Décalcomanies sur mesure

Publié: 5 novembre 2011 dans mécanique/cablage, SDR

La méthode “toner transfer” sur plaque de métal, surtout si la plaque est épaisse, demande un nombre impressionnant de précautions à prendre : préchauffer la plaque aux environs de 70 ou 80°C, coller la feuille de transfert de telle façon à ce qu’elle ne puisse se déplacer, estimer au pifomètre le nombre de passes (entre une chiée et un peu plus que pas bezef) dans la plastifieuse (le nombre de passages étant proportionnel à l’inertie thermique de la plaque), prier le dieu de l’électronique et de la mécanique que tous les trous et les gravures vont tomber à leurs emplacements exacts (l’étirement et la rétractation du papier sur de grandes surfaces sont assez importants), espérer que la pression de la plastifieuse sera également élevée sur toute la surface de la plaque à imprimer, ce qui, dans le cas contraire, occasionnerait un mauvais transfert de l’encre… etc. En outre, pour des façades importantes (le panneau avant d’un Pic-A-Star par exemple) non seulement il est impossible de dénicher une plastifieuse capable d’accepter des plaques de 4 mm d’épaisseur sur 35 cm de large, mais en outre il devient difficile de trouver des feuilles de papier transfert au format A3 (seul Lazertrans en propose, Pulsar se limite au A4)

D’ou l’idée saugrenue de sauter l’étape “transfert thermique” et profiter des caractéristiques du papier Pulsar. Ce papier en particulier, car il est nettement moins couteux que ses concurrents tels que le Lazertrans et ne présente pas les inconvénients du transfert sur papier classique… notamment l’inclusion très moche de petites fibres de cellulose dans le toner. Il se vend sur eBay des papiers concurrents au Pulsar, fabriqués en Chine, et dont les caractéristiques doivent être fort proches pour  considérablement moins cher (10 dollars pour 50 feuilles par exemple pour l’objet 200655044406). Je n’ai pas encore testé ces fournitures… ça ne saurait tarder.

Mais revenons à nos moutons. La première étape consiste à imprimer les symboles à transférer NORMALEMENT (autrement dit pas en mode “miroir” contrairement à ce qui est montré sur la photo) sur une feuille de Pulsar, imprimante réglée sur l’encrage “papier deluxe” . Comme l’on va fabriquer des décalcomanies, et donc des images transfert qui pourront être positionnées à la main une à une, il n’est pas nécessaire de reproduire la face avant à l’identique L’on peut regrouper tous les symboles et toutes les inscriptions au plus près afin d’économiser du papier et du vernis (voir ci-après).

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Attention : Il ne faut pas inverser l’impression en mode miroir lorsque l’on utilise la méthode “décalcomanie”. Pour les besoins de la démonstration, j’ai utilisé des “chutes” de bouts d’essais tirés lors de la précédente expérience

Passer ensuite de multiples couches de vernis acrylique transparent mat sur la feuille imprimée. Il faut 6 à 8 couches successives, l’application de chaque couche s’effectuant dès que la précédente est assez “sèche au toucher”. L’on crée ainsi une “peau” de plastique qui vient recouvrir et protéger l’impression. Durant cette opération, garder en mémoire les points suivants :

– Plus il y aura de couches, plus le transfert sera solide et facile à déposer.

Plus la surface du motif est importante, plus le transfert doit être solide, donc plus les couches de vernis doivent être nombreuses

– En deçà d’une certaine épaisseur (6 à 8 microns, 4 à 6 couches), la décalcomanie a de fortes chances de se déchirer lors de la pose

– Au-delà d’une certaine épaisseur, la coloration de certains vernis peut provoquer un  halo brillant ou jaune autour de l’inscription et une très légère surépaisseur qui se remarquera en lumière rasante.

L’électronique étant une école de patience, compter une journée pour l’application des couches successives, qui doivent être les plus régulières possibles. Opération à pratiquer dans un local aéré et si possible en utilisant une “cloche” pour protéger de la poussière la feuille durant son séchage. J’ai, pour les besoins des tests, employé un vernis légèrement jaunâtre, pas franchement terrible, mais pas cher du tout. Il en existe chez les vendeurs d’accessoires auto, un peu plus couteux,  qui sont de meilleure qualité.

Laisser sécher… mais pas trop car le vernis risque de se craqueler et donc fendiller la couche de toner (entre 12 et 24 heures environ suffisent)

Ceci fait, chaque inscription  est découpée au plus près,

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Sur surface alu anodisé jaune

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Sur alu brut

Puis on trempe un à un les morceaux de papier dans un bain d’au tiède, presque froide, ce qui a pour effet de décoller la couche de vernis (hydrofuge) et d’encre (laquelle est “fixée” par le vernis). Attention aux inscriptions sur de grandes surfaces, elles sont plus délicates à poser que les petits motifs, et susceptibles de se déchirer durant le glissement de la pellicule (je sais, je me répète… mais y’en a un au fond qui ne suit manifestement pas)

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C’est magique. Tant qu’une pellicule d’eau sépare le transfert de la plaque de support, il est possible d’ajuster la position de la décalco.

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Et hop, on peut chanter comme Richard Gotainer le Mambo du Décalco :

Elle est barjot la maladie
Elle est barjot la manie
Mambo mambo le décalco
Mambo mambo la décalco-manie

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Inscription sur une plus grande surface. Le tirage du film est un peu plus délicat, et les plus prudents augmenteront le nombre de couches de vernis pour faciliter l’opération de transfert. Remarquez au passage le filet de 3 dixièmes qui surligne l’inscription… à l’époque des “vieux” de la radio, j’en ai connu qui faisaient çà à la plume… et c’était nickel !

Ajuster la position de la décalcomanie, puis maroufler avec délicatesse le transfert afin d’absorber l’eau et chasser les bulles d’air. Le papier hygiénique est parfait pour çà. Passer ensuite à la décalcomanie suivante…

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L’aspect “mat” du verni est nettement amplifié par le coup de flash de l’appareil photo. Dans la “vraie vie”, le halo est nettement moins visible

Telle que, cette décalcomanie est relativement résistante. Pour l’enlever, en cas de mauvais positionnement, il faudra déployer les grands moyens, notamment le tampon Jex.

Mais il est possible de parfaire le procédé.

L’étape suivante, subsidiaire, consiste à forcer une refusion du toner sur le support métallique. Puisque le toner est en contact direct avec la surface, il suffit de porter la plaque un peu au dessus de la température de fusion du toner, puis de la laisser refroidir progressivement, en évitant les chocs thermiques.

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Paramétrage du cycle de refusion du toner… 100 à 180 °C maxi sur une plaque d’alu brut. L’opération peut très bien être effectuée dans un four conventionnel, sur la température la plus basse, thermostat 5 tout au plus. Les temps de montée ou de descente doivent être si possible très lents (une demi-heure)

détail refusion toner

Ouvrons ici une parenthèse pour rappeler qu’un toner est caractérisé par deux points thermiques précis : le Tg, ou température de transition vitreuse, entre 40 et 65 °C, stade ou les particules de toner ramollissent assez pour devenir brillantes sans pour autant se fondre entre elles. Le second point particulier et la température de fusion, qui permet à l’encre un peu plus liquéfiée de s’incruster dans le papier. Elle se situe entre 100 °C et 180 °C, et c’est à cette température qu’il faut porter la plaque. Plusieurs essais sont donc nécessaire lorsque l’on se lance dans la fabrication de ses propres faces avant, afin de déterminer cette fameuse température de fusion caractéristique du toner employé.

Si la plaque a été peinte avec une peinture acrylique, il est sage de surveiller en permanence cette étape, et si possible avoir fait des tests sur des bouts d’essais. En chauffant un peu trop (effet “décapeur thermique”) la couche de peinture peut commencer à cloquer, ce qui aurait un effet désastreux sur le rendu final. La question est moins cruciale sur une plaque d’alu brute ou anodisée.

La phase de refusion donne généralement une légère brillance à l’inscription. Une fois cette étape achevée, il est possible de légèrement brosser la couche de vernis pour “mater” sa surface et atténuer les reflets.

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L’impression est alors considérée comme achevée. Il ne reste plus qu’à passer quelques couches de vernis sur toute la façade, non seulement pour la protéger et la rendre lavable, mais également pour masquer les halos de vernis entourant chaque inscription.

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Halo encore visible en lumière rasante…  mais moins que sur les précédentes photos. Il manque quelques couches de vernis. De face, cette imperfection ne se remarque plus du tout.

Afin de vérifier s’il était possible d’imprimer une façade “a minima” sur un support métallique, et sur les suggestion du CHeF, j’ai tenté de ne pas utiliser de feuilles de transfert “spéciales”. Autant le dire tout de suite, les résultats sont décevants

Impression de la façade sur une feuille de papier couché, arrachée d’un catalogue bien connu des amateurs de calorifères et de familistères.

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(enfait, c’est une autre feuille que j’ai utilisé… celle là n’était pas “inversée”… un coup pour rien).

Puis passage dans la plastifieuse après avoir collé ledit morceau de papier sur la plaque d’alu (face arrière de l’émetteur, épaisseur de 2 mm)

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passage à l’eau tiède et au savon liquide… et voilà le résultat

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Comme prévu, des fibres de cellulose sont incrustées dans l’encre, diminuent le rapport de contraste (le noir est légèrement blanchâtre), et bouchent certaines lettres.  Le “F” de A.F. n’est pas bien imprimé, probablement du fait que je ne me suis pas fatigué à dégraisser la plaque à l’acétone avant l’opération. Un coup de bombe serait nécessaire pour “fixer” le résultat.

Il y a un ou deux ans, cela m’aurait amplement suffit. Mais aujourd’hui, j’estime que le procédé est à éviter. Pas cher, mais on n’en a que pour son argent. A réserver donc pour les protos de fond de tiroir… une facade ainsi marquée est toujours plus belle et lisible qu’une infâme inscription à coup de feutre ou de Dymo.

Sur métal, il semble que la meilleure méthode demeure la feuille Lazertran, vendue 15 euros les 8 feuilles et utilisé comme indiqué sur le site du Professeur Steven Thomas.

Si l’on souhaite faire dans le rapide, pas cher et coloré (si l’on possède une jet d’encre couleur),il reste toujours la solution de la feuille de papier imprimée, plastifiée, puis collée à l’adhésif double face. Résultat pas génial mais relativement propre

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Addendum

 

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Phase IV : passage d’une quadruple couche de vernis acrylique, destiné à protéger les inscriptions et rendre la façade lavable. Les inscription “toner transfer” réalisées sur l’alu brut et à l’aide d’un papier non “spécial” s’avèrent plus nettes.

Les façades sont achevées il ne reste plus qu’à aléser les perçages de la face arrière et concevoir un support pour la prise d’alimentation Molex

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Le résultat est au delà de mes espérances… il ne reste plus qu’à passer deux ou trois couches de vernis et la façade est achevée.

Je rappelle rapidement la procédure :

– Dessin de la façade avec l’outil de Schaeffer Front Panel Designer

– Exportation du résultat au format dxf

– Retournement de l’image en mode “miroir” à l’aide de InkScape (Many thanks to hth…)

– Impression d’ycelle en mode “noir maxi” et “papier deluxe”  sur un papier Pulsar

– Après avoir scotché (avec du “gafer”, adhésif sur support papier) la feuille de Pulsar imprimée sur le support peint (ici, une plaque de pcb en FR4 simple face), passer ce sandwich 6 à 10 fois dans une plastifieuse (les GBC donnent les meilleurs résultats). Attention, paramétrer la température la plus haute possible, laisser encore chauffer durant une bonne demi-heure après que le “bip” de point de consigne ait été entendu)

– Oter délicatement les bandes de papier collant sans chercher à décoller la feuille de Pulsar

– plonger le sandwich dans un bain ou jet d’eau tiède (attention, pas d’eau chaude, le toner se décollerait, pas d’eau trop froide, les gravures se craquèleraient)

– Passer quelques couches de vernis transparent mat afin de protéger le tout

 

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Seule ombre au tableau, cette ligne verticale fine provoquée par un “fantôme” d’impression du rouleau de l’imprimante laser, qui est due à la mauvaise qualité de ma propre laser… La photographie met encore plus en évidence ce défaut. Ceci étant dit, je n’ai jamais eu de face avant aussi nette et précise… avec une imprimante couleur, les résultats doivent être absolument stupéfiants

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Vue finale en situation : pas trop moche.

P’tits trous, suite…

Publié: 22 octobre 2011 dans mécanique/cablage

Collage de la feuille de papier portant l’’impression du programme de dessin sur la façade, vissage énergique des deux plaques sur le châssis de façade… et alésage des passages de commande à la perceuse à colonne (les deux plaques sont percées simultanément pour que les trous restent coaxiaux).

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De près, le résultat est assez piteux

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La matière des fenêtre est sauvagement découpée à la pince… il ne reste plus qu’à sortir les outils pour agrandir et parfaire les découpes rectangulaires et accroitre le diamètre du trou de la prise micro (15 mm tout de même)

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Quelques tonnes de poussières de verre et d’epoxy plus tard…

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Après travail à la lime, les deux plaque sont percées strictement de la même manière. Il ne reste plus qu’à agrandir les trous  des potentiomètres au diamètre du canon (le diamètre de face avant est celui des axes), les découpes du galvano et de l’afficheur etc… sans détruire la coaxialité de l’ensemble… ce qui ne va pas être de la tarte.

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Premier montage à blanc : le pcb de l’afficheur a du être légèrement limé pour laisser passe le corps des inter. Quelques trous (potentiomètre de droite, prise micro) demande un très léger ajustement. La découpe du wattmètre est un peu plus compliquée que prévu… Demain : ajustage, pose de l’encodeur, des boutons de commande du synthé, fixation de l’afficheur et du galvano… et coup de barbouille sur la façade et le châssis qui a moyennement apprécié les mauvais traitements de l’atelier mécanique nique nique.

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Après modification des découpes de vue-mètre, ajout du potentiomètre du compresseur de modulation et ajustements divers, premier montage à blanc de toutes les commandes..

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la même avec les boutons…

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et côté pile avec les fils. Et encore, il en manque.

 

Addendum

Il semblerait que la méthode “toner transfert” avec un papier Pulsar (les tests n’ont pas encore été réalisés avec un simple papier “couché”) soit également utilisable pour imprimer des faces avant…

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Ces bouts d’essais ont été “imprimés” directement à partir du fichier généré par le logiciel de dessin de Schaeffer. Les supports sont des chutes de FR4 bombés rapidement (une seule couche) avec une peinture blanche. La netteté des inscription est irréprochable. Avec un coup de vernis, le résultat final doit probablement être acceptable. Le prochain billet décrira la méthode d’impression en détail.

Il y a pire que la fabrications d’un blindage HF, lequel peut fort bien, en déca, ne pas être très esthétique, ne nuira pas au bon fonctionnement de l’ensemble et de toute façon ne sera “vu” que par son créateur-plombier-zingueur. Il y a pire disais-je : c’est la conception de la face avant. Coller 300 euros d’électronique dans une boite en ferraille avec des indications hâtivement marquées au feutre indélébile ou à la Dymo, ça me choque… tant de minutie lors de la conception et du montage d’une électronique à base de cms, et une “mise en boite” à la va-vite sous prétexte que “de toute manière, ça ne marchera pas mieux “…

Heureusement, j’ai mis la main sur un boitier Schroff (vieille récup de disque dur externe pour Macintosh SE, design quasi “soviétique”, résistant aux explosions nucléaire et valant à l’époque probablement plus cher que le disque dur qu’il protégeait… ).

Avantage du Schroff, il possède une structure qui lui permet d’installer une “double face avant” : une plaque de fixation pour les commandes (potars, inters, afficheur etc) et une plaque de façade, amovible, qui ne laisse dépasser que l’extrémité des commandes : en théorie, rien n’est fixé sur cette plaque, seules les “lumières” et les alésages que l’on y a pratiqué donnent accès aux composants de pilotage. L’espace entre les deux plaques est de 6 mm… et j’ai un peu la frousse ne ne pas pouvoir aligner de manière parfaite les axes des trous de fixation d’une part et de façade d’autre part. C’est la première fois que je tente ce genre de manip.

La face avant d’origine a été éliminée sans remord. Les plaques de fixation et de façade sont découpées dans des plaques de FR4 simple face (le coté cuivre assure un bon rappel de masse et accessoirement un blindage HF de l’ensemble)

 

 

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la plaque de fixation est ensuite découpée au format du support, percée aux points de fixation latéraux (vis de 4 iso, Schroff fait dans le massif)

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la plaque de façade ne reçoit que ses 4 vis de fixation, éventuellement remplacés par des poignées.

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les poignées ne seront pas adoptées pour gagner un peu de place. Une premier imposition des boutons montre que même pour une électronique minimaliste, il n’y a jamais assez de place sur une face avant. A tel point que je me demande si le galva d’indication de courant collecteur du P.A. ne va pas se faire monter verticalement. Les boulons symbolisent la position des interrupteurs :

– compresseur on/off, USB/LSB, Phone/CW, verrouillage du synthé, CAG manuelle/auto… et à gauche de l’afficheur les 4 poussoirs : deux pour la sélection du pas de changement de fréquence (up-down) un “escape” et un “memory write”.

Les potentiomètres du bas, de gauche à droite : gain manuel RX, volume audio, niveau d’injection sidetone, drive (injection modulation de l’exciter). A l’extrême droite, le bouton du VFO. Un connecteur micro, absent de la photo, est également à prévoir, probablement sur la droite, près du vernier VFO (récup d’un 8 points Yaesu qui avait pris un coup de foudre)

Je me pose la question de savoir si je ne vais pas ajouter un bouton “reset” du VFO, les changements de fréquence trop rapides ayant tendance à faire planter le Si570.

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La face arrière supportera donc :

– deux jack femelle (sortie audio, entrée CW Key)

– un connecteur Molex d’entrée 12 V

– une bnc de sortie d’antenne

– l’éventuel bouton reset

– un jack de sortie I/Q pour relier le récepteur à un ordinateur avec logiciel de réception SDR

– un jack d’entrée I/Q qui va nécessiter une légère modif de la platine exciter, WB9IPA n’ayant pas envisagé un “modulateur numérique”… c’est un peu bête de ne pas avoir la possibilité de disposer de la FM (relais 28 MHz) et des modes “fuzzy” ou numériques –Hellschreiber, RTTY, PSK31 et autres joyeusetés

Le marquage de la face avant n’est pas non plus arrêté. Soit l’habituelle méthode du carton plastifié collé comme cela a déjà été fait pour le fréquencemètre et les milliwattmètres, soit un coup de peinture et un marquage par “décalcomanie” à grand renfort de transfert Pulsar… puis passage d’une triple couche de verni de protection. Je sent que je vais expérimenter la seconde solution histoire de varier les plaisirs. Seule limitation ; ne possédant pas d’imprimante laser couleur, le marquage sera noir… donc la face avant blanche. C’est salissant et un peu risqué.

quelque temps plus tard…

dao frontplate

le plan de perçage est réalisé en quelques dizaines de minutes à l’aide du programme de Schaeffer. Lorsque les finances permettront des dépenses inutiles, je pense que je passerais commande d’un modèle “usine”… 55 euros TTC à l’unité sur plaque alu anodisé, 38 euros dans une feuille plastique, c’est pas le plus ruineux dans une telle réalisation.

Restons chébran (câblage wb9ipa)

Publié: 12 septembre 2011 dans SDR

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Il faudra un jour que l’on m’explique pourquoi on appelle çà une “technologie sans-fil” J’espère que je ne vais pas jouer à la “septième compagnie”… le fil rouge sur le bouton vert, le fil noir sur le bouton rouge”….

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une bonne nouvelle au moins : transistors de puissance soudés, diode de compensation en température coincée sur le radiateur… il ne manque que deux composants : une résistance de 180 ohms “traditionnelle” de 1W (j’ai plus ça en stock depuis belle lurette) et ce fichu comparateur de tension Analog Device…

Le radiateur est tout de même très petit pour 10/15 W PEP. Un ventilo “cage à écureil sera probablement monté quelque part  dans le boitier et piloté par la commande émission:réception.

… quelques temps plus tard :

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Bon, y’a bien tous les fils ? Le coax teflon qui dessine un généreux arc de cercle au premier plan ne fait qu’injecter l’oscillateur local sur la platine de réception.L’exciter est lui aussi branché histoire de voir si rien ne fume. Il assure en outre quelques fonctions de commutation (notamment les modes CW/BLI/BLS) qui sont utilisées par le récepteur. L’oscillateur local a été débarassé de quelques fils montés en perruque (notamment l’alimentation du buffer/commutateur d’horloge que j’avais sauvagement alimenté avec le 7805 du microcontroleur). Une mise à la masse de la ligne T/R fait entendre le doux clic-clac des relais qui bagottent. Dans l’ombre du coin supérieur gauche, une sonde d’oscilloscope piquée sur l’entrée antenne, elle-même prolongée d’un bout de coax, lui-même emmanché d’un doublet plus ou moins fantaisiste de 3 mètres pendu au plafond du shack : c’est l’aérien de labo, ou “atténuateur rayonnant local”. A l’analyseur, elle présente une préférence marquée pour le 40 mètre… et c’est tout.

hop, on branche.

Look, Ma, no computer ! et pourtant, c’est un SDR. Avec le filtre Mobo et un bon passe-bas à l’émission, il va écraser en termes de perfs un SDR2Go ou un Cube. Seule ombre au tableau : les fameux “claquements” du Si570 lorsque l’on change de fréquence trop rapidement sur des pas supérieurs à la centaine de kilohertz.

Ah, ça cause dans le poste!

Heu… France Info sur 6 MHz ? Bon sur, mais c’est bien sang !  j’avais oublié le facteur de division par 4 provoqué par le mélangeur de Tayloe d’une part et le fait que la réception était faite “sans filtre”, en récupérant un paquet de produits de mélange et autres cochonneries. La réception était effective donc sur 1,4 MHz et des poussières… ce qui fait que je récupérais la transmission du 1,4 MHz de l’émetteur de Saint Nizier ou le 1,5 MHz de Peille. Mais l’important c’est que ça marche. Les petits haut-parleurs cannibalisés d’un ordinateur portable donne d’excellents résultats.  Avec un véritable filtre et une antenne raisonnable, ca devrait y faire, comme on dit dans la Hiaute.

Demain, boulot. Dans le pire des cas, je règle le courant de repos de l’ampli et c’est tout.

K2/WB9IPA…. P.A.

Publié: 11 septembre 2011 dans SDR

Paul Alexander n’a pas souhaité réinventer la roue et a directement cloné le PA de l’Elecraft K2. Mais avec quelques modifications sur le plan mécanique qui nécessitent d’utiliser des dissipateurs de chaleur très particuliers. Pas pratique lorsque l’on tente de n’utiliser que des fonds de tiroir.

En outre, les contraintes mécaniques en hauteur m’obligeaient à conserver une ligne “bas profile”

Le driver s’est vu tailler un radiateur dans un “U” d’aluminium de 4 mm d’épaisseur. Des pattes de fixation ont été boulonnées latéralement, afin que ce ne soit pas le transistor qui supporte le poids du dissipateur et que les contraintes mécaniques soient réparties. Le transistor est fixé par le truchement d’un alésage taraudé. La patte de dissipation du transistor driver étant reliée au collecteur (point chaud HF et alimentation), et le radiateur risquant de toucher le blindage, une plaquette diélectrique et un canon isolent le composant de la masse. Une échancrure a été fraisée sur l’un des coins pour ne pas “percuter” un chimique situé à proximité

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encore une fois, lime, scie, taraud, perceuse, montages à blanc…

Le push-pull du PA a demandé pratiquement autant de travail. Une première tentative a consisté à utiliser les mêmes “U” en aluminium, mais le nombre de découpes devenait trop important.

Un second essais avec des petits bouts de radiateurs montés verticalement (transistors montés à l’horizontale) a donné de meilleurs résultats sur le plan des cotes, mais les contraintes sur les pattes des transistors étaient trop importantes, et les risques de court-circuits toujours possibles.

Ces contraintes ont été supprimées en fabricant un “berceau” ou support  pour les radiateurs. Lesquels radiateurs ont été réunis afin d’assurer un meilleur équilibre thermique du push-pull et une assise plus ferme sur le berceau. Seul inconvénient : les transistors doivent impérativement être soudés  ensemble.

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le “footprint” d’origine

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Taille des deux support en tôle étamée. L’un des rails a été ressorti de son logement pour montrer le profil asymétrique des supports. Les transistors viennent se loger entre des deux rails. WB9IPA n’a pas relié à la masse les trous de fixation des radiateurs… probablement parce qu’il n’avait pas l’intention d’isoler le tandem de 2SC1969.

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Tout comme le driver, les transistors du PA sont isolés électriquement parlant. Les pattes des transistors sont pliées à 90°.

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La masse métallique du radiateur repose sur les rails, les transistors

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Le changement d’un des transistors du push exige le démontage du couple. Il ne manque plus à installer qu’un comparateur de tension (comme par hasard situé sous le radiateur du PA, qui fort heureusement n’est pas encore soudé) et une résistance de 180 Ohms/1W au point milieu d’un des  secondaires du transfo de sortie

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Reste que le montage de cet ampli frise le “complete waste of time”. Comparé au Pennywhistle du HPSDR (push de FET RD15HVF1 Mitsubishi), l’ampli du K2 version WB9IPA et deux fois plus grand et 4 fois moins puissant. Mais le coté “intégré modulaire” était séduisant.

J’admire les gens qui peuvent travailler au dixième avec pour tout outil un crayon, une équerre, une cisaille et un étau. Il m’a fallu un peu plus de moyens et un nombre incalculable de montages à blanc pour parvenir à un résultat très moyennement acceptable.

L’électronique est celle du tranceiver de WB9IPA, partie montée par F1CHM, l’OM qui soude plus vite que son ombre à l’est du Pecos.

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Il a fallu percer quelques trous pour éviter que deux condos chimiques et deux têtes de potentiomètres multitour servent de support à la tôle de blindage

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Cette vue montre mieux comment l’ensemble est réalisé : une boite en clinquant sans fond et à laquelle il manque une paroi coté connecteurs, un couvercle vissé via des entretoises, une plaque de blindage intermédiaire prise en sandwich entre la platine du haut (émetteur) et celle du bas (récepteur/démodulateur phasing/démodulateur de Tayloe)

La partie puissance (un clone du PA de l’Elecraft K2) sera protégée par un blindage indépendant, associé à la partie “oscillateur local/commutation émission-réception”

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Le P.A. est en cours de montage, en attente de quelques semi-conducteurs nippons. La hauteur hors tout est lourdement accrue par les radiateurs du push-pull de sortie et du driver

La section oscillateur/commutation est encore en cours de conception/dessin

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Le bloc oscillateur est un pcb P0KLT classique, à base de Si570. Il sera placé entre deux rails guide-carte et inséré dans une échancrure taillée dans l’espace libre de la carte de commutation (emplacement rectangulaire blanc ou plus probablement de façon orthogonale à cette disposition).

Le signal du PA0KLT est ensuite directement injecté sur la 74HC00 chargée de l’aiguillage du signal d’horloge sur la platine émission ou réception, les signaux des 4 fils “commutation de filtre” en logique 1.2.4.8. seront connectés au bus 4 pistes situé en haut à droite de la vue 3D (pour repartir ensuite vers un filtre “mobo” passe-bande et soit un mobo passe-bas, soit un passe-bas plus simplifié).

Les connecteurs SMA ne seront probablement jamais montés… toujours pour des raisons de contrainte de hauteur hors-tout, pour compenser la perte d’espace provoquée par les radiateurs du PA. Lequel PA sera fixé tête bêche à la platine de commutation, tout comme le sont déjà les platines TX et RX.

Un troisième binome de cartes sera constitué par les filtres, et l’émetteur sera complet.

Epeire et passe…

Durant les quelques heures de travail de tôlerie, une visiteuse venait de temps en temps profiter de la lumière de la lampe pour remplir son garde-manger

cadrée auto

Elle a 8 beaux yeux noirs, une patience de sphinx, une férocité implacable.

Update /mise à jour

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La carte de commutation est tirée et étamée

La méthode “toner transfer” est toujours responsable de petites “piquetures” sur les grands plans de masse, même si l’on y applique une couche de plastique de bouchage.  Mais qu’importe, la fréquence max de fonctionnement est de 30 MHz (50 à la rigueur) et ces petites imperfection ne nuiront en rien au bon fonctionnement de la platine de commutation. Pour l’heure, je n’ai pas encore trouvé de solution satisfaisante pour fixer le VFO PA0KLT sur la platine. Une fois de plus, tout çà sent la lime, la scie, la lame de cutter, la plieuse, la cisaille, la perceuse à colonne… l’électronique est comme le supplice du pal : une histoire qui commence si bien et qui finit si mal…

 

…. Pendant ce temps, à Moulinsart…

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… le montage avance : module quasiment achevé. Il ne reste plus qu’à percer une bonne trentaine de trous, certains en guise de  via pour relier les plans de masse de chaque coté du pcb, certains pour les trois connecteurs HE10 prévus (deux pour la sortie du bus BCD de pilotage de filtre, un pour l’alimentation et la ligne de commande TX/RX). La platine pourra être testée.

Dernière mise à jour

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C’est très inquiétant, un truc qui tombe en marche du premier coup…. Les relais commutent en émission, le buffer/aiguilleur bufferise et aiguille comme un chef, les tensions sont distribuées normalement… c’est trop beau pour être vrai. Ce truc va nécessairement prendre feu ou disparaitre dans un trou noir.

L’étape suivante, et de loin la plus enquiquinante, consiste à embastiller cet étage et le PA dans un seul et unique blindage. Ce qui fera l’objet d’un billet à venir.

Poor man’s cal kit

Publié: 3 septembre 2011 dans VNA

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fabrication d’un standard de calibration pour un vna DG8SAQ. Les résistances sont des composants de précision d’origine Bourns, les connecteurs sont des Amphenol. A gauche, un “short” constitué d’une plaque de feuillard de cuivre soudé par refusion, à droite, la charge 50 Ohms. L’influence du blindage périphérique et des pinoches latérales de mise à la masse est probablement significative, mais difficilement appréciable en l’absence de maitre étalon. Cette protection mécanique est toutefois nécessaire pour protéger le plan “de charge”. Elle sera à son tour préservée des agressions extérieures par un bout de gaine thermo-rétractable. Inutile de préciser que le montage n’est absolument pas ROHS, et utilise de la bonne eutectique plomb/étain/cuivre/argent… ce n’est pas de l’électronique de cibiste.

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La boite à “cal kit” finale. De gauche à droite et de bas en haut :

Short et Thru Amphénol, Thru “bulk connector” d’origine Southwest Microwave, spécifié 27 GHz, charge 50 Ohms Amphénol

Seconde ligne : Load et Short fabrication maison (voir ci-dessus) après habillage au thermo-rétractable, Thru male-male Southwest Microwave 27 GHz, T “magique” Amphénol méthode Rhodes et Schwartz,

Ligne 3 : Open “maison” (forte composante inductive liée aux pinoches de masse… ), et un indispensable “économiseur de prises SMA” de secours destiné à préserver l’usure des contacts des SMA montées sur le VNA.

Reading OZ2CPU’s blog is like sex or cocaine… you quickly become an addict.

A friend of mine sent me some weeks ago a full-fledged TXCO (a temperature controlled oscillator… in other words, a stuff that gives you a very precise time). This TCXO was itself calibrated with a rubidium frequency standard.

For this reason I decided to include this item in my frequency meter, a small PIC bases DFD4 sold by AADE.

If you are looking for a simple, cheap and very efficient frequency meter, have a look on AADE’s web site

http://www.aade.com/DFD4A/dfd4a.htm

This gear costs 50 bucks only and is very robust… but it also is definitely deaf. If you intend to measure signals below -10 dBm, forget it.

That’s why OZ2CPU decided to build two preamp “front end” to boost the dynamic of hos own meter. Everything is described on his website @

http://www.webx.dk/oz2cpu/radios/counter2.htm

A first frontend using a ERA-2SM monolithic hybrid amp is used for UHF signals from 50MHz to 3 gigs, and a second one for low frequencies (100 kHz to 50 MHz).

As Thomas OZ2CPU didn’t made any PCB of the stuff, I decided to create a new design of those two boards. I you are interested in building this “add-in”, I will be glad to send you all the .SCH and .BRD (or gerber) files you want. All credit MUST be given to Thomas. Any commercial use of these files or schematics are forbidden without authorization of the author… and the author is Thomas… not me !

Enough chat, some pictures :

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First of all, the HF frontend. Four boards have been etched :

– one for the DFD4,

– another for my kid’s frequency meter based on Doug’s N3ZI instrument (http://www.pongrance.com/ddfc-cc-super-manual-20.pdf)

– a third one for a friend of mine

– a fourth one “just in case”.

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all components are “SMT” mounted… even the 4 BSX89 transistors. One strap is mandatory. As usual, each board has it’s own 5 V LDO regulator. Sensitivity of the board after tuning is given at –50 dBm, and it can withstand a + 20 dBm signal… total dynamique is 70 dBs. A little bit better than the original PIC :- )

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The “four in a row” modules

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As usual, the front plate of the enclosure is made of PCB. From left to right : the power IN connector,  the UHF BNC input (Radiall, 8 GHz specified), the UHF/HF inverter, the HF BNC input and the 10 MHz 0 dBm TCXO calibrated output. And a rectangular hole for the “biggy display” sold by AADE.

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Rear view of the front plate with the AADE main board, the LCD display and all the hardware around

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Exceptionnaly, I’ve found in my junkbox the perfect enclosure for the meter : a former IBM  external DC600 cartridge backup. Some painting, and it definitely doesn’t looks like a computer part anymore.

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Pre-wirering of the front plate.

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notice the way coax cables have been fixed. The central inverter (HF/UHF) needs a special hardness (a ferule) to maintain the three coax cables without mechanical constraint and with a perfect grounding

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A close up of the ferule shows the way coax are soldered. All coax are PTFE/Ag  3mm cables.

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First pre-assembly of the meter and first HF tests.In the foreground, the “printed” frontplate protected with a glossy laminated plastic foil. The big aluminium brick in the background is the TCXO itself.

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another view of the project. All components are fixed on a large PCB tined plate. The strange module with five polarized capacitors is a 12/24 V converter dedicated to the TCXO.

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The UHF frontend is using a ERA-2 MMIC. The board is also supporting a MB506 prescaler (dividing the input frequency by 128). The original prescaler has QRT several monthes ago for unknown reason.

As the HF frontend directly sends its signal to the PIC and as the UHF frontend includes the prescaler, the original 74HC4046 and the MC12079 are no longer needed on the DFD4 original board.

Two straps can be seen on this proto board, due to mistakes during the design process : I had to disable Kicad’s DRC to “create” a quick and dirty “double footprint” for the prescaler (SOIC and DIL). But without DRC, risks are higher to make mistakes. These errors have been corrected on the new BRD/Gerber file. Only one strap is needed now and could be avoided with a 2 layer pcb.

Power input is fed thru a by-pass capacitor (lower side of the picture). A SMT 220 mH blocks any RFI going to or trying to escape from the MMIC (right side of the bypass cap), delivering a 13,6 V voltage to the MMIC (before the Bias resistor, of course) . The prescaler is powered by a fixed 5 V LDO regulator –left side of the bypass-. Several vias have been distributed all along the grounding plane, particularly near the 50 Ohms microstrip input .  The “strange” shielding is in fact a piece (a slice ?)  of Hammond enclosure that was cut in half many years ago to create a “half height N2PK directive coupler (https://f6itu.wordpress.com/2008/12/11/sma-tres-sm/). I was keeping this “metal ring” just in case… The rest of the schematic doesn’t need further comment.IMG_6692

The whole familly is present. All power routing are “choked” with ferrite beads or toroids

This is the “final picture” of the gear with an inductive probe on a UHF marker. input signal is at –28 dBm

 

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