Temp #1

L'analyseur de spectre est réellement un fantastique instrument de mesure...

On trouve quelquefois ce matériel d'occasion, à prix abordable.
Cet appareil, souvent d'origine industrielle, peut rendre encore de bons et loyaux services à tous les passionnés de signaux haute fréquence.

FILTRE 50 MHZ

Les 2 selfs ont une valeur de 500 nH.
Diamètre intérieur des selfs: 13 mm. (utiliser un mandrin de 12mm lors du bobinage!)
8 tours fil émaillé 15/10e.
Prise entrée/sortie à 1 tour côté masse. (voir photo)
Longueur: environ 27mm.
Le couplage variable entre les 2 selfs est réalisé par 2 fils de cuivre émaillé 15/10e de 35 mm, soudés par une seule extrémité chacun sur une des 2 selfs.
On peut donc ainsi faire varier facilement la capacité ainsi obtenue en rapprochant ou en écartant les 2 fils entre eux. 

Les 2 condensateurs ajustables argentés sont KPV50, d'origine Russe. (50 pF maxi)
L'accord sur 51 Mhz est obtenu avec les 2 condensateurs à mi-course.

Dimension du boîtier: Longueur=80, largeur=70, hauteur=40.
 
Bande passande: 2 MHZ.
Perte d'insertion: 1 dB

Atténuation:
41 MHZ = -38 dB
46 MHZ = -24 dB
51 MHZ = -1 dB
56 MHZ = -20 dB
61 MHZ = -33 dB

Sur la droite à l'intérieur du boîtier, un petit emplacement a été préservé à la construction, en vue d'incorporer ultérieurement un préampli faible bruit, à base de PGA103+.

Le réglage au wobbulateur ou au tracking ne pose aucun problème, et les réactions des CV sur la courbe sont très franches.

Si vous ne disposez que d'un générateur HF, ajustez un des circuits sur 50.5 MHZ, et le 2e sur 51.5 MHZ.
Les deux réglages doivent être repris plusieurs fois, car il inter-agissent entre eux.




DDS 50 Mhz

Les travaux en cours étant axés principalement sur la construction d'un transceiver 50 Mhz, il était tentant de publier quelques photos des essais en cours, afin de démontrer qu'un prototype de VFO DDS peut être construit par n'importe quel amateur soigneux.

La photo ci-dessus représente la maquette d'essai du VFO, couvrant la bande 50 à 52 Mhz, avec un pas programmable de 1, 10, 50, 100 ,1000, 5000, 20000 HZ. (1 hz sur la photo)

Le DDS est piloté par un pic 18F4620 (5€), et le montage est complété par un encodeur optique accompagné d'un clavier.
Il est ainsi très facile de naviguer dans tous les sens, sans limitation quelconque.
Le circuit démarre sur la dernière configuration mémorisée avant l'arrêt.

La valeur de la moyenne fréquence, 10.7 Mhz dans notre cas, est additionnée de manière transparente par le pic pour le calcul du mot de 40 bits qui est injecté dans le DDS (AD9951), chaque fois que la fréquence de sortie doit varier.
Bien évidemment, d'autres valeurs de cette moyenne fréquence peuvent être programmées, tant pour un battement supradyne qu'infradyne.

L'amplitude du signal en sortie du DDS est constante de 1HZ à 160 MHZ (~3dBm), mais, dans notre cas, le signal est poussé à un niveau de 20 Dbm, (PP de BFR91A) pour attaquer un mélangeur haut niveau, précédé d'un pad résistif 3Db.

La fiche SMA à gauche reçoit l'horloge de cadencement (400 Mhz +4dBm)
Le signal sur la fiche SMA à droite est directement envoyé au Mélangeur +17dBm.

L'illustration suivante représente le générateur 400 Mhz nécessaire au fonctionnement du DDS.

Le quartz de départ est un oscillateur 80 Mhz 'tout cousu', qui a été retenu parmi une foultitude d'autres pour sa remarquable stabilité dans le temps.
En ce qui concerne ce type d'oscillateur, il est fréquent de tomber sur de véritables horreurs, justes bonnes pour la poubelle.

Nota: Les oscillateurs à quartz monoblocs courants souffrent souvent de quelques défauts, qui les rendent impropres à un usage demandant une certaine stabilité en fréquence.
Le principal de ces défauts consiste en une oscillation quelquefois trop éloignée de la fréquence inscrite sur le boîtier.
Dans 75% des cas, l'oscillateur est éliminé, car l'erreur atteint plusieurs Khz.
Une autre cause d'éjection réside dans un spectre de sortie qui ressemble plus à celui d'un générateur de bruit qu'à celui d'un pilotage quartz. (l'écran de l'analyseur de spectre affiche une veritable horreur...)
Dans les cas ou l'écart ne dépasse pas + ou - 500 Hz, un rattrapage est souvent possible en "trichant" sur la tension d'alimentation dans une plage de + ou - 500 mV au maximum.
Un petit régulateur 3 pattes de style LM317L monté avec un léger ajustage de la tension de sortie permet souvent le recalage précis et stable en fréquence.
Certains oscillateurs restent cependant indomptables, quelle que soit la patience de l'expérimentateur.
Parmi les nombreux types d'oscillateurs mesurés (fréquencemètre asservi GPS), des exemplaires d'origine Allemande, de marque Jauch ont donné des résultats idéaux à tous points de vue.
Il existe sans aucun doute d'autres spécimens intéressants, mais il ne nous sont pas encore tombés sous la main...

L'oscillateur 80 Mhz est injecté à basse impédance sur une ligne demi-onde (400 Mhz), dont l'autre extrémité excite un MMIC (PGA103+), destiné à pousser sur l'harmonique 5, filtré par une succession de lignes quart d'onde.

La sortie 400 Mhz, 4 dBm, est remarquablement propre et stable.

Petite anecdote: le circuit imprimé est réalisé directement sur une micro-fraiseuse munie d'une table X-Y ...
Il suffit de dessiner préalablement le circuit au feutre fin, et de bien tenir compte de l'épaisseur de la fraise diamantée pour respecter les dimensions des lignes.
Mais il n'y a là aucune difficulté particulière.

Le soft du PIC est totalement fonctionnel et sans aucun bug, mais doit encore être complété par un RIT ainsi que par une mémorisation de fréquences sélectionnables.
     

Manipulateur vertical.

Simple, rustique et quasiment gratuit.
Après quelques heures de bricolage, et quelques chutes de circuit époxy, entrainez vous au manipulateur vertical!
Avec l'index et le majeur, on s'habitue très vite.
Terminés, les manips lourds qui se sauvent invariablement quand on accélère la vitesse...

Ces quelques grammes de circuit imprimé tiennent dans la poche, sans gêner!

Il faut toujours avoir son manip sur soi...

PA 50 MHZ

La photo représente un petit PA pour la bande 50 MHZ, délivrant une bonne soixantaine de watts (efficaces) sous 12 V.
La puissance nécessaire à l'attaque pour la pleine puissance de sortie est de -7 dBm (0,2 mW).
Deux étages push-pull à transistors Mosfet ont été utilisés.
Le premier utilise une paire de RD15HVF1, et le deuxième une paire de RD70HVF1.
Ces excellents transistors sont fabriqués par Mitsubishi, et leur prix est très abordable via internet.
Le circuit imprimé mesure 170 X 80 mm, et dissumule un radiateur de 150 X 80 X27 mm, sous lequel est vissé un ventilateur 12V, récupéré sur le bloc d'alimentation d'un PC réformé.

Les liaisons inter-étages sont réalisées à l'aide de ferrites binoculaires
Entrée: BN43-202 (Amidon)
      Primaire: 2 tours 6/10e émaillé 
      Secondaire: 2 tours 6/10e émaillé

Inter-étage: BN43-3312 (Amidon)
      Primaire: 2 tours 10/10e émaillé
      Secondaire 2 tours 10/10e émaillé

Etage sortie: 4C65 TN23/14/7 (Ferroxcube/Philips)
      Primaire 1 Tours tube laiton creux 8mm
      Secondaire 2 tours fil multibrins 1.5 mm

Le circuit imprimé du prototype est extrêmement simple, et a été réalisé avec une micro-fraiseuse à commande manuelle.

Le fonctionnement est très stable et exempt de tout accrochage.

Avec une puissance de sortie (efficace) mesurée de 60 W, les niveaux harmoniques de sortie H2 et H3 restent inférieurs à 40 dBc, ce qui est un niveau très honorable, ne dispensant pas toutefois de l'ajout d'un filtre passe-bas.



Découpe PCB

Cliquez pour agrandir l'image
A titre d'exemple, voici le détail d'un circuit imprimé (PA 15W) gravé avec une micro-fraiseuse à commande manuelle.
Le prix très raisonnable de cet outil (~270€) permet de réaliser des prototypes très propres en peu de temps, en évitant de sortir le matériel pour gravure chimique.

Une boite de 10 fraises 10° de largeur 0,1 mm coûte environ 5€, port compris.
Ces fraises se trouvent couramment sur internet, avec un grand choix d'angles et de largeurs.

Avec ce principe de gravure, on peut également découper sur mesure différents adaptateurs pour circuits DIL & SO, même quand le pas des pins est aussi réduit que 0,5 mm.
   

Composants de surface (SMD)

Fraiseuse et PCB
Réaliser un circuit prototype avec des composants minuscules, peut quelquefois rebuter un bricoleur averti.
Pourtant, il existe de nombreuses solutions pour contourner les difficultés dues à la taille des composants, tout en réalisant des montages fiables et présentables.

La micro-fraiseuse permet le traçage rapide d'empreintes sur-mesures, facilement adaptables au type de composant que l'on souhaite utiliser.

Les images ci-dessous illustrent quelques exemples de circuits très simples. 

SMD filter print
Ces planches ont été gravées pour faciliter la réalisation de filtres HF d'ordre multiple, à base de composants de surface.
Il convient, à l'usage, de découper à l'aide d'une cisaille la longueur nécessaire, en fonction du nombre de cellules correspondant à l'ordre du filtre à réaliser.
La largeur de chaque bande est de 3 mm, et les rangées sont auto-sécables tous les 6 mm.
Il suffit simplement pour cela de redescendre la fraise de quelques dizièmes mm supplémentaires pendant la gravure des rainures de sectionnement.


 
SMD filter example
Exemple de réalisation d'un filtre passe-bas 2 Mhz, utilisant diverses empreintes SMD. (1812, 1206, 0805)

Les valeurs de composants, obtenues par calcul, tombent rarement sur une valeur standard, et l'assemblage de plusieurs valeurs normalisées est très souvent la seule issue pratique.
Les dimensions de l'empreinte gravée doivent donc tenir compte de cette contrainte particulière.

Dans le coin en bas, et à gauche de l'image, on peut remarquer que la taille finale de ce petit filtre d'ordre 5 n'est que de 20 X 6 mm, ce qui permet de fortement compacter les montages prototypes.

D'autre part, il est très facile et très rapide de changer un bloc complet pour effectuer des essais de comparaison, ou un éventuel dépannage.

Le filtre ainsi constitué devient aussi facile à déplacer qu' un simple composant.  
SMD+dead bug style
Exemple de réalisation mêlant les styles dead-bug, Manhattan, et SMD-block.

Circuits micro-gravés, une issue pour l'utilisation des composants de surface par l'amateur ?...

Petit PA 10W pour émetteur AM ondes moyennes.

@F1UO, pour le plaisir des yeux... 73!