Projets:Lab:2015:Tuto VNWA:Accessoires

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• Un kit d’étalonnage. Un connecteur ouvert, un bouchon, une charge 50 Ohm, (Short, Open, Load), parfois même quelques étalons capacitifs, le kit d’étalonnage est absolument indispensable à un analyseur vectoriel. Il est possible de s’en fabriquer un soi-même, mais la « qualification » dudit jeu d’étalon devra de toute manière reposer sur une série déjà certifiée. Les prix oscillent entre une centaine d’Euros pour un kit « amateur », à plus de 4000 euros pour un kit professionnel d’occasion. Un seul et unique kit d’étalonnage ne suffit généralement pas. Il faut en posséder un par type de connecteur. Par exemple SMA, BNC, N, dans les genres mâle et femelle si possible (voir quelques formats « PL 256» et « SO239 » hélas encore en usage sur certaines installations). L’emploi d’adaptateurs et de changeurs de genre derrière un unique jeu d’étalons ne peut hélas pas convenir, fausse mesure garantie.

• Adaptateur mâle-femelle. Au risque de nous contredire –lire paragraphe prédédent- un jeu d’adaptateurs mâle-femelle installé sur les ports de mesure du VNA protégera ceux-ci d’une usure prématurée. Il est plus simple –et moins cher- de changer un adaptateur qu’un connecteur soudé sur pcb. Ne jamais oublier que le nombre d’opérations « connexion-déconnexion » est limité (entre 200 et 500). Que les connecteurs en cuivre-béryllium-or sont plus tendres, donc plus fragile –leur préférer un adaptateur en acier. (Entre 1 et 7 euros pièce, voir salons radioamateur)

• Clef dynamométrique. Un connecteur coaxial mal serré peut occasionner les fuites de signal. Un connecteur trop serré détruit le plan de référence. Chaque connecteur, surtout dans le cadre d’une mesure, doit donc être serré au couple préconisé par le constructeur. Pour ce faire, une clef dynamométrique –et sa contre-clef- sont absolument nécessaires lors de l’utilisation d’un VNA. Les prix oscillent entre une trentaine d’euros et une centaine pour des clefs d’entrée de gamme. Les tarifs dépassent les 200 $ sur des modèles de marque.

• Câble de mesure. Si l’on peut, dans un premier temps, se contenter de cordons « patch » SMA de fabrication Chinoise, on se rend vite compte qu’il est plus agréable de travailler avec une paire de cordons de mesure souples, bien blindés, résistants, dotés de connecteurs fiables et solides –si possibles en acier- et de longueur précisément connue. Envisager entre 30 et 100 euros pièce chez Rota Franco par exemple

• Un DUT-holder. Ce terme barbare désigne une platine de support de composants ou de réseau (groupe de composants) facilitant les tests. Que l’on souhaite mesure un quartz, un filtre à quartz, une résistance, un tronçon de câble, un condensateur etc, il faut que ce composants soit maintenu par un support dont les caractéristiques physiques –dimensions, capacité et inductance parasite, plage de fréquence d’utilisation- sont connues. Ce genre d’accessoire peut aller de la simple chute de pcb sur lequel sont soudés deux connecteurs coaxiaux, à un ensemble mécanique usiné de précision. Si l’on se limite aux bandes HF à UHF, un bout de microstrip à quelques centimes d’euros et deux prises SMA peuvent parfaitement suffire.

• Une série de coupleurs directifs et hybrides. Que ce soit pour prélever une petite partie d’un signal à analyser ou isoler l’instrument, voir relier deux section interne de l’instrument lui-même, un jeu de coupleur, hybrides et/ou directifs devient vite nécessaire (voir indispensable sur des appareils tels que le N2PK ou le MSA). C’est parfois un investissement très lourd, pouvant varier de quelques dizaines d’euros (coupleurs directifs « composant » Mini-Circuit) à plusieurs milliers d’euros (coupleurs de puissance Agilent ou Anritsu). Un jeu de coupleurs directifs et hybrides de faible puissance (10 dBm maxi), déniché sur eBay ou dans un salon OM, peut déjà constituer une base de travail fiable pour un investissement ne dépassant pas 100 à 200 euros.

• Un jeu d’atténuateurs. Tant pour protéger le VNA de signaux puissants que pour évaluer un circuit actif –ou comparer avec précision un niveau de puissance-, un jeu d’atténuateurs fixes ou, mieux encore, un atténuateur pas à pas 0/70 dB par pas de 10 dB est souvent nécessaire. Un vna étant également un fréquencemètre et un générateur HF, on peut difficilement éviter de travailler sans atténuateur lorsque l’on joue avec ces deux fonctions pour évaluer la sensibilité d’un récepteur ou éviter de saturer le détecteur du VNA –dans ce cas, un « pas de 1 dB » peut être plus utile. Certains atténuateurs, ainsi celui de N2PK- sont prévus pour être pilotés par le VNA lui-même. Un « bon » step attenuator est vendu entre 50 et 100 euros sur le marché de l’occasion

• Une horloge-étalon. Qu’il s’agisse d’un GPS-Do ou d’un TCXO étalonné, il est important de pouvoir, à périodes régulières, vérifier la précision en fréquence du VNA. Certains de ces instruments sont d’ailleurs parfois équipés d’un connecteur destiné à recevoir un signal-étalon (VNWA par exemple).

• Relais coaxiaux. Entre 25 et 50 euros pièce sur le marché de l’occasion, selon qu’il s’agit de relais simples (2 positions), transfert (2x2 positions alternées) monostables, bistable, en 5,12 ou 24 V (les plus courants).. Ce sont des compléments indispensables pour fabriquer un étage d’entrée automatisé pour votre VNA. La tête de mesure des paramètres S du VNWA, par exemple, a besoin d’un relai transfert. Le N2PK, pour la même fonction, demande un relai monostable 2 positions avec charges 50 Ohm sur les contacts libres. Le MSA, entre la tête des paramètres S, le passage en mode AS/VNA, la lecture Direct-Réfléchi, exige au moins 5 relais monostable et un relai transfert. Faible perte d’insertion, impédance de 50 Ohm, isolation entre ports élevée (80 dB ou plus) sont les points caractéristiques les plus importants pour déterminer leur choix.

• Tête RF-IV. Il n’en existe qu’une seule dans le domaine amateur, celle de N2PK, pcb vendu par Ivan VE3IVM, pour 36 dollars. Ce module permet d’accroitre considérablement la précision de mesure S11 lorsque les impédances des réseaux en test sont très éloignés du 50 Ohm typique. A l’heure où nous rédigeons ces lignes, Ivan est en rupture de stock et travaille à la conception d’une nouvelle version de tête RF-IV, en raison de l’arrêt de fabrication de composants de commutation spécifiques.