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…épisode ou l’on passe aux choses sérieuses et qui prennent beaucoup de temps, ce qui explique la période de relative accalmie qu’a traversé ce blog.

Les choses sérieuses sont celles que la majorité des radioamateurs déteste : la mécanique. Fixer les boitiers alu prévus par bg6khc est un véritable casse-tête. L’autre problème était de trouver un boiter assez imposant pour y loger :

– l’électronique de l’analyseur de spectre et ses accessoires, notamment le filtre à cavité, ainsi que ses extensions prévues (ampli tampon du générateur de suivi, platine de commande des relais de commutation, filtre passe-bas de sélection 1/2GHz, filtres à quartz et leurs commutations, atténuateur pas à pas d’entrée ou de sortie (coté RX ou coté TG), éventuel fréquencemètre du TG…

– une carte d’ordinateur

– une carte son évolué qui servira de géné BF

– l’analyseur vectoriel de DG8SAQ

– le relayage de mesure direct-réfléchi et d’inversion de sens de mesure de DUT

et s’il reste encore un peu de place une alimentation 12 V conséquente pour donner à manger à tout ce petit monde. Alimentation optionnelle, car le MSA n’aime pas trop la chaleur et préfère de loin une “régulation série” externe.. rien n’est encore décidé.

Toutes les pièces sont donc réunies pour monter une sorte de “centrale de mesure de signaux périodiques”. Le MSA assure lui-même le rôle d’analyseur de spectre, d’analyseur scalaire, d’analyseur vectoriel, de géné HF (grâce au générateur de suivi). l’intégration du VNWA ajoute un second analyseur vectoriel possédant une interface plus ergonomique que celle du MSA. La carte son sert à la fois d’usine à traiter les signaux délivrés par l’analyseur vectoriel DG8SAQ et pourra également être convertie en géné BF, analyseur de spectre BF, géné deux tons et autres fonctions audios via les multiples logiciels que l’on trouve un peu de partout.

Mon  dévolu s’est jeté sur un rack 19 pouces 4 U (excusez du peu) d’origine Schroff en promo chez un vendeur en ligne. Le premier travail a consisté à installer la carte mère qui servira à fournir l’IHM des instruments de mesure intégrés. Comme il fallait le prévoir, j’ai commis une erreur dès le premier jour en décalant un peu trop la position de la carte son. Soit j’achetais une nouvelle face arrière, soit j’attaquais l’épaisseur de la paroi latérale… mon coté Attila m’a poussé à adopter la seconde solution.

 

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Inutile de préciser que le plus compliqué a été de percer les trous nécessaires au passage de commande de la carte son

 

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… et de réaliser la découpe rectangulaire des sorties ordinateur IMG_7061

C’est de ce côté que sera également installé le boitier de l’analyseur vectoriel DG8SAQ, en version “amovible” au cas ou j’ai besoin de faire quelques mesures en portable. L’autre moitié du boitier doit recevoir les modules du MSA. Lesquels seront fixés sur des plaques en alu destinées à faciliter le démontage de l’ensemble en cas de modification ou de réparation. La disposition a été longuement cogitée… au début, ce n’était pas franchement évident :

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Meugneu meugneu… un truc comme çà ?

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Après réflexion, une sorte d’agencement pas franchement idéal mais optimisé s’impose : la carte de commande contre la cloison arrière pour que le port parallèle soit accessible, les modules “basse fréquence” travaillant en courant continu ou à 10,7 MHz sont regroupés sur ce même plateau, et les étages HF “gigahertz” –PLL, DDS, mélangeurs- seront regroupés pour éviter les liaisons trop longues vers la face avant. Le tout est agencé sur deux plaques d’alu indépendantes, glissées dans une rainure latérale du rack d’un coté, et maintenues par une seule et unique vis de l’autre. Le démontage d’une des plaque ne demandera que de débrancher quelques connecteurs et d’enlever un écrou

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Les modules seront donc percés, taraudés, vissés sur deux plaques d’alu. Les vis photographiées ne sont pas celles utilisée : elles ont été remplacées par des 2,5×4, plus discrètes et moins “plongeantes” dans le blindage.

 

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Selon toute probabilités, le filtre à cavité se logera sur une autre plaque latérale… sa fixation n’est toujours pas mise au point.

Phase II

Commençons le câblage. L’avantage des plaques de montage, c’est qu’elles facilitent les interventions sur des “blocs fonctionnels” distincts. Je décide d’attaquer la partie la plus “binaire” et la moins “signal”, autrement dit le câblage des détecteurs et convertisseurs (log, CAN, phase)et les alimentations.

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En arrière plan, on distingue la seconde platine “UHF” qui, entre temps, s’est fait légèrement modifier pour accueillir deux ou trois relais coaxiaux 24V/17 GHz.. on est encore loin de la disposition définitive.

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L’affaire se corse un peu avec les fils de commande… il commence à y avoir du monde qui passe des connecteurs de la carte de commande aux modules déjà montés. A noter que, durant cette “mise au propre”, la loi de Murphy a frappé : deux modules (le détecteur log et le premier DDS) sont tombés en panne, et m’ont fait perdre une journée de test  : dans les deux cas, un fil de commande était coupé à raz d’une soudure, à l’intérieur du boitier. IMG_7101

S’engage alors simultanément une reprise des procédures de test “as you build” : un œil sur l’écran, un autre œil sur le module en cours de test, un troisième œil sur le voltmètre, un quatrième sur le fréquencemètre, un cinquième sur le milliwattmètre histoire de vérifier que les niveaux correspondent bien à la doc “as advertized”… Les premiers essais en câblage “volant” m’ont appris au moins une chose : séparer les fils d’horloge distribuée (toron orange sur la photo), et router chaque fil de commande sur une paire torsadée pour éviter le moindre accrochage. Dans tous les cas, une perle de ferrite (à l’intérieur de chaque boitier) est enfilée sur le conducteur central de chaque by-pass.

filtre à quartz

Satisfaction suprème : même si la courbe est abominable, le programme interagit avec le hardware et la première courbe de réponse en fréquence de mon filtre à quartz s’affiche sur l’écran du MSA. La commutation “vidéo” fabrication maison à quatre positions fonctionne à merveille… pas normal que tout tombe en marche aussi facilement.

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La chose devient un peu plus compliquée lorsque le premier lot de modules est testé et qu’il faut commencer à associer les mélangeurs, le filtre à quartz (toujours à l’état de prototype), l’atténuateur pas à pas, les bidules et les machins. Très rapidement, la table se transforme en un B…l innommable, et les fils se chevauchent pour former une sorte de nœud de vipères.

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On en profite au passage pour améliorer un peu l’isolation entre ports des mixers, dont le routage n’a pas franchement été soigné par bg6khc. Le jour ou je décide de moderniser le MSA, j’utiliserais un transfo un peu plus performant et surtout un pcb totalement “microstrip 50 Ohms”

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Les mélangeurs une fois testés, il faut passer aux choses délicates, a savoir les DDS et les PLL. Tout comme pour le premier plateau, on commence par le câblage des alims. HF oblige, on y trouve un peu plus de perles de ferrite et des rappels de masse boulonnés plus nombreux. Les modules sont alimentés en 10 V, les VCO des PLL reçoivent du 20 V, les relais de commutation du 24/28V impulsionnel (relais latchés)

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Pour l’instant, tout à l’air encore trop propre pour être honnête. Le lecteur attentif aura remarqué que la plaque de support a une fois de plus été modifiée et pliée. De la gauche vers la droite, ont été fixés : le relais FWD/REVerse, un relais transfert d’inversion de DUT (mesure des paramètres S en mode VNA) et un relais de commutation de bande du générateur de suivi selon le mode 0/1, 1/2 et 2/3 GHz. La section 24/28V, de l’autre coté du blindage, ne fraye donc pas avec les fils de signaux.

C’est tout pour aujourd’hui.

Un nouvel OM vient de “plonger” dans le projet MSA et se lance dans la collection des composants exotiques.

Parallèlement, coté Electrolab, un développeurs gourou du VHDL commence à réfléchir à l’ajout d’un FPGA qui remplacerait en gros tout ce qui se trouve sur la première platine : carte de commande, détecteur log, convertisseur A/N, détecteur de phase, filtre FI (et sa commutation).. FPGA qui ajouterais par la même occasion une foultitude de fonctions annexes et surtout améliorerais les performances de l’appareil. Mais les travaux concrets ne seront entamés qu’une fois le premier analyseur “parisien” achevé.

Epilogue de l’Episode (IV)

J’en profite au passage pour signaler que F1CHM, l’homme qui soude plus vite que son ombre à l’ouest de La Garenne Bezon, est en train d’attaquer la dernière ligne droite. Son MSA est quasi achevé. Il n’intègre pas d’ordinateur, ce qui lui permet d’utiliser un rack 2U. Et ses premières mesures sont encourageantes.

Rack

On reconnait bien la “patte” du pro de l’électronique : du travail rapide, un câblage propre (je ne parle pas des écheveaux de cordons coax… c’est un provisoire destiné aux premières mesures).

… du site internet, cela va sans dire. Je ne m’étendrais pas sur la construction des modules du MSA dans le détail, nous avons consacré tout un Wiki pour çà. Il s’agit là d’un travail ne nécessitant la possession d’aucun neurone actif. Seuls les point un peu particuliers vont faire l’objet d’une remarque ou d’une macrophotographie spéciale.

Passons en revue tout d’abord les éléments qui se soudent, se branchent et qui tombent en marche automatiquement, sans modification aucune nécessaire.

L’oscillateur maitre de l’analyseur de spectre est une horloge 64 MHz pilotée par un TCXO. Un simple quartz CMS peut parfaitement faire l’affaire, puisque le logiciel dispose d’une procédure capable de rattraper un éventuel décalage de la fréquence générée. Cet oscillateur est bufferisé et sert de référence aux deux DDS et à la seconde PLL fixe (qui doit délivrer une fréquence de 1024 MHz très exactement). De sa stabilité dépend la qualité de l’appareil

Master_osc

La carte de commande principale est chargée de jouer les interfaces entre l’ordinateur et les modules du MSA d’une part, et de fournir diverses tension (10, 5, 24 Volts) aux différents étages. Un filtre à quartz “de secours” est même prévu pour faciliter les premiers réglages, mais ne sera pas utilisé lors du fonctionnement normal de l’appareil.

Divers blindages manquent encore sur ces photos. Notamment celui entourant le convertisseur 12/24 V. La seule difficulté de montage vient du fait que BG6KHC a utilisé des C.I. latch en SOIC “empreinte étroite” qui ne sont pas disponible en Europe… ce qui oblige le monteur à replier les pattes des circuits pour pouvoir les souder.

CI_command_board_small

A gauche, un CI dans son état normal, au centre, un CI avec ses pattes recourbées sous le “ventre” du boitier, à droite, un CI soudé.

Carte_Commande_MSA_small

Sans fil, l’électronique est toujours d’une sobre beauté. C’est après que çà se gâte.

La différence “avant câblage” et “durant les tests (ci-dessous) montre l’écheveau de fil nécessaire au pilotage et à l’alimentation de l’analyseur de spectre. IMG_6912

Allez, un petit dernier pour la route…

Les platines DDS 1 et 3 Nul ne sait ce qu’il est advenu de DDS2… il a disparu dans les cartons à projets de Scotty Sprowls. Ces DDS reposent sur un oscillateur local fixe et sortent une fréquence très légèrement variable  (+/- 5 kHz)  autour de 10,7 MHz. Cette légère variation de fréquence n’est utilisée que pour compenser de légers écarts de fréquence liés aux variations de caractéristiques des composants et aléas d’étalonnage de l’analyseur. La sortie est filtrée par un filtre à quartz 2 pôles de 15 kHz de bande passante. Ce 10,7 MHz servira à son tour d’horloge de référence pour les PLL jouant le rôle d’oscillateurs locaux (générateur de tracking, oscillateurs de mélange ),chacun couvrant aux environ de 0, 1 kHz à 1 GHz (enfin…. pas exactement, mais ce raccourci est nécessaire si l’on ne veut pas s’étendre sur les modes de fonctionnement du MSA).

 

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En haut, le DDS 1 avec ses blindages installés et soudés, en bas, le DDS3 avant pose des blindages. Un accrochage persistant m’a contraint à couper la piste de liaison entre le DDS et l’étage de filtrage/ mise en forme de signaux carrés, et de la remplacer par un bout d’UT85. Si j’avais à router une piste aussi longue, je pense que l’aurais fait avec un microstrip 50 Ohms.

Autre détail important, la prise “provisoire” nécessaire aux tests des DDS (la petite SMA située en milieu de carte, bordure du DDS 1) doit être la plus courte possible si l’on veut que la carte puisse entrer dans son blindage alu.

Nous laisserons durer un peu le suspense avant d’aborder l’examen des PLL… dont une seule sur trois est testée à ce jour. Quelques travaux de tôlerie (blindages divers) sont encore à effectuer avant que d’annoncer la suite palpitante de notre grand roman d’amour, d’étain et de coups de bourre MSA Episode IV : Un nouvel espoir (oscilleront-ils, n’oscilleront-ils pas ? )

 

A Suivre ….

Si les traces de signaux fantômes étaient délicates à régler lors du déroulement du premier épisode, l’attaque du clone des pcb de Scotty (originellement d’origine PCB Express, puis clônés par BG6KHC ) n’a pas été une mince affaire. Et plus particulièrement celui du module de conversion Analogique/numérique.

Le montage de la platine de conversion (CAN 16 bits) est asses simple. Seuls deux circuits SSOP peuvent donner du fil à retordre, mais rien qu’un peu de flux et de tresse ne puisse parvenir à résoudre

Conv_A-N

Cette platine est l’une des plus chargée en termes d’entrée/sortie. Outre les deux entrées provenant du détecteur log et du détecteur de phase (les deux SMA ne véhiculent aucun signal HF, seulement une tension variable), il faut prendre en compte : l’alimentation 10 V, les fils de commande provenant de la carte de commande principale (ACK, WAIT, Convert et CLK), et, dans la version de base, 6 autres fils destinés à être reliés à un inter double 3 positions qui règle la constante d’intégration du “filtre vidéo”. Ces 6 fils viennent se brancher sur les plots notés SW1 et SW2 sur le pcb ci-dessus.

 CAN_facade

Ca fait un peu trop de fils pour un boitier si petit. Les commandes vidéo peuvent être réduites à deux fils si l’on décide j’ajouter une carte de commutation électronique, qui remplace les inters et se fait commander par un mot de 2 bits.. 2bits, c’est deux fils… toujours ca de mieux que les 6 d’origine. Le montage du MSA à la sauce BG6KHC exige d’avoir des fonds de tiroir particulièrement riches en matière de capa traversantes et de traversées teflon de tout petit diamètre.

C’est le régulateur 5V du converstisseur A/N qui sert également à alimenter le détecteur de phase. Ce qui implique un repiquage de cette tension et l’ajout d’un by-pass supplémentaire sur la façade du boitier de blindage. Laquelle n’offre une surface exploitable que de 20mmx40mm.

La facade perforée comme le Mur de la Saint Valentin de Chicago, on passe au câblage des traversées et bypass…

Cablage_pll

… et de la carte. Ci-dessous, les deux fils gris ont été câblés en prévision d’un module de commutation vidéo extérieur….

CAN_cablage

Mais entre temps, j’ai décidé de jouer un peu avec Kicad et j’ai dessiné une carte de commutation vidéo assez petite pour se glisser à l’intérieur du boitier du CAN

Video_switch

Pour donner une idée de la taille de la carte, il suffit de savoir que le régulateur est un boitier dPack, que les circuits de commutation sont au format SSOP et que les passifs sont en 0603. La gravure a été obtenue avec le bon vieux procédé “toner transfert” et réalisée avec du papier Pulsar (espérer obtenir de la gravure fine en toner transfert classique et avec du papier ordinaire à ce niveau de finesse est assez aléatoire).

Ensuite, il reste à jouer les chirurgiens pour monter le “piggy back” sur la carte du convertisseur A/N

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One notera les rappels de masse énergiques entre les cotés des connecteurs SMA et le plan de masse de la platine de commutation. Les deux  liaisons de commutation Phase et Amplitude elles-mêmes sont invisibles, situées entre les deux cartes. Le dessin de la carte de commutation a été conçu pour que l’empilement soit dans l’axe des pistes “prévues pour” de la carte CAN.

La demi-heure suivante est passée à rechercher l’endroit ou l’on a “rangé” ce $@#!%% de blindage à la !*@&!, et on referme le tout

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après avoir câblé les sorties avec le bus de commande et les alims afin de vérifier le bon fonctionnement de l’ensemble

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Pour l’instant, le MSA n’a pas encore déclaré d’une voix rauque “LUKE, JE SUIS TON PERE !”. Donc tout va bien.

A suivre …

Premier et très rapide billet sur la construction de l’analyseur de spectre/ analyseur vectoriel conçu par Scotty Sprowls.

Résumé des chapitres précédents :  Un Wiki, hébergé et animé par le HackerSpace Electrolab de Nanterre (c’est la faute à Voltaire) offre à tout amateur de mesures Hautes Fréquence un manuel de montage et de réglage/étalonnage rédigé en Français. Il s’agit de la traduction la plus fidèle possible du site de Scotty Sprowls lui-même. Les manuels d’utilisation, dont la grande majorité a été rédigée par Sam Wetterlin , seront également traduits, au fil du temps.

Communauté de sujet oblige, les merveilleux articles de vulgarisation et d’apprentissage à l’usage du VNA, rédigés par Fred PA4TIM, seront également disponibles en Français.

Huit exemplaires de cet analyseur sont actuellement en cours de montage,  à des stades d’avancement divers. Ce qui suit n’est qu’une sorte de roman-photo décrivant les différentes étapes et points “clef” de la construction de mon propre exemplaire.

Structurellement parlant, un analyseur de spectre n’est rien d’autre qu’un gros poste radio à changement de fréquence (superhétérodyne disent les initiés… une technique inventée par Eugène Ducretet Lucien Lévy (merci à Laurent f6gox pour avoir signalé l’erreur) avant la guerre de 14). La seule différence avec un poste radio, c’est qu’au lieu de démoduler un signal, le dernier étage est chargé d’indiquer la puissance du signal “capté” sur une fréquence ou une plage de fréquence. Un analyseur de spectre est donc une sorte de wattmètre à affichage bidimensionnel, qui ne mesure que des puissances de signaux. A ne pas confondre avec un analyseur vectoriel qui ne mesure pas un signal mais les impédances complexes d’un composant. Tous deux tracent des courbes, mais le “bidule” que l’on met en entrée n’est pas le même. L’un n’est pas “supérieur à l’autre” (allez rapidement vérifier la présence de spurious d’un ampli avec un analyseur vectoriel…), tous deux sont indispensables.

La modernitude de notre époque nous permet d’économiser nombre d’écus en éliminant la partie “affichage” de l’appareil –au diable les tubes pas catholiques et néanmoins cathodiques- et de la remplacer par un ordinateurs. Lequel, au passage, se charge également d’assurer pas mal de fonctions de calcul fort pratiques lorsque l’on tente de mettre au point un filtre, une antenne, la partie amplificatrice d’un émetteur etc. Oscilloscopes, analyseurs vectoriels ou de spectre, générateurs de tous poils sont de plus en plus, de nos jours, pilotés via un port USB par un ordinateur “wintel” d’entrée de gamme.

La génétique des reprap/imprimantes 3D

Ah, un dernier détail enquiquinant : pour fabriquer un analyseur de spectre, il faut un autre analyseur de spectre –ou vectoriel-, ainsi qu’un bon milliwattmètre, un générateur HF calibré couvrant de 0 à 3 GHz/ 0 dBm à 0,01 dBm près… bref, une histoire d’œuf et de poule qui plongera les admirateurs de Buridan, d’Occam, de ses rasoirs (ceux qui rasent les oeufs) et de ses ânes dans une jubilation sans pareille

Premier élément situé tout de suite après le premier mélangeur du MSA, on trouve un filtre à cavité centré sur 1013 MHz. Ce sera l’objet du premier épisode de ce roman photo torride.

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Le lecteur attentif aura tout de suite saisi le coté “plomberie” des montages pour fréquences UHF. Le filtre, c’est le bidule en tube de cuivre. Il a été soudé au four. Mon four à refusion étant trop étroit, c’est la gazinière qui a fait tout le travail pour porter cette masse métallique à plus de 228°c, température de refusion de la pâte à braser. Le résultat extérieur est plutôt moche, mais la courbe de réponse, donnée par l’analyseur vectoriel (l’histoire de l’oeuf et de la poule, souvenez-vous) est acceptable. En théorie, la perte d’insertion affichée, après étalonnage du VNA, est de 8 dB (maximum tolérable… mon grand copain F1CHM parvient à moins de 2 dB de pertes… je le hai !).

La bande passante est de 2,5 MHz (à –3 dB), le niveau de bruit est à plus de 60 dB… je dis bien “en théorie”, car à 1013 MHz, on est proche des limites d’exploitation du VNA de DG8SAQ, et bien au delà de son régime de fonctionnement linéaire et fiable (lequel se situe plutôt aux environs de 500 MHz maximum).

Band filtering is a tradeoff… soit l’on opte pour une bande passante réduite et une bonne réjection des fréquences indésirables, soit on cherche à minimiser les pertes d’insertion et la largeur de bande s’accroit. en diminuant encore le couplage, la bande passante se transforme en lame de couteau avec des flancs très raides, mais le “ripple” du plateau s’accroit dangereusement… pas bon du tout en analyse de signal. L’idéal eut été de trouver un réglage “mi-1CHM, mi-6ITU”. Genre 3 MHz de largeur de bande, et plateau rectiligne sur la ligne des –5 dB. Le prochain filtre sera meilleur, je le sens.

La Smith (en bleu, centre écran) est conforme aux attentes, la courbe S21 marque un petit “creux” au centre du plateau (un peu moins de 1 dB). Une superbe inversion de phase se calle pile-poil en centre de filtre… as expected.

Les voyeurs peuvent se reporter à l’image suivante, encore moins habillée

cavité soudée

Je pense pouvoir grignoter un petit 0,5 dB en moins de perte d’insertion en ressoudant les prises SMA femelle d’entrée-sortie.

Bon, c’est assez pour le premier jour. Les chapitres suivants seront légèrement plus hard

A suivre …

Amplificateurs linéaires

Publié: 5 juin 2011 dans Project, SDR, UHF

l’UHFSDR principal (probablement celui qui sera couplé à l’ensemble “softrock/mobo”) sort 50 mW max en sortie d’hybride HMC482. Pile poil ce qu’il faut pour exciter un RA30H1317M en VHF et un RA30H4047M en UHF pour sortir 30 W PEP pur fruit pur sucre (27,5 dB, une bagatelle, n’est-il pas ?)

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Etant particulièrement flemmard, j’ai craqué pour le pcb vendu par l’Australien Mini-Kits … difficile de faire plus propre coté rappels de masse et autres mesures anti-accrochage. C’est pas très sport… mais il y a un stade a partir duquel vouloir faire soi-même un tel pcb relève soit du vice, soit de la volonté de perdre de l’argent.

Bien entendu, il faut faire un peu de mécanique : percer, tarauder, mesurer, limer… fort heureusement, F1URI m’a offert un couple de radiateurs usinés

 

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…et voilà l’travail (une petite journée de soudure max)

Yapluka… fixer tout çà sur une plaque d’alu usinée aux bonnes cotes, prévoir les blindages et capotages, y ajouter les filtres passe-bas, grouper les relais coaxiaux de commutation de bande, dessiner au moins un préampli faible bruit large bande avec éventuellement son atténuateur… une paille quoi.

Rapide tour d’horizon des différents “machins” que l’on peut –que l’on doit- brancher sur un milliwattmètre. En préambule, je dois préciser que si la construction du milliwattmètre se fait en moins de 2 heures pour un électronicien débutant (projet d’après-midi), la fabrication des divers coupleurs  est relativement couteuse en temps et demande à l’impétrant métrologue de ne pas avoir peur des scies, limes, perceuses et autres instruments de torture. (Une partie des connecteurs coaxiaux ont été aimablement fournis par F1CHF dit le CHeF, dont la  caverne d’Ali-Baba regorge de trésors à des prix défiant toute concurrence)

attenuateur en T

Un “pad en T” –30dB
On commence par une pâle copie du “pad” 30 dB d’OZ2CPU (voir en  bas de page de son site). Les pertes d’insertions sont très faibles (du moins jusqu’à 2 mètres), la linéarité assez bonne pour une bidouille qui ne coute pas cher du tout. Cette bidouille n’a pas encore été passée à l’analyseur… les courbes de ros suivront. A noter les rappels de masse réalisés en feuillard de cuivre boulonné sur le châssis du boitier en fonte d’aluminium (matériau non soudable)

Fermé, cet atténuateur accompagné de la sonde du milliwattmètre ressemble à ceci :
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Les coupleurs directifs et bidirectionnels sont des équipements chargés de prélever une partie du signal dans les sens “direct” et/ou “réfléchi”. Appareils très couteux lorsqu’ils sont large bande et acceptant de hautes puissance, on peut se fabriquer un “bidirectionnel” pour un investissement de base assez faible.

En faible puissance et large bande, deux coupleurs du commerce montés tête bêche peuvent parfaitement convenir. De tels coupleurs se trouvent pour moins d’une vingtaine d’euros sur eBay, couvrant de 0 à 1000 MHz et acceptant des puissance pouvant atteindre 0,75 à 1 W environ. Instrument indispensable pour mesurer les désadaptations d’impédance entre étages lorsque l’on ne possède pas de VNA

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Sur les fréquences basses, à forte puissance, et pour un budget serré, il n’y a pas 36 solutions : il faut fabriquer son propre coupleur directif. Bien que présentant lui-même un ROS élevé dans le sens “retour” (voir article de N2PK sur ce sujet), le coupleur “Tandem Match est très populaire dans le monde OM… principalement pour sa relative facilité de construction. L’article le décrivant fait partie des “inamovibles” de l’ARRL Handbook. La partie la plus intéressante se trouve à la fin de l’article ci-dessus désigné. Plus particulièrement le chapitre sur le coupleur revu et corrigé par le célèbre Doug de Maw à l’avant-dernière page. Les sondes du milliwattmètre d’OZ2CPU se changeant de redresser le signal HF, les diodes, capas, résistance de stabilisation d’impédance ont été sauvagement supprimées. Ne reste donc que deux lignes et deux bobinages sur tores, le tout logé dans un boitier blindé. 

On commence par tailler deux bouts de coax  en fonction du boitier et des connecteurs dont on dispose… et l’on part à la quête du tore en poudre de fer dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur du câble (moins deux fois le dia du fil de la bobine).

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Ici un élément de coupleur sur tore T80-2 sur coaxial 50 Ohms faible perte Pope H200. La tresse est étamée non pas pour faire beau, mais pour présenter une coupe nette.

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Même chose avec un boitier Shubert, connecteurs BNC  Radiall, SMA “Rota Franco”, coax Sucoform, tores T68-2 dont le dia intérieur a été compensé par une feuille de teflon. Les transfos sont fabriqués avec 40 spires (à une brouette près) sur chaque tore. Le dia de l’ame du Sucoform entre parfaitement dans les trous du conducteur central des BNC. La ligne de mesure est raccordée sur les connecteurs SMA après avoir limé l’épaisseur de l’ame ET de la pinoche de la SMA à mi-épaisseur.

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une cloison de séparation est ensuite taillée dans une chute de clinquant. Les traversées sont alésées sur deux cotés afin de laisser passer un des fils des transfos constituant la sonde . Le fil de chaque transfo est isolé de la partie métallique par une petite rondelle de teflon ou de vinyle provenant d’une chute de câble coaxial

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Ce n’est pas parce que l’on est en décamétrique qu’il ne faut pas câbler court avec des raccordement de masse fantaisistes. Massif et direct, blindé et étanche à l’eau. Sur cette photo, on voit que les spires de chaque bobine ont été noyées sous une épaisse couche de vernis. Le boitier utilisé étant un peu étroit, et les tores étant très proches d’une des cloisons métalliques, une petite languette de teflon –ou isolant plastique haute tension- est intercalée. Noter le câblage du fil de sonde.

isolation

On ferme, on colle une étiquette pour faire beau, on ajoute deux chutes d’UT141 pour y raccorder les sondes du milliwattmètre, et c’est tout. 1% d’électronique, 99% de mécanique (scie, ciseaux, cisailles, lime, taraud, perceuse, re-lime, équerre, pointeau, meule…. tout ce que j’aime :- ((  

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Photo de la famille au “presque” grand complet : le milliwattmètre, ses sondes, ses coupleurs divers et, sur la gauche(bidule cylindrique) le presque indispensable atténuateur pas à pas 0/50 dB par pas de 1 dB

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Le prochain article (si les dieux de l’électronique nous prêtent vie) montrera comment fabriquer un coupleur VHF/UHF/SHF avec des tronçons de câble semi-rigide UT141 (avec ou sans compensation…. les mesures nous le diront). Un tel prototype de coupleur est d’ailleurs présent sur la photo ci-dessus, et sert de “support” au milliwattmètre.

Intermission / Interlude

Publié: 15 mars 2009 dans Project

Billet bilingue… pour une fois

As I’m temporary stuck with my filter mobo, I took some time to drill and assemble the I0CG SSB modification card for the K1. It’s a small board that fits exactly in the rig (it uses the noise blanker connector). The main board of the K1 just need some very small adjustment, and absolutely no “hard” definitive changes (a wider vfo coverage to reach ssb portion of the band, modification of the polarization of the PA to work as a linear amplifier… as the original CW amp is a C class amp..) well… nothing very important, nothing that could not be reversed.

Guiliano’s PCB had to be slightly changed, as it was originally designed to be etched with an industrial process (Guiliano only gives the gerber files of the pcb, and alas, do not sell the pcb itself).

This is a very low cost mod. All component –excepted probably the relay- are standard and not very expensive. Xtals are very common and very cheap, and no “exotic”pieces are required. The burn-in test will be launched as soon as I’ve received this relay.

Comme je suis passablement bloqué dans l’avancement des travaux du “filtre universel”, j’ai pris un peu de temps pour monter la modification BLU pour le K1 conçue par I0CG. Il s’agit d’une petite carte s’insérant dans le tranceiver, utilisant les connecteurs d’origines (plus quelques uns que l’on doit ajouter) et utilisant l’emplacement de l’option noise blanker. Quelques modifs de la carte mère du K1 sont à effectuer avant d’installer la carte, notamment un nouveau calibrage du VFO pour qu’il puisse couvrir les bandes phonie, et un changement de polar pour « linéariser » le PA, puisqu’à l’origine le K1 est un émetteur CW fonctionnant uniquement en classe C .

Quelques modifs du mylar d’origine ont du être ajoutées « à la main », puisque l’auteur l’avait conçu dans l’optique d’une fabrication « industrielle »… peu compatible avec un procédé de gravure « home made » (quelques pastilles élargies notamment, du coté des traversées… C’est un double face, mais je suis persuadé qu’un « simple face-face aveugle » et quelques straps peuvent aussi bien faire l’affaire). Guiliano ne fournit que les fichiers gerber du cuivre. Il n’y a manifestement jamais eu de mise en production de ce circuit pourtant sacrément intéressant.

Le coût de fabrication est une misère. Ampli ops courants, un NE602 coté oscillateur/mélangeur, des transistors communs, des quartz appartenant à la grosse cavalerie des 4,915 MHz… bref, du tout venant. Les composants passifs sont tous situés sur la face inférieure du circuit, et sont, à l’exception des chimiques de filtrage, des cms au format 1206… du gros, donc. Du facile à souder.

 

 

Reste plus qu’à installer. De quoi faire un tranceiver QRP de voyage assez sympathique, et, dans tous les cas, doté d’un  récepteur un peu moins catastrophique que les japoniaiseries « toutes bandes » modernes qui se vendent actuellement.