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J’ai bossé à améliorer mon petit PA avant le Field day de ce week-end. J’ai a présent un joli contrôle de puissance intégré avec la puissance transmise et réfléchie.

Les deux transfo des wattmeters visibles en gros plan

Le tout arrive sur deux galva pour un style tout smooth :)

Hey, le coté oldschool à du bon :)

En amont du Wattmeter, j’ai posé un filtre passe-bas 5 pôles. On voit clairement les 2 tores T130-2 sur la photo.

Filtre 5 poles avec les 2 tores Amidon

Au final, voilà la board du prototype. Le tout reste très simple, mais j’ai rencontré pas mal de problèmes intéressent et j’ai mis le doigt sur la réalité des spec’ constructeur. Prochainement, je ferais un CI plus propre en gardant le principe d’un PA par bande. En effet, le prix des Mosfet est ici ridiculement bas (mosfet d’alim à découpage) et parmi les éléments les plus chers, on trouve les tores et les relais. Alors tant qu’à faire, j’aime autant faire un PA dédié.

Concernant les perfs, la sortie est moins élevée que je que j’attendais, mais le bon coté est que l’IMD est meilleur que prévu :) En PSK, je reçois des -27, -29 dB d’IMD et je n’en espérais pas autant. Update : Les reports sont soit vers -30, soit vers -20dB, et l’expérience m’a montré que l’IMD est vers -20. Ne pas croire tout ce que les gens peuvent dire :) La polarisation est la même pour les deux Fets et les puristes auraient mis 2 polars ajustables, mais l’IMD me convient et j’aurais plus peur au final de dégrader la solution et d’avoir un système plus difficile à régler.

Nouvelle mouture de mon prototype, toujours en fonction et qui à déjà passé 1 contest et le Field day

Je mettrais le schéma du PA et le typon une fois le projet finalisé. Avant ceci, il me reste 2 gros morceaux à abattre, l’alimentation (actuellement, j’utilise une alim à découpage du commerce) et le frontend SDR sur IP. Le but est d’avoir une solution TRX amplifié autonome, directement utilisable avec un ordinateur connecté sur un réseau local. De cette façon, le TRX peut-être mis plus près de l’antenne, voire à l’extérieur, ce qui est un bon point pour les évolutions vers les hyperfréquences.

Je ne lâche pas mon idée et j’y bosse ^^

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La simulation, ça a du bon ! Lorsque l’on vient de se taper des pages de calculs d’adaptation d’impédances à coup d’abaque de Smith, c’est toujours sympa de pouvoir vérifier que le schéma final fonctionne bien comme il le devrait.

Je me suis lancé dans la conception d’un ampli HF afin de pouvoir faire un peu autre chose que des modes numériques dédiés au QRP. Je reste raisonnable et ma petite étude est concentrée sur un ampli à base de Mosfet VDMOS, le tout taillé pour 200 W. Pour cela, je vais utiliser deux BLF177 (de chez NXP, anciennement Philips) montés en push-pull et axé classe B. En fait, je trouve l’analogique facile dès lors que l’on a compris les paramètres S et l’adaptation d’impédance. Prochainement, lors de la mise sous tension, je verrais si j’ai effectivement bien compris tout ces principes :)

Simulation de mon ampli HF. Les signaux de sortie sont propres, la valeur au multimètre indique la valeur de l’offset pour les deux Mosfet.

Pour info, Analog Devices propose une version gratuite de “NI Multisim” (produit de National Instruments) axé sur ses produits (téléchargeable ici), mais rien n’interdit d’importer des modèles de vos FETs préférés.

Note : Si mon ampli fonctionne au poil, j’essaierais d’écrire un article un peu plus complet qu’un post afin de détailler les calculs réalisés.

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Le second petit montage à été assemblé dans la foulée. C’est un pré-ampli pour une antenne cadre, de conception très simple. Il est basé sur un ampli-op LMH6624 de chez National Semiconductor. Cet AOP à des performances excellentes ! La bestiole tient bien en fréquence et on peut effectivement lui coller la mention Ultra Low Noise (0.92nV/sqrHz). J’ai réalisé deux moutures du montage. La première version effectue un filtrage actif sur la bande des 40m. Comme c’est un montage du second ordre, les pentes de mon passe bande ne sont pas très raides. La seconde version plus agressive à déjà été décrite dans un post précédent. J’utilise des propriétés de résonance du circuit pour obtenir un pic raide, mais c’est un jeu dangereux qui ne paie généralement pas car le pré-ampli peut se transformer en résonateur. De plus, je n’ai pas mis de condensateur variable, et il y a beaucoup de chances (trop) pour que je tombe à coté de la bande désirée. Voici le résultat une fois assemblé :

CI circuit assemble preampli perso

Pré-ampli assemblé avec la technique de la soudure au four

La partie alimentation filtrée occupe la majeure partie du montage. L’ampli-op est au format SOT-23 (CMS), format que je commence à apprécier. Ce montage est prévu pour être cablé sur une antenne cadre (magloop), en bref, une boucle. J’insère un offset de 2.5V pour me placer dans les bonnes conditions d’utilisation de l’ampli-op, tout en l’alimentant en 0-5V (c’est plus pratique et j’ai des tonnes de transfo simple polarité…). Sauf que, par manque de temps, je ne pas pu la tester sur mon antenne cadre. En effet, le pré-ampli dispose d’une capacité à l’entrée non nulle, et cette capacité à décalé la fréquence d’accord de l’antenne. Rien de bien méchant, mais il faillait virer quelques condos et mettre un variable plus adapté. Bref, time-over mais je l’ai quand même testé sur un bout de fil laissé traîner à même le sol. En principe, cela ne devrait pas bien marcher, car le circuit est ouvert (morceau de fil) et l’offset n’est donc pas présent. Aussi, je ne pourrais avoir qu’une seule alternance si l’ampli-op voulait encore bien fonctionner en dehors de sa plage d’utilisation (c’est un ampli-op non rail-to-rail, donc il n’aime pas les signaux proches des valeurs d’alim +Vs -Vs).

Mais surprise, le circuit fonctionne plutôt bien. Je n’ai pas été vérifier la tronche des signaux à l’oscillo, mais les waterfalls ont une bonne tête. Voici ce que l’on peut voir :

compare preampli vs directe SDR waterfall spectrumlab

Vue spectrale -waterfall- avec à gauche le signal pré-amplifié, et à droite, la connexion directe à l’antenne

La partie à gauche, c’est avec le pré-ampli, et à droite, c’est la connexion directe à l’antenne. Voici une autre vue avec une autre palette de couleur. Les transitions des couleurs sont plus rapides et l’on peut mieux apprécier les gains en dB.

compare preampli vs directe SDR waterfall spectrumlab

Vue similaire avec une autre palette à transitions rapides

On peux noter une jolie différence de 15dB entre la version avec pré-ampli et la connexion directe. Le gain souhaité à la base était de 20dB. Pour un montage qui -en principe, pour ces conditions- ne devait pas fonctionner, il s’en sort plutôt bien :)

L’amateur averti aura tout de même noté que bien qu’il y ait une amplification, elle n’apporte pas grand chose. En effet, aucun autre signal ne ressort en plus, et on peut en conclure une fois de plus que le récepteur SoftRock RXv9 à une plage de travail relativement bien étudiée. On peut confirmer ceci avec un waterfall qui fait automatiquent l’ajustement du rapport signal/bruit. Rocky fait très bien ce travail :

compare preampli vs directe SDR waterfall Rocky

Rocky, utilisé pour apprécier l’absence de différence qualitative des deux configs (avec SpectrumLab ici).

Et la seconde version ? Ahh, et bien comme on pouvait le prévoir, elle ne fonctionne pas aussi bien. Je suis tombé à coté de la fréquence désirée (7.040MHz) d’un peu plus de 900kHz… Rien que cela :)

caracterisation preAmpli miniVNA

MiniVNA utilisé pour caractériser le pré-ampli

Comme le pic était très raide, le préampli fait bien son travail : En dehors de la bande, il commence jouer le role de filtre. Je perds donc du signal utile comme en peut le voir sur ces deux derniers graphiques : ici et ici.

Encore pas mal de petits tests à faire, mais ces expériences étaient intéressantes !

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