Latest revision as of 12:13, 28 May 2012

SLIM-MXR-1 rev A Mélangeur 1

Description technique

SLIM-MXR-1, Mélangeur, PCB taille “A” & SLIM_MIXER_1 V2.2 bg6khc

Faites un « clic droit » avec votre souris et sélectionnez « Enregistrer la cible sous… » pour télécharger le fichier :

a. SKSLIM-MXR-1.sch Rev A, Schémas, format ExpressPCB.

b. link title LAYSLIM-MXR-1.pcb Rev A, Dessin du circuit, format ExpressPCB. Utilisez ce fichier pour situer l’emplacement des composants. Ne surtout pas utiliser pour passer commande auprès d’ExpressPCB.

c. PLSLIM-MXR-1.txt Rev B, Liste des composants (BOM) format TXT.

d. PWB-MXR-ADE.pcb Rev 0 , Dessin du PCB, format software. Utilisez ce fichier pour passer commande auprès d’ExpressPCB. C’est là la configuration de base du design du SLIM-MXR-1.

Le SLIM-MXR-1 repose sur un composant Mini-Circuits ADE-11X. Ce mélangeur présente une bonne isolation uniquement sur les ports « L » et « R » (pin 3 à pin 6). Minicircuits la donne pour -38 dBc, mais elle est plus proche en réalité de -30 dBc ) 1000 MHz. Le constructeur estime les pertes de conversion à -7,5 dB. Je les ais mesurées à -6,5 dB. Je continue de recommander l’achat de ce mixer essentiellement en raison de son faible prix d’achat.

Améliorations possibles

Atténuateur d’entrée optionnel

Bien que cela ne soit pas montré sur le schéma, un atténuateur peut être inséré sur l’entrée J2 pour que SLIM-MXR-1 présente une meilleure adaptation à 50 Ohms vis-à-vis des signaux extérieurs. R15 est remplacé par un atténuateur en Pi avec des valeurs de résistances présentant le facteur d’atténuation souhaité. Les résistances R11 (entrée du Pi, coté connecteur) et de sortie du Pi, R19 (coté mixer) ne sont pas montrées sur le schéma. Par exemple, un atténuateur 6 dB serait compose de R11=150 Ohms, R15=37,4 Ohms et R19=150 Ohms. Le calcul d’un atténuateur peut être grandement simplifié en utilisant le logiciel gratuit AADE Filter Design proposé par AADE (http://www.aade.com/filter.htm)link title

SKSLIM-MXR-1, Schéma du SLIM-MXR-1

La résistance R15 est un court-circuit de zéro Ohms. La valeur de C25 est basse pour ne laisser passage qu’aux fréquences hautes.

LAYSLIM-MXR-1, Plan de localisation des composants et photo SLIM-MXR-1

Cette photo ne montre aucune “amélioration” autre que l’atténuateur d’entrée sur J1..

Modification optionnelle du port "R"

Une fois le MSA testé et son fonctionnement vérifié, l’utilisateur peut s’étonner que le rapport Gain/Fréquence marque un changement abrupt pour tout ce qui se situe en dessous de 400 MHz. Cela est dû au filtre à cavité d’entrée qui crée une désadaptation du premier mélangeur aux fréquences autres que celles préconisées pour la première fréquence intermédiaire (à 1013 MHz). La fréquence effective est dépendante de la longueur de la liaison coaxiale entre le premier mélangeur (port R, prise J3) et le filtre à cavités. Ce changement brutal n’affecte pas la précision du MSA. Cette désadaptation peut être atténuée avec une légère modification (optionnelle) du module SLIM-MXR-1. Elle consiste à ajouter une capa de 1 pf et une résistance de 50 Ohms toutes deux en série, entre le port R et la masse

1. Ajoutez une 1 pf à l’emplacement X26 (port « R » de l’ADE-11X, R pin 3). 2. Ajoutez une résistance de 49.9 Ohm à l’emplacement X27. La valeur n’est pas critique et peut varier de 43 à 62 Ohms. Ces deux composants en série agissent comme une charge vis à vis du signal réfléchi provenant du filtre à cavités.

Implantation générale des composants sur la platine "Mixer 1"

(ndt : a l’attention des utilisateurs des pcb de bg6khc, les atténuateurs d’entrée sur J2, tout comme le réseau R/C en sortie du port « R » peuvent être soudés sans le moindre problème, des réserves sur le plan de masse dans le « soldermask » ayant été prévues. Seul la cellule R/C demandera un peu plus de délicatesse pour relier les composants en série, aucun « ilot » intermédiaire de soudure n’ayant été envisagé)

Réalisation

ATTENTION : L’entrée du MSA est couplée directement au premier mélangeur (Mixer 1). Les diodes du port « I » du mixer peuvent être détruites si l’on injecte un signal avec une composante continue ou si le niveau de HF est trop élevé. Il faut se souvenir de la règle : le signal d’entrée max ne doit pas être plus grand que celui appliqué sur le port « L » + 7 dBm (ndt : 7,5 dBm sur L, soit 14,5 dBm max). Pour éviter tout problème de surtension d’entrée, il est prudent d’insérer un atténuateur de 3 à 10 dB en entrée, qui de surcroît améliorera l’adaptation d’impédance en entrée de mélangeur et permettra de mesurer des signaux plus puissant. Mais cet ajout décalera d’autant la dynamique du MSA, décalage dont il faudra tenir compte lors des mesures.

Un atténuateur de 2,5 dB est installé sur le port « L » (J1) du mélangeur, pour améliorer la conversion et l’isolation port à port de l’ ADE-11X. L’O.L. (PLL 1) injecte un signal de 10 dBm qui, après passage dans cet atténuateur, se retrouve à 7,5 dBm sur l’entrée « L ».

Une fois le MSA testé et son fonctionnement vérifié, l’utilisateur peut s’étonner que le rapport Gain/Fréquence marque un changement abrupt pour tout ce qui se situe en dessous de 400 MHz. Cela est dû au filtre à cavité d’entrée qui crée une désadaptation du premier mélangeur aux fréquences autres que celles préconisées pour la première fréquence intermédiaire (à 1013 MHz). La fréquence effective est dépendante de la longueur de la liaison coaxiale entre le premier mélangeur (port R, prise J3) et le filtre à cavités. Ce changement brutal n’affecte pas la précision du MSA. Cette désadaptation peut être atténuée avec une légère modification (optionnelle) du module SLIM-MXR-1. Elle consiste à ajouter une capa de 1 pf et une résistance de 50 Ohms toutes deux en série, entre le port R et la masse. Voir la page des modifications du mixer 1 pour toute information de repérage des composants.

Bien que cela ne soit pas montré sur le schéma, un atténuateur peut être inséré sur l’entrée J2 pour que SLIM-MXR-1 présente une meilleure adaptation à 50 Ohms vis-à-vis des signaux extérieurs. R15 est remplacé par un atténuateur en Pi avec des valeurs de resistances présentant le facteur d’atténuation souhaité. Les résistances R11 (entrée du Pi, coté connecteur) et de sortie du Pi, R19 (coté mixer) ne sont pas montrées sur le schéma. Par exemple, un atténuateur 6 dB serait compose de R11=150 ohms, R15=37,4 ohms et R19=150 ohms. Le calcul d’un atténuateur peut être grandement simplifié en utilisant le logiciel gratuit AADE Filter Design proposé par AADE ([1])

Test unitaire

Le module Mixer 1, SLIM-MXR-1 est le premier mélangeur du circuit analyseur de spectre du MSA. Il doit être l’un des premiers module à être testé afin de rendre possible les tests des éléments subséquents. Il peut être testé de la même manière que le Mixer 2 et les résultats doivent être identiques.

Configuration du montage de test

Utilisez la procédure décrite dans le paragraphe « module Mélangeur 2 ». Substituez simplement les termes « mélangeur 2 » ou « Mixer 2 » par « mélangeur 1 » ou « Mixer 1 ».

Si vous venez juste d’achever les tests du second mélangeur, vous pouvez simplement démonter le Mixer 2 et le remplacer par le premier mélangeur. Si le balayage (sweep) a été arrêté, cliquez sur le bouton « Continue » et reprenez la procédure à partir de l’étape 3. Inscrivez les valeurs de perte d’insertion mesurées et inscrivez-les sur votre schéma.

Après avoir achevé les tests sur le mélangeur 1, nous vous recommandons de le démonter et de le remplacer par le mélangeur 3. Reportez vous aux tests du paragraphe « Module Mélangeur 3 ».

Platine bg6khc

Aucune difficulté particulière à signaler. La modification consistant à souder une capa de et une résistance en série sur la sortie (pin 3) du mixer demande un peu de minutie. Voir photo

Aucun des mélangeurs n'étant strictement identique, il est conseillé d'inscrire le numéro du mixer au feutre indélébile sur chaque platine. Cela évitera toute confusion au moment du montage.