Latest revision as of 12:13, 28 May 2012

SLIM-MXR-3 rev A Mélangeur 3

Description technique

SLIM-MXR-3, 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-3.sch Rev A , Schémas, format ExpressPCB.

b. LAYSLIM-MXR-3.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 de ExpressPCB.

c. PLSLIM-MXR-3.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 de ExpressPCB. C’est là la configuration de base du design du SLIM-MXR-3.

Le SLIM-MXR-3 a été conçu pour être utilisé en troisième mélangeur dans la configuration MSA avec générateur de tracking (MSA/TG).C’est un clone du SLIM-MXR-1, qui repose sur le même schéma de principe et utilise les mêmes composants. Certaines améliorations et modifications ont justifié le fait que le SLIM-MXR-3 possède sa propre documentation. J1 est le port d’entrée. J3 est utilisé comme port d’injection HF. J3 est la sortie du downconverter en direction de l’étage F.I.. En configuration MSA/TG, J2 est la sortie du générateur de Tracking, qui travaille de 0 à 1000 MHz. La broche 2 de l’ADE-11X est reliée au pont de diode interne, qui descend jusqu’à 0 Hz. J1 doit recevoir un signal d’environ +10 dBm. J3 doit recevoir un signal d’environ +10 dBm également. Mini-Circuits

Mini-Circuits estime les pertes de conversion à -7,5 dB. Je les ais mesurées à -6,5 dB. Le niveau de sortie sur J2 doit être situé entre -10 dBm et -12 dBm. Je dois avertir le lecteur qu’en plus du signal 0-1000 MHz attend, il devra s’attendre à trouver tout un tas de produits de mélange.

Améliorations possibles

Revision A: Modifications successives depuis le 11-06-08 à nos jours

Pour les SLIM-MXR-3 Rev A, SKSLIM-MXR-3 Rev A, PWB-MXR-ADE Rev 0, PLSLIM-MXR-3 Rev B

1. Un atténuateur de 2,5 dB est installé sur le port « L » du mélangeur, pour améliorer l’isolation port à port de l’ ADE-11X et l’adaptation d’impédance vis à vis de l’O.L. sur J1 2. Un atténuateur de 14 dB est installé sur l’entrée du port « R », pour améliorer la l’isolation port à port de l’ ADE-11X et l’adaptation d’impédance de J3 3. Ajout d’une capa de 2 pf entre la pin 3 du mélangeur et la masse (position C29). Ce circuit améliore d’adaptation de l’atténuateur 14 dB avec J3. Ces modifications améliorent grandement l’isolation du mélangeur, mais rend nécessaire que le niveau de l’O.L. sur J1 soit d’environ +9,5 dBm. Pour utiliser ce module à puissance réduite (+7 dBm), l’atténuateur doit être supprimé. Cependant, j’ai testé ce module avec tout juste +4.5 dBm sur J1 (soit +2 dBm en entrée du port L de l’ADE-11X) avec un accroissement de seulement -1 dB de pertes de conversion.

SKSLIM-MXR-3, Schéma du SLIM-MXR-3

La résistance R15 est un court-circuit de zéro Ohms si l’on ne compte pas monter d’atténuateur. La valeur de C25 est basse pour ne laisser passage qu’aux fréquences hautes.

LAYSLIM-MXR-3, Plan de repérage SLIM-MXR-3

Cette photo a été prise avant l’ajout de C29 et des atténuateurs.

Réalisation

Le troisième mélangeur (Mixer 3) n’est utilisé que si le Générateur de Tracking est intégré au MSA. Un atténuateur de 2,5 dB est installé sur le port « L » du mélangeur et un atténuateur de 14 dB est installé sur l’entrée du port « R », tous deux pour améliorer la conversion et l’isolation port à port de l’ ADE-11X. L’O.L. (PLL 3) injecte un signal de 10 dBm qui, après passage dans le premier atténuateur, se retrouve à 7,5 dBm sur l’entrée « L ». Le niveau de puissance appliqué sur le port « R » est de 10 dBm (provenant de PLL 2), que l’atténuateur ramène a -4 dBm.

A noter que l’entrée « R » du second mélangeur travaille à une fréquence de 1024 MHz. L’impédance de l’ADE-11X n’est pas exactement de 50 Ohms. L’adaptation du port « R » à l’atténuateur de 14 dB peut être nettement amélioré en ajoutant une capa de 2 ou 2,2 pf à la position C9 entre la sortie de l’ADE-11X, pin 3 et la masse. La modification est également possible sur les PCB de bg6khc.

Normalement, la sortie J2 de PLL 3 est directement reliée à l’entrée J1 du troisième mélangeur (Mixer 3). Pour effectuer des mesures dans la bande 1-2 GHz, cette sortie peut être utilisée comme générateur de tracking à haut niveau (10 dBm). Pour ce faire, il est conseillé de prévoir une sortie de J2/PLL 3 (avec une signalisation du genre « PLL 3 Out, 1-2 GHz, +10 dBm ») ainsi que de J1/Mixer 3 sur la face avant du MSA. En temps normal, lors des mesures 0/1 GHz, un pontage en coax reliera ces deux prises.

Test unitaire

Le module Mixer 3, SLIM-MXR-3 est le troisième mélangeur appartenant au circuit VNA 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 Mixer 1 mais les résultats diffèreront en raison des atténuateurs insérés dans le circuit du port « R ».

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 3 » ou « Mixer 3 ». Effectuez ces tests jusqu’au point 4 (dans le paragraphe « Tests du Mélangeur 2 » et continuez avec le point 5 situé ci-dessous.

Si vous venez d’achever le test du mélangeur 1, vous pouvez le désinstaller et le remplacer par le mélangeur 3. Si le balayage a été arrêté, cliquez sur « Continue ».

5. La trace « Magnitude » résultante doit maintenant indiquer la bande passante effective de votre filtre à quartz. La puissance maximale qui est mesurée (Mag Scale) est la résultante de la somme des puissances des deux produits du mélangeur, 53,3 et 74,7 MHz. La moitié de ce total moins la puissance en entrée du mélangeur équivaut à la perte d’insertion du mélangeur. Les pertes de conversions doivent être approximativement de 7 dB, +/-1 dB. Les pertes de conversion du module doivent se situer aux environs de 21 dB +/-1 dB, en raison des quelques 14 dB d’atténuation du circuit du port «R ». Par exemple : Si la sortie du filtre à quartz est mesurée à -12 dBm et que la puissance totale de sortie du mélangeur est de -29.5 dBm, comme indiqué par l’échelle «Magnitude » (sortie du détecteur logarithmique), alors la puissance de ces signaux est la moitié tu tout, soit -32.5 dBm. La perte de conversion est donc de = -32.5 - (-12) = -20.5 dB. Toute valeur plus grande que -23 dB de perte doit être considéré comme un problème. Ces opérations achevées, inscrivez sur votre « sortie papier » du plan de votre MSA, section « mélangeur 3 », la perte d’insertion calculée qui sera utile à toutes fins de référence.

6. Les données ci-avant seront précises si :

a. Un étalonnage grossier du détecteur logarithmique a été effectuée et que

b. l’amplitude du signal en dehors de la courbe du filtre est située au moins 15 dB en dessous du niveau maximum du « plateau » du filtre sur la fréquence centrale. Ce signal « extérieur » est une fraction du signal de l’oscillateur 64 MHz provenant du port « L » du mélangeur ADE-11X et passant sur le port « R ». Il (ce signal) caractérise l’isolation de port à port et doit être au moins de -55 dB. Comme le port « L » est aux environs de +8dBm, le niveau de signal « extérieur » doit se situer à -61 dBm ou moins encore.

c. L’isolation des ports « I » vis-à-vis de « R » doit également être de -55 dB ou meilleure. Ainsi, le niveau de signal d’entrée à 10,7 MHz (-12dBm) qui franchirait la sortie du mélangeur sera inférieure à -81 dBm.

7. Ceci achève le test principal et la vérification du troisième mélangeur. Je suggère que vous démontiez le Mélangeur 3 et le substituiez avec le Mélangeur 4 et que vous vous reportiez au chapitre traitant du test du « Module Mélangeur 4 »

Platine bg6khc

Aucune difficulté particulière à signaler. La modification consistant à souder une capa de 2 pf sur la sortie (pin 3) du mixer peut être simplifiée en utilisant un condensateur au format 1206. Voir photo