Vers une STATION 10 GHz UNIVERSELLE.
ici, le .pdf de l'article complet. (8Mo!)
La description complète de cette station comprend quatre chapitres.
1- le convertisseur émission réception ( transverter).
La bande passante des différents filtres étant adaptée pour cette utilisation universelle, une seule description répondra à tous nos besoins, la possibilité de passer dans les différents modes sur les différentes fréquences de notre bande sans aucun réglage est la première originalité de ce montage. Attention cette solution ne permet pas d'utiliser le144MHz comme fréquence intermédiaire. Le 70cm, le 23cm ou la bande bis(TV) sont idéales.
2- l'oscillateur local.
Il est constitué d'un pilote et d'un multiplicateur par 24 dans mon cas. Ce choix est celui de la simplicité . Toute autre solution est envisageable, y compris l'utilisation d'un module synfox par exemple. Cela permettrait d'évoluer tous modes... toutes fréquences ( dans la bande 3cm) sans aucun réglage transverter ni OL quelle que soit la valeur de la FI injectée.
3-LNA.
Plusieurs versions possibles, en SMA, en guide.. un ou deux étages en fonction de vos besoins et de vos possibilités mécaniques.
4- Amplificateurs de puissances.
La puissance de sortie du transverter est faible, 10mw.
Deux versions permettrons de booster cette puissance soit à 4 watts, soit à 8/10 watts
Comme dans toutes mes descriptions de PA, les prints pourront s'adapter à différents transistors et......à vos fonds de tiroirs!
Comme vous pouvez le voir sur le cliché ci-dessus, le spectre en sortie de ce transverter est excellent. Le choix d'un filtrage imprimé (no-tune) avec une bande passante suffisamment large pour passer toute la bande amateur est parfaitement justifié.
Description rapide:
Ce transverter intègre les fonctions suivantes:
- le multiplicateur
final(X4) de l’oscillateur local, le filtrage de cet étage est
compatible pour les trois bandes de FI proposée.
-Le mélangeur, commun à l’émission et à
la réception.
- L'amplification du signal en émission pour une puissance de sortie de +10dBm.
-La chaine d'amplification réception.
-Les alimentations stabilisées ainsi que les commutations .
-Une sortie commutée 12v 4 ampères disponible en émission pour les différents PA.
Il est à noter que la totalité des filtres ainsi que le matchage
de tous les étages sont imprimés… pas de mécanique…
pas de stub.. pas de réglages !!!!
Un peu plus de détail!
L’entrée FI ( 70 ou 23cm) attaque directement le vox HF.
Celui-ci est constitué de D1, D2 et Q1.
* Si vous préférez commuter par une tension continue véhiculé
par le coax transceiver, il suffira de remplacer deux composants. Montez en
lieu et place de C2 une résistance de 10k, puis remplacez D1 par un
condensateur de 10nf.
En Emission, le signal HF attaque le mixer, au travers d’un atténuateur
(R7, R8, R13) puis d’un filtre passe bas (L1, L2,L3, C3, C4) pour les
valeurs données, la fréquence de coupure de ce filtre est aux
alentours de 1.5GHz. Cela permet de rentrer indifféremment du 70 ou
du 23cm, ainsi qu’une bonne partie de la bande BIS.
Le mixer est un HMC 220 fabriqué par Hittite.
Ce mixer est suivi d’un premier filtre de bande, puis un wilkinson imprimé
permet de faire le couplage (ou la séparation…) des voies RX/TX.
Le signal émission est dirigé vers un premier amplificateur
Q6. Sur le drain de celui-ci, un deuxième filtre de bande améliore
la réjection des produits de mélanges indésirables.
L’amplificateur final, Q7 délivre +10dBm de 10GHz.
En réception, Q10, Q9
puis Q8 constituent l’amplificateur d’entrée. Le signal
amplifié est couplé sur le filtre d’entrée du mixer
au travers du wilkinson.
En sortie du mixer, le passe bas puis la commutation permettent d’envoyer
le signal converti vers le transceiver.
Côté Oscillateur
local, l’entrée se fait sur le quadrupleur Q5 au travers d’un
filtre passe-haut.
Un filtre de bande fait suite à ce multiplicateur. Sa bande passante
est de 1GHz.
L’amplificateur suivant Q8 permet de driver le mixer avec les +10dBm
nécessaires.
Les différentes tensions d’alimentation sont régulées
par trois LP2985-5 (IC2, IC3, IC4).
La tension de polarisation négative est fournie par un classique ICL7660
(IC1).
*A Noter !
Les chaînes d’amplification émission et réception
ont été élaborées de façon à avoir
une stabilité maximum, on peut notablement augmenter leur gain. Ceci
ne se justifie absolument pas ici puisque la puissance de sortie est largement
suffisante pour driver le(s) PA( saturation à +8dBm). De même,
en réception le gain apporté par le LNA fait qu’il n’y
a aucune raison de vouloir booster le transverter !
Vous trouverez ici, en cliquant sur la vignette ci-dessous, une version simplifié de ce transverter.
Plus spécialement dédié à la DATV, ce convertisseur émission, permet de transformer une source DATV de 10mw ( crête CW) depuis la bande 70 ou 23cm en 10mw (crête CW) de 3cm!
Il est dans ma description, en deux boîtiers séparés.
Le pilote , qui dans mon cas est un OCXO sur 103.5MHz pour une FI 70cm, ou 94.5Mhz pour une FI en 23cm. Tout autre pilote plus performant fera bien sûr parfaitement l'affaire!!!
Pour 0dbm de 103.5
MHz en entrée, il fournit les 10dBm de 2,4 GHz nécessaires au
transverter. Ce dernier est monté dans un boîtier Schubert de
55mm X 75mm.
Attention le filtrage de sortie de ce multiplicateur
limite la plage de fréquence utilisable.
Il y a deux versions proposées, une pour FI 70cm( 2484MHz), l’autre
pour FI 23cm(2268MHz).
Description :
L’entrée se fait sur un filtre passe haut. Ce filtre a pour but
de réjecter au maximum, les fréquences (basses) indésirables
qui peuvent se trouver en sortie du pilote.
En effet, la plupart des pilotes modernes utilisent du 5 ou du 10MHz comme
référence interne. Ses fréquences basses ne doivent pas
se retrouver à l’entrée du premier multiplicateur, même
à bas niveau. Le filtrage des spurious en aval s’en trouve grandement
facilité. Le premier étage multiplicateur Q1 (BFR92) est un
tripleur.
Il est suivi de deux doubleurs (BFR93). Le dernier étage, Q4 est le
dernier doubleur, c’est un BFR520 qui est utilisé dans cette
fonction. Le niveau de sortie de ce multi est de 10 dBm sur 2484 MHz.
Il est à noter que ce multiplicateur n’utilise (toujours !) pas
de filtre hélice.
Le premier filtre de bande (310MHz) est constitué de deux selfs bobinées
en l’air. Le filtrage des étages suivants est imprimé.
Ce choix délibéré a deux conséquences positives
: facilité d’approvisionnement des composants.. et prix de revient
du montage !
Il a une SEULE conséquence négative : ce filtrage est «
gourmand » en surface de print utilisé…. C’est tout
! Le niveau de fréquences indésirables mesuré en sortie
n’a rien à envier à ce que j’ai pu mesuré
sur les fabrications pro d’outre Rhin…
En fait plusieurs versions vont être décrites dans ce chapitre.
Ces différentes versions, correctement montées, ont un nf inférieur au décibel..
-ICI! la plus "économique" en besoin mécanique, un mini schubert de 30 X 30 constitue sont boîtier.
-Cette deuxième version, un peu plus récente, est désigné sur du RT5870-05. elle prend place dans un boîtier fraisé
-La troisième description est la plus gourmande en besoin mécanique!!!
C'est ici Jean-Claude F5BUU le maitre d'oeuvre de cette belle mécanique. Un sincère remerciement également à Dom F6DRO qui a eu l'amabilité de me simuler les transitions d'entrée des deux versions.
Il est possible en effet, de
monter ce LNA pour du WR75 ou pour du WR90, le print est identique, seul le
fraisage du boîtier diffère.
4- Les Amplificateurs de Puissance
Deux modèles proposés ici, le premier est un 4 watts.
!
C’est un deux étages.
Le premier est équipé d’un RFMA7185. C’est économiquement
le meilleur choix pour cette fonction, plus de 23dB de gain pour un prix défiant
toute concurrence !
Pour le deuxième étage,
vous avez de multiples possibilités.
NEZ1011-3, FLM1011-4, TIM1011-4 ou autre, le print vous laisse toute latitude
pour monter différents boîtiers. Pour ma part, j’ai utilisé
un transistor 14 GHz de récupération. Il est évident
que le choix d’un transistor pré-matché pour nos fréquences
simplifie radicalement le réglage de ce PA.
Le deuxième amplificateur proposé est construit sur le même principe, c'est un trois étages et permet de sortir de 8 à 10 watts selon les transistors que vous utiliserez.
Attention pour puissance supérieure, l'alimentation intégrée va être malmenée !!!!! à éviter!
