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Revision as of 17:56, 24 January 2012

Description Technique

Réalisation

Filtre F.I. Filtre à quartz ou filtre de résolution

Le filtre à Quartz final détermine la largeur de résolution du MSA. Des flancs raides et une forte réjection hors bande est une condition impérative pour obtenir une bonne sélectivité. Il existe plusieurs options de construction possible. La bande passante peut aller de 100 Hz seulement à 2 MHz, et il n’est pas obligatoire d’utiliser un filtre à quartz. Comme cela relève du choix de chaque personne construisant le MSA, je n’ai pas souhaité préciser le type de composant à employer. Certaines suggestions sont détaillées dans le chapitre

PWB-MCF Un PCB s’adaptant à différents types de filtres monolithiques peut être utilisé. Bien entendu, la fréquence centrale et la résolution dépend des caractéristiques de chaque filtre. Vous trouverez ci-après quelques SLIM qui utilisent ces filtres et qui sont décrits sur la page déjà mentionnée.

SLIM-MCF-FL096 : sa fréquence centrale est de 10,695 MHz, sa bande passante de 3,8 KHz. J’ai utilisé ce design lorsque j’ai construit et testé le premier MSA/TG/VNA. Il s’agit d’un filtre 8 pôles qui présente une perte d’insertion de 4 dB. Il a été cannibalisé sur un vieux poste de cibiste et doit probablement provenir de chez Uniden. Cependant, je ne puis en trouver la moindre source d’approvisionnement.

SLIM-MCF-L024 : Sa fréquence central est de 10,695 MHz et sa bande passante de 2,2 KHz. Le filtre à quartz provient de U.S. Electronics, Ref. 10L024A. J’ai dessiné ce filtre « en aveugle », sans avoir physiquement eu ce composant entre les mains. Cependant, j’ai testé des filtres similaires issus d’émetteurs CB ayant des caractéristiques similaires. C’est le seul filtre que j’ai pu trouver disponible sur le marché. Tous les autres que j’ai utilisé ne peuvent être trouvés facilement sur Internet ou dans les réseaux de distribution. Reste que U.S. Electronics les vend par quantité de 1000.

QMF 10725 : Ce filtre à Q élevé a une trop grande taille pour être installé sur le pcb PWB-MCF, mais j’ai tenu à le faire figurer dans cette liste. Il s’agit d’un filtre 8 poles avec une bande passante de 7, 5 KHz. Le QMF 10713 offre une bande passante de 15 KHz avec une impédance identique. Deux personnes on affirmé avoir eu d’excellents résultats avec ce type de filtre acheté sur eBay.

PWB-CLF-5. Ce PCB est étudié pour recevoir jusqu’à 5 quartz, dans le but de construire un filtre en échelle. La fréquence centrale et la bande passante est déterminée par celui qui construit le filtre. Ce design est particulièrement adapté aux filtres à bande très étroite (moins de 1 kHz). Cette page Web donne quelques exemples. Je devrais prochainement ajouter la description d’un filtre utilisant des quartz en cascade, achetés chez Digikey ou Mouser.

Test Unitaire

Pour effectuer la batterie de tests, les modules suivants sont nécessaires :

• Alimentation externe pouvant fournir un courant de +13,6V, 1000 mA
• Un ordinateur, son moniteur et un câble d’imprimante parallèle
• Le module Carte de Commande
• Le module de conversion Analogique/Numérique (A to D)
• Le module détecteur de phase (PDM, selon option d’alimentation du C.A/N)
• Le module Détecteur Logarithmique
• L’Oscillateur Maître
• Le module DDS1
• Le filtre à quartz
• Le logiciel : spectrumanalyzer.tkn ou spectrumanalyzer.bas

Configuration de test :

Plan d'interconnexion du test du filtre à quartz (cliquez sur le document pour agrandir)

1. Vérifiez que les modules suivant sont effectivement alimentés par la carte de commande : Oscillateur Maître, DDS, Détecteur log, convertisseur A/N et éventuellement détecteur de phase

2. Connectez la sortie du DDS (J3) à l’entrée du filtre à Quartz

3. Connectez la sortie du filtre à quartz à l’entrée du détecteur log, J1

4. Connectez la sortie du détecteur log, J2, au convertisseur A/N, sur la prise J1, filtre vidéo commuté sur « mid »

5. Alimentez les modules

Test :

1. Lancer le logiciel MSA. La fenêtre principale va s’afficher, un balayage va se lancer en mode Analyseur de Spectre.

2. La position de la trace d’amplitude de signal n’a aucune importance.

3. Arrêtez le balayage. Ouvrez la fenêtre de paramètres de balayage. Changez la fréquence centrale(champ « Cent ») pour y inscrire celle de votre filtre. Modifiez la plage de balayage (Span) à environ 10 fois la largeur de bande estimée de votre filtre à quartz. Cliquez sur « OK », puis sur « Restart ».

4. Arrêtez le balayage. Ouvrez la fenêtre “Setup/Special Tests” et cliquez sur le bouton DDS1 Sweep ». Dans la fenêtre principale, cliquez ensuite sur le bouton « Continue ». La courbe d’amplitude doit afficher les caractéristiques de votre filtre à Quartz

5. La puissance d’entrée injectée dans le filtre est proche de -8dBm. La sortie du filtre donne le niveau d’amplitude, mais ne peut être pris pour argent comptant puisqu’il n’a été effectué qu’une calibration grossière du détecteur log (voir chapitre en question dans le paragraphe « det log »).

6. Cliquez sur « Restart », puis arrêtez le balayage

7. Dans la fenêtre des « Tests Spéciaux », cliquez sur le bouton « DDS1 Sweep »

8. Dans la fenêtre principale, cliquez sur « Continue »

9. Ma trace doit maintenant afficher les caractéristiques de votre filtre avec un peu plus d’exactitude en termes d’amplitude. La fréquence centrale a peu de chances d’être exacte puisqu’aucune calibration des horloges n’a été effectuée jusqu’à présent. Mesurez et notez le niveau d’amplitude à la fréquence centrale

10. Remplacez le filter à quartz par un câble coaxial pour déterminer le niveau de puissance effective à la sortie J3 du DDS

11. La perte d’insertion du filtre est donnée par la différence entre le niveau d’amplitude « sans filtre » et le niveau mesuré avec le filtre. Notez cette valeur, elle sera nécessaire par la suite.

12. Répétez cette opération pour chaque filtre que vous avez construit.