  adaptable tant aux récepteurs “general coverage” qu’aux systèmes amateurs plus “pointus”, pouvant accepter un pilotage

– soit par I2C,

– soit par bus de 4 bits sortant d’un microcontroleur (pour Rocky ou PowerSDR),

– soit par adressage parallèle direct (commutateur rotatif).

Egalement au cahier des charges, la possibilité de monter une version “de base” couvrant de 3,5 à 30 MHz en 8 segments de bande, ou une version “étendue” acceptant 16 filtres, de 160 m à 6 m (1,8 à 54 MHz), avec les gadgets habituels (dont un “passe tout”, un commutateur d’antenne H/V et, par la suite, les accessoires indispensables tels que : préampli réception, atténuateur programmable…).

Le choix des filtres est laissé à l’utilisateur : soit un passe bas à réjection de type Wetherhold, soit un passe bande 3 bobines copié à PA3AKE. En outre, les filtres étant montés sur des cartes filles purement passives (pas de relais comme c’est le cas sur le filtre PA3AKE), rien n’interdit à chacun d’y monter le type d’elliptique  ou de Cheb qui lui plaira. La base est assez saine pour être utilisée comme plateforme de test et d’expérimentation “in vivo”.

 

Description rapide :

La carte de commande. Elle est amovible optionnelle, et modulaire Sans elle, il est possible d’utiliser le filtre “à l’ancienne”, en commutant les bandes avec un selecteur 8 ou 16 position (ou moins… ou plus, il n’y a pas de véritable limite si ce n’est la place que tout çà peut prendre).

la carte de commande reçoit l’ordre 4 bits du microcontrôleur (à l’origine du projet, un UWB programmé par 9V1AL,compatible avec les softs Rocky et PowerSDR). Ce mot est directement converti par un décodeur octal (4028) , puis “bufferisé” par  un uln2803. Le choix d’un cicuit cMos permet d’accepter des data au niveau Cmos ou TTL (voir 3,3V même).

La sortie octal amplifiée est utilisée pour commuter les relais qui sélectionneront le filtre de bande adéquat.

La version “de base 8 filtres” n’utilise bien entendu qu’un seul 4028 et un seul uln2803. La version 16 filtres multiplie tout par deux… les circuits de commande ET la carte mère supportant les filtres (c’est la même carte mère qui est utilisé, conçue pour jouer à la fois le rôle de carte “stand alone”  “master” ou “slave”)

 

Le filtre :

A gauche, le bus de commutation provenant de la carte contrôleur. Chaque section du filtre est une copie servile du pa3ake, mais miniaturisée avec des tores T50 ou T68. Les capas sont soit, dans le cas d’un récepteur, des cms format 1206 en NP0, soit, pour les chasseurs de dB, des styroflex, soit, si le filtre sert également à l’émission, des mica argenté spécifiées à 50 V.

 

Les filtres sont physiquement montés sur une “carte fille” qui se branche entre les deux relais. La carte mère n’est donc qu’une série de bus (de commande, HF, de signalisation, d’alimentation…)

Aperçu d’un des filtres et de la carte de commande

aperçu de la carte mère : (les cartes filles sont connectées perpendiculairement à la carte mère, la carte de commande est située sur la droite)

 

 

On remarque que l’entrée HF est à droite.

A gauche, les SMA de sortie servent à cascader deux “cartes mères” (ou plus)  pour disposer de 15 bandes filtrées et d’un “passe tout”.

Si la face supérieure est pratiquement aveugle, afin de présenter un plan de masse le plus continu possible et ainsi améliorer le facteur de forme des filtres , la “face cuivre” est un peu plus travaillée

A vue de nez, la carte mère est proche de l’échelle 1 (les cartes fille “filtre” et “commande” sont agrandies.. l’on peut se repérer grâce aux connecteurs latéraux, qui sont des HE14 au pas de 2,54.

Le soft de cao utilisé étant très limité, il faut savoir que les relais sont situé SOUS la carte mère, ainsi que les diodes “antiretour”? Sur la face supérieure, les connecteurs des filtres et carte de commande, les prises d’extension , d’alim et  entrée/sortie HF, les “”straps” chokés avec des ferrites, et un “gadget” : un couple résistance/diode LED pour indiquer directement le filtre en fonctionnement.

les capas de découplage utilisées sont  au format 1206, les diodes au format 1206/miniself, les relais se trouvent pour quelques centimes chez Selectronic, les connecteurs soit sur ebay, soit chez Gotronic.

 

A noter que le “chenal central” devrait pouvoir être enfermé dans un blindage en “U” afin d’améliorer le niveau d’isolation d’entrée/sortie et minimiser les risques de ré-injection dans les lignes d’alim (qui, chokées et découplées, on déjà peu de chance d’accrocher).

Une semaine de boulot acharné m’attend. Le proto ne sera pas tiré avant une dizaine de jours.

Toute remarque sur la conception générale est la bienvenue… cela va sans dire.

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