LO 10224 MHz - no tune
Un oscillateur local sur 10224 MHz peut être réalisé de différentes façons .La plus connue consiste à multiplier une fréquence stable aux alentours de 100 MHz.Cette méthode est réalisable en soignant particulièrement la stabilité en température de l'oscillateur de base, car le facteur de multiplication est trés grand ( 96 ) .Il y à aussi la méthode " PLL + multiplication , Dans ce cas on peut partir par ex d'un PLL sur 2556 ou 1278 MHz , et de multiplier respectivement par 4 ou 8.Cette méthode est exploitable aujourdh'ui car on trouve facilement les composants à bas prix , y compris le vco .Une méthode peu utilisée consiste à réaliser un PLL directement sur la fréquence de sortie désirée .Pour ce faire il faut disposer d'un oscillateur que l'on pourrait piloter par un PLL, et de trouver le "préscaler " permettant de diviser un signal de 10224. Pour l'oscillateur plusieurs solutions se présentent : le plus connu est l'oscillateur " DRO " ( largement utilisé en télévision ) et il pourrait trés bien être utilisé conjointement avec une diode "varicap " afin de l'incorporer dans un PLL.Ce type de montage n'est pas trés répandu , et c'est un peu dommage car le bruit de phase d'un oscillateur DRO est trés bon .Il y à ensuite la possibilité d'utiliser un oscillateur " YIG " qui présente aussi de bonnes caractéristiques au niveau du " bruit de phase " Les montages utilisant un signal de référence relativement bas en qrg et " excitant " une diode " SRD " dans un contexte de " phase fréquency detector " sont encore moins connus , pourtant excellents en matière de " bruit de phase "( un préscaler produit du bruit de phase , mais un PLL à base de " phase fréquency detector "produit bien moins de bruit . En dernier exemple il reste le vco directement sur la fréquence désirée .C'est cette méthode que je vais utiliser dans le montage décrit plus bas .Ayant trouvé à " Amtec " Saarbrucken un vco centré sur 10 GHz ( provenance platines link laser 10g/b ) j'ai essayé d'en faire un montage simple et compact en utilisant ce vco dans un PLL .Un montage similaire à déja été décrit sur ce site .Cette fois ci j'ai simplement incorporé le vco sur la platine du PLL ,et cet OL est suivi d'un ampli, déniché chez le même fournisseur à prix acceptable .Le vco apelle quelques commentaires .Les types de vco disponibles chez ce vendeur sont parfois différents .La différence est minime , mais réside dans la plage couverte .Sur 2 spécimens testés , le plus intéressant été du type : V42311- Z22 - A33 dont la courbe " tension fréquence est sensiblement la même que celle relevée par Jean Luc de F1ULQ sur un spécimen . Ces vco ne montent pas tous à 10.368, mais permettent d'en faire du 10224 sans problêmes .Le montage retenu est traditionel, c.à.d. ,vco + prescaler +PLL avec deuxième préscaler incorporé .Le préscaler est un HMC362 utilisé aussi sur le fréquencemètre décrit sur ce site . Le PLL ne setrouve plus facilement , c'est un MC12179.Son facteur de division est de 256.Il est encore dispo chez Giga-Tech..............Une alternative serait de le remplacer par un ADF4007, mais le MC12179 étant disponible à la station , je l'ai utilisé .
En dessous la courbe de tension - fréquence relevée par Jean Luc de F1ULQ ,sur un modèle de vco .
On voit sur la courbe au- dessus, qu'en débordant quelque peu " au de la " des 5 Volts de base ,( bon nombre de varicap supportent bien + de tesion de contrôle ) le vco pourrait monter un peu + haut en QRG, mais les limites sont fixées par le constructeur ......( un exemplaire de ces vco montait bien + haut en qrg en prenant le risque de l'alimenter en +8 V au niveau de " volts controle ".....il à supporté ........)
L'ensemble est monté dans un boitier 90 x 60 mm.La réalisation du circuit est faite sur du " FR4 " de 0.8 mm. La platine est téléchargeable ici.
Voici une image de cette réalisation " réellement trés simple " . Le vco est encastré car il possède un "méplat " ou " semelle " en dessous, permettant de le visser sur le côté cuivre du double face et de favoriser ainsi en même temps un échange thermique .
Le montage consomme environ 100 mA sous 12 V . Le niveau de sortie est assez faible , de l'ordre de - 4 à 0 dBm .
Le schéma est en dessous .
Voici une image de cet ampli .
ci dessous l'inverseur de polarité MAX765 ( inp 3 à 8 V , et out -12 V ) cela explique la présence du 7805.
La consommation de l'ampli est de 360 mA sur la branche positive et de 11 mA env sur la branche négative .Les pins " bias et DD " ne sont pas connectées .La pin " det " sort un signal continu pouvant servir de " monitoring ".La pin " Vc " ( Volt controle ) est reliée au + 12 V à travers une résistance de 100 à 120 Kohm selon le gain désiré .
Le signal en sortie est stable quand le PLL est vérouillé .Il faudra cependant tester cela avec un mélangeur et un RX 144 par ex pour être sûr .Ce vco et cet ampli ont été trouvé chez: http://stores.ebay.de/zhoefler
On y trouve aussi d'intéressants lots de connecteurs et autres composants .Si je le mentionne , c'est simplement dû au fait que j'ai déja acheté plusieurs fois chez ce vendeur , sans le moindre problême .
Les essais
Les tests ont entrainé des modifications par rapport au projet initial .D'abord , le niveau de sortie du vco n'est pas suffisant pour permettre un fonctionnement correct du PLL tel que cela était prévu sur la platine . Le préscaler HMC362 ne fonctionnant correctement qu'avec un signal de niveau suffisant sur son entrée.Il à donc fallu amplifier le 10224 MHz à un niveau de + 13 à 17 dBm , et ensuite ponctionner une partie du signal à l'aide d'un coupleur 10 dB et de réinjecter ce signal sur le premier diviseur .Le filtre de boucle du PLL à également demandé une adaptation afin d'assurer un verrouillage sûr .Finalement le PLL verrouille parfaitement sur la fréquence recherchée .Des tests ont également été réalisés en remplaçant le quartz par une DDS .Cela fonctionne sans problêmes sur une grande partie de la fréquence couverte par le vco.En prime , pour revenir au 10224 recherché , la DDS permet un règlage trés précis de la fréquence , la DDS utilisée pour le test ayant un " pas " de 0.02 Hz..................x 1024 = 20,48 Hz = le pas le plus faible sur 10224 MHz...............!!!!!!!!!!!!!!
En dessous le montage en test sur la table.... sâle .....( Conchita est en grève .....)
Sur l'image ci dessous on voit partiellement ces modifications ( rajout de 2 sma ) l'une pour réinjecter le signal et l'autre pour rentrer avec la DDS . Le petit amplificateur chauffe beaucoup et à été monté sur un radiateur qui semble un peu " juste " à l'usage .
Voila
une réalisation ne demandant aucun règlage de
circuits accordés . Cela pourrait inciter quelques OMs
à se lancer sur la bande des 3 cm ,sans avoir à règler des étages multiplicateurs de fréquences ( la hantise des OMs n'ayant pas d'appareils de mesure sur ces fréquences .
23 - 02 - 2010
Poursuite des essais .
Aprés divers essais, en mélangeant ce signal avec du 10368 ,et en écoutant le résultat sur un RX 2 m, il s'avère que le signal issu du mélange, est affecté de beaucoup trop de bruit . Il faudra donc revoir le PLL , essentielement au niveau du filtre de boucle . En ce qui concerne la stabilité , celle ci est bonne et n'appelle pas de commentaire .
24 - 02 - 2010
Dernières modifications .
Le filtree de boucle "pll " à encore été modifié ( voir schéma ) .La capacité de 0.03 à été remplacée par un condensateur tantale de 1 u F.La résistance de sortie de 10 Kà été remplacée provisoirement par une ajustable de 20 K et aprés règlages , cette valeur était de 4.7 K et à donc été remplacée par une résistance fixe de même valeur . Le bruit constaté sur le signal à totalement disparu et cet "OL " est à présent bon pour le service ,aprés avoir demandé plusieures heures d'éssais et de modifications du filtre de boucle du PLL. L'harmonique 9 de l'OL de mon transverter 23 cm ( 1152 x 9 = 10.368 ) qui rayonne à la station par manque de blindage ........ donne à présent un signal propre sur 144.000 avec un niveau de S9 avec le mélangeur seul , sans préampli , et avec comme antenne , directement sur le mélangeur , un simple "capuchon " de 22 mm de diamètre raccordé à une " sma" .
voici l'image du test final .
23 - 04 - 2010
Voici une image finale représentant cet OL dans son contexte " transverter ".
La connectique à été réalisée avec du semi rigide 141 " alu argenté " ( ref. UT 141-A-A1 tp106593 A ), ce qui facilite énormément la réalisation des cintrages car ce coax est trés malléable .Une précision cependant : si pour une raison quelconque on à voulu nettoyer ce coax avec du papier de verre trés fin , il sera impossible de faire une soudure car la faible couche argentée aura disparue et l'on sera en présence d'aluminium avec les problêmes que l'on connait !!!!!!!!!!!!!!!!!
Ce deuxième transverter est prévu pour être installé en station fixe au qra au courant de l'été .
La DDS servant de référence n'est pas sur la platine , celle ci restera à la station , et le signal de référence 9,984375 MHz sera véhiculé par un coax RG58 jusque sur le mât d'antenne .
Voir aussi " transverter 144 - 10.368.
à se lancer sur la bande des 3 cm ,sans avoir à règler des étages multiplicateurs de fréquences ( la hantise des OMs n'ayant pas d'appareils de mesure sur ces fréquences .
23 - 02 - 2010
Poursuite des essais .
Aprés divers essais, en mélangeant ce signal avec du 10368 ,et en écoutant le résultat sur un RX 2 m, il s'avère que le signal issu du mélange, est affecté de beaucoup trop de bruit . Il faudra donc revoir le PLL , essentielement au niveau du filtre de boucle . En ce qui concerne la stabilité , celle ci est bonne et n'appelle pas de commentaire .
24 - 02 - 2010
Dernières modifications .
Le filtree de boucle "pll " à encore été modifié ( voir schéma ) .La capacité de 0.03 à été remplacée par un condensateur tantale de 1 u F.La résistance de sortie de 10 Kà été remplacée provisoirement par une ajustable de 20 K et aprés règlages , cette valeur était de 4.7 K et à donc été remplacée par une résistance fixe de même valeur . Le bruit constaté sur le signal à totalement disparu et cet "OL " est à présent bon pour le service ,aprés avoir demandé plusieures heures d'éssais et de modifications du filtre de boucle du PLL. L'harmonique 9 de l'OL de mon transverter 23 cm ( 1152 x 9 = 10.368 ) qui rayonne à la station par manque de blindage ........ donne à présent un signal propre sur 144.000 avec un niveau de S9 avec le mélangeur seul , sans préampli , et avec comme antenne , directement sur le mélangeur , un simple "capuchon " de 22 mm de diamètre raccordé à une " sma" .
voici l'image du test final .
23 - 04 - 2010
Voici une image finale représentant cet OL dans son contexte " transverter ".
La connectique à été réalisée avec du semi rigide 141 " alu argenté " ( ref. UT 141-A-A1 tp106593 A ), ce qui facilite énormément la réalisation des cintrages car ce coax est trés malléable .Une précision cependant : si pour une raison quelconque on à voulu nettoyer ce coax avec du papier de verre trés fin , il sera impossible de faire une soudure car la faible couche argentée aura disparue et l'on sera en présence d'aluminium avec les problêmes que l'on connait !!!!!!!!!!!!!!!!!
Ce deuxième transverter est prévu pour être installé en station fixe au qra au courant de l'été .
La DDS servant de référence n'est pas sur la platine , celle ci restera à la station , et le signal de référence 9,984375 MHz sera véhiculé par un coax RG58 jusque sur le mât d'antenne .
Voir aussi " transverter 144 - 10.368.