Station d'émission-réception
expérimentale
F6CRP IN96KE
46°11'02" N - 1°09'57"
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Avertissements :
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Dans les années soixante-dix, on trouvait dans le labo amateur un grid-dip et un contrôleur universel, cet équipement minimaliste permettait de réaliser une station opérationnelle. La technique a évolué, les émetteurs-récepteurs se sont sophistiqués tandis que parallèlement le labo s’appauvrissait. Curieux paradoxe qui peut s’expliquer assez aisément mais qui n’est pas le propos de ce texte. Pourtant, grâce à l’évolution des technologies que nous évoquions précédemment, le phénomène pourrait s’inverser puisque de nos jours, pour des coûts plus que raisonnables, on peut acquérir des outils extrêmement puissants permettant de réaliser des mesures dont un professionnel aurait rêvé il y a encore trente ans. Cette longue introduction pour vous présenter le MiniVNA, VNA pour Vector Network Analyzer ou en français Analyseur de Réseaux Vectoriel. Je tiens à préciser, s’agissant d’un produit commercial, que je ne suis lié à aucune des parties produisant ou distribuant cet appareil, pas plus que je ne suis mandaté pour réaliser un reportage publicitaire. Cet article n’a autre objectif que d’énoncer les possibilités de cet instrument et de sensibiliser certains d’entre nous à ce domaine passionnant qu’est la mesure. Avant d’explorer les possibilités de notre analyseur vectoriel, il convient de revenir à quelques notions, non indispensables à son utilisation, mais qui éclaireront les résultats obtenus. Cet article se décomposera comme suit : |
1- Retour sur la réflexion  Pour matérialiser ce phénomène, la fig 1 présente une analogie optique développée par Agilent. La lentille étant partiellement réfléchissante, une partie de la lumière incidente est réfléchie tandis qu’une autre est transmise. En fonction de la capacité de la lentille à réfléchir la lumière, on pourrait aboutir à une réflexion totale et une transmission nulle.Si à la place de la lumière on injecte de la HF (la lumière est aussi une onde électromagnétique) et non pas dans une lentille mais dans une ligne de transmission terminée par une charge non adaptée, on observera rigoureusement le même phénomène. Etudions maintenant quatre cas, à savoir une ligne de transmission terminée par un court-circuit, la même ligne de transmission ouverte à une extrémité, le cas où la ligne est bouclée sur une résistance pure et enfin le cas où la ligne est bouclée par une résistance en série avec une réactance.
Fig 1
- la ligne terminée par un court-circuit (fig 2):
Fig 2
Fig 3
Fig 4 - la ligne terminée par une résistance et une réactance:
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2 - Principe simplifié d’un analyseur de réseaux vectoriel Mais avant d’aller plus loin, peut-être est-il nécessaire de répondre à la question suivante : à quoi sert un analyseur de réseau et que fait-il ?On distingue deux grandes familles d’analyseurs : - les scalaires L’analyseur de réseaux scalaire ne fournit que la valeur en amplitude des signaux direct et réfléchi en fonction de la fréquence.L’analyseur de réseau vectoriel réalise les mêmes mesures mais en outre il détermine la phase.S’il s’agit de mesurer le coefficient de transmission (ex le gain d’un préampli ou l’atténuation d’un atténuateur le tout en fonction de la fréquence), le scalaire fournira la courbe amplitude en fonction de la fréquence, le vectoriel affichera également la phase des signaux.S’il s’agit de mesurer le coefficient de réflexion, le scalaire indiquera le module du coefficient de réflexion, le vectoriel indiquera le module et l’angle ce qui permettra de déterminer la valeur de l’impédance sous la forme R +/- jX
Fig 5 |
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3 - Présentation du miniVNA de miniRadioSolutions (fig 6)
Un générateur HF (fig 7) basé sur le DDS AD9951 d’Analog Devices produit un signal entre 0,1 et 180 MHz. Les limites de la bande de fréquences ainsi que le pas sont déterminés par l’utilisateur. La commande du DDS est effectuée par le microprocesseur. Ce signal est filtré et passe à travers le coupleur directif PDC10 de chez Minicircuits. Ce coupleur bidirectionnel large bande (1-400 MHz) offre une directivité de l’ordre de 35 dB, une valeur de couplage de 11 dB pour une perte d’insertion de 0,7 dB dans la gamme du MiniVNA, ROS typique de 1,2.
Fig 7
Revenons au miniVNA. Le signal issu du DDS traversant le coupleur est disponible à la sortie DUT. Si l’on veut effectuer des mesures de transmission, on recueillera le signal après passage dans le DUT sur la borne DET, un commutateur électronique (HMC197) aiguillera les signaux, sur commande du processeur, vers le détecteur logarithmique.La communication avec l’ordinateur s’effectue par le port USB, l’alimentation du MiniVNA est également assurée par le PC. Le miniVNA est livré avec un CDROM permettant l’installation des outils logiciels nécessaires et d’un câble USB. Fig 8 Aperçu des mesures que l’on peut effectuer avec le MiniVNA Le miniVNa se présente sous la forme d’un boîtier plastique bleu de dimensions 56x90x23 mm, deux socles BNC (DUT et DET) le relie aux objets à tester, un câble USB établit la liaison avec le PC. En effet le miniVNA n’est pas autonome contrairement à beaucoup d’analyseurs que l’on trouve sur le marché, il a besoin d’un PC pour fonctionner. Une option BlueTooth permet de s’affranchir du fil à la patte que constitue le PC (portable ou pas). On découvre à cette occasion une limitation dans l’emploi de cet appareil, ceci sera particulièrement notable si vous voulez faire des mesures en tête de mât sur vos antennes. Une fois ceci posé, la richesse des informations fournies est sans commune mesure avec celles restitués par des modèles plus « portables ». La mise en service demande au préalable l’installation du logiciel de gestion et d’exploitation ainsi que d’un driver spécifique que vous trouverez sur le CDROM d’installation. Il suffit de suivre les instructions détaillées par la notice d’utilisation, le logiciel détectera automatiquement le port virtuel USB. Précisons que le miniVNA peut fonctionner avec Linux ou Windows et que concernant ce dernier système d’exploitation, il est compatible, à condition d’utiliser le bon driver USB, avec Win98, 2000, XP. La documentation, antérieure à l’arrivée de Vista, ne précise bien entendu rien quant à ce dernier, a priori le fonctionnement est assuré. Ultime précision, l’utilisation du miniVNA requiert un PC 500 MHz ou mieux. Le constructeur fournit les spécifications principales suivantes : couverture de 0,1MHz à 180MHz Nous allons maintenant examiner quelques cas concrets de mesures, cela nous permettra de souligner les particularités de l’interface utilisateur. Cette méthode de découverte pratique sera moins fastidieuse qu’une longue énumération de fonctionnalités.
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4 - Aperçu des mesures que l'on peut effectuer avec le miniVNA Le mode réflexion
Voici l’écran principal du programme fourni avec le miniVNA. On dispose de cinq onglets intitulés [Antenna], [Cable loss], [Cable length], [Transmission], [Generator].Sous ces onglets les données sont tabulées, elles précisent les valeurs des marqueurs M1 et M2. C’est l’utilisateur qui détermine la position de ces marqueurs, un clic gauche positionne le marqueur M1, un clic droit pour le marqueur M2. A la rubrique Display, on peut choisir d’afficher l’intégralité des informations disponibles ou une partie seulement pour plus de clarté. Loss x2 permet de doubler l’échelle de l’axe des ordonnées, Full comme son nom l’indique permet l’affichage complet (toujours pour les informations concernant M1 et M2), Xc et Xl indique la valeur des réactances capacitives et inductives et enfin 50 ohms trace sur le graphe une ligne horizontale indiquant la valeur 50 ohms de référence. On peut choisir de ne pas afficher les marqueurs ou d’en sélectionner un seul, cette opération s’effectue en sélectionnant à la rubrique MARKERS les cases à cocher. Le choix de la gamme de fréquence à analyser est déterminé par l’utilisateur. On a accès à ces choix par différentes options. On peut indiquer au programme les limites basse et haute en remplissant les champs Start et Stop du menu Frequency Sweep Limits, on peut sélectionner l’intégralité de la gamme (0,1 – 180 MHz) en cliquant sur Full, on peut utiliser enfin des valeurs prédéterminées. En sélectionnant HF, on aura accès aux bandes décamétriques et VHF permettra l’exploration des bandes 6 m, 4 m, 2m. Step indique le nombre de pas qui seront effectués pour analyser la bande choisie. Naturellement plus on souhaitera de finesse plus le nombre de pas devra être élevé, plus long sera le temps de balayage. La valeur par défaut est renseignée dans le menu [Configure]. Ce menu vous permet par ailleurs de déterminer l’impédance caractéristique, ainsi que des choix subalternes concernant les couleurs. Enfin, vous pouvez choisir les traces qui apparaîtront à l’écran. L’affichage peut rapidement devenir confus si l’on choisit d’afficher beaucoup de données, il convient à ce niveau d’être très sélectif. Comme on peut le voir sur la figure 9, on peut afficher en fonction de la fréquence, le ROS, le module de l’impédance, le Return Loss en dB, la phase , l’impédance complexe sous forme de résistance série (Rs) et de réactance (Xs). Si en outre vous avez sélectionné dans le menu [Display] l’option Xc/Xl, la valeur de Xc sera indiquée en pF ou Xl en µH. Ce dernier choix nous sera très utile un peu plus tard. Nous avons fait le tour de l’interface, d’autre choix apparaîtront contextuellement, nous les découvrirons à l’occasion d’expérimentations. Revenons à la figure 9, j’ai choisi de n’afficher que la courbe de ROS qui donne des renseignements sur l’adaptation de l’antenne. On peut observer qu’il faudrait travailler un peu la longueur des éléments pour recentrer le ROS mini dans les bandes 20 et 15 m. Il est tout à fait possible de limiter l’observation à une fenêtre de fréquences plus réduite, on peut au choix renseigner manuellement ou utiliser la fonction Zoom.
Intéressons nous à la fig 10. Il s’agit d’une beam 3 éléments 50 MHz, juste montée, avec les réglages dégrossis. La fenêtre d’analyse est comprise entre 40 et 60 MHz. Les marqueurs M1 et M2 indiquent les valeurs des deux points bas de ROS. On note immédiatement que l’adaptation est excellente sur le marqueur M2 qui indique une fréquence de 52 MHz. Il conviendra d’agir sur le dispositif d’adaptation de manière à ramener ce point vers 50 MHz. On comprend immédiatement l’intérêt de cet analyseur à partir de ces deux exemples, on dispose instantanément de la réponse en fonction de la fréquence de l’antenne. En haut à gauche de l’interface, nous aurez remarqué la présence d’un bouton portant le label « Run ». En cliquant dessus, vous déclenchez le balayage du miniVNA, vous pouvez aussi choisir l’option simple balayage qui limite la charge du processeur. Si vous effectuez les réglages sur votre antenne et que vous souhaitiez en mesurer les effets temps réel, il convient de se placer en balayage permanent. Il faut approximativement une demi-seconde pour effectuer avec 1000 points, un balayage de 1 à 180 MHz. Jusqu’à présent nous étions en mode de fonctionnement scalaire. L’intérêt du vectoriel, comme indiqué plus haut c’est de disposer des valeurs de phase et d’impédance. Imaginons que vous ayez eu envie de déterminer vous-même les valeurs du dispositif d’adaptation de votre antenne. Pour ce faire vous auriez eu besoin de connaître l’impédance complexe sous forme de résistance et réactance série de votre antenne à une fréquence donnée ( R+/- jX). Partant de là, vous auriez placé sur un abaque de Smith ce point et vous sous seriez évertué à le ramener au centre. Eh bien le miniVNA a été conçu pour cela. Les valeurs de Rs et Xs sont indiquées, il reste à déterminer le sens de Xs (inductif ou capacitif) en sélectionnant dans le module [Display] le choix Xc/Xl. Nous verrons, dans l’exemple concernant le réglage d’un coupleur d’antenne, l’affichage sur abaque de Smith. Puisque nous sommes dans les antennes, jetons un œil sur la figure 11.
On y découvre une antenne Discone. Cette dernière était annoncée comme étant adaptée sur 50 MHz, on peut constater que c’est avéré. Comme vous l’avez noté, l’utilisateur décide des paramètres qu’il veut voir afficher par le biais de cases à cocher dans la rubrique [Trace Enable and Colors]. S’agissant des informations restituées, vous pouvez opter pour le ROS (SWR), tout le monde voit de quoi il s’agit, pour l’impédance qui est calculée suivant la relation Z² = (R² + X² ). Détermination de la longueur d’un câble Voilà une fonctionnalité du miniVNA qui, même si son utilisation est marginale, n’en demeure pas moins spectaculaire. Vous disposez d’une longueur de câble inconnue, vous connaissez le coefficient de vélocité (voir plus avant dans le texte), le miniVNA va déterminer sa longueur.
On suppose qu’une des extrémités est dotée d’un connecteur, placez-le sur le port DUT, sélectionnez l’onglet [Cable Length], puis cliquez sur Find Automatically. Attendez quelques secondes, juste le temps au miniVNA d’effectuer les calculs, le champ Cable Length passe en vert (fig 12) et vous affiche la longueur avec une précision redoutable. Il est utile de préciser que pour que cette mesure affiche des résultats cohérents, il convient qu’une des extrémités du câble soit libre et ouverte. Détermination du coefficient de vélocité d’un câble Pour d’excellentes raisons, on peut ne pas connaître ou avoir un doute sur le coefficient de vélocité d’un câble. On peut, en déterminant la nature du diélectrique, se forger un avis mais si vous êtes d’une nature perfectionniste ou inquiète, vous allez certainement vouloir obtenir une certitude. La solution réside dans l’utilisation du couteau suisse du radioamateur… Détermination des pertes d’un câble Cette manipulation est simplissime, connectez votre câble sur le port DUT, l’autre extrémité ouverte et lancez le programme. Positionnez un marqueur sur la fréquence d’intérêt, il suffit de lire dans le tableau la perte exprimée en dB. Il est bien entendu qu’il s’agit de la perte de la longueur de câble connectée au miniVNA, il conviendra d’effectuer un peu d’arithmétique pour déterminer la perte en dB au 100 mètres. Détermination de l’impédance d’un câble Face à un câble d’impédance inconnue, le miniVNA peut-il nous être utile ? Bien sûr que oui, cet instrument est quasi universel. La méthode est décrite par F1FPS sur son excellent site (un site de référence en matière de métrologie) dont vous trouverez l’adresse en fin d’article. Donc en adaptant cette méthode au miniVNA, il convient de souder à l’extrémité du cable une résistance ajustable de 100 ohms (prenez une longueur de câble comprise en 1 et 2 m), comme pour tout montage HF, éliminez les capacités et inductances parasites en soudant le plus court possible, comme pour un montage V/UHF. Positionnez le VNA en mode [Antenna], balayage entre 1 et 30 MHz et sélectionnez uniquement l’affichage du ROS et placer le marqueur M1 à 10 MHz approximativement. Faites varier la résistance de manière à ramener le ROS à la valeur la plus basse possible à la fréquence du marqueur. Vous allez nécessairement assister à une baisse puis une remontée de ROS, retrouvez le point mini. Il ne vous reste plus qu’à mesurer à l’ohmmètre la valeur de la résistance, elle vous indiquera l’impédance du câble. Bien évidemment, la résistance de 100 ohms a été choisie car elle couvre les valeurs les plus courantes (50 et 75 ohms). Ne faites que de simples balayages en cliquant sur [Single sweep], cela vous permettra de retoucher votre résistance tranquillement sans noter d’effet de main. Le mode Transmission Analyse d’un atténuateur Nous avions jusqu’à présent effectué des mesures en mode réflexion, nous allons maintenant aborder le mode transmission. La figure 13 présente la mesure effectuée sur un atténuateur. Sur le plan pratique, nous allons utiliser désormais les deux connecteurs DUT et DET. Dans cet exemple, un des côtés de l’atténuateur est relié à la sortie DUT tandis que l’autre côté est connecté à l’entrée DET.
La gamme d’analyse couvre de 1 à 180 MHz, nous noterons que dans ce cas de figure on ne peut afficher que l’atténuation et la phase. Il est toutefois possible d’étendre l’affichage de la gamme dynamique en cochant l’option Loss x2. Courbe de réponse d’un filtre
La figure 14 fournit la réponse à la question posée. On appréciera cette fonctionnalité pour la mise au point de tous les filtres possibles et imaginables. Nous disposons ainsi, pour une excursion de 180 MHz, de l’équivalent du couple analyseur de spectre, générateur de tracking. On pourra restreindre la fenêtre d’analyse à volonté, à noter concernant l’interface (le Graphic User Interface – GUI), on peut changer absolument toutes les couleurs, chacun fera en fonction du maximum de lisibilité ou de goût. Le miniVNA a suscité beaucoup d’enthousiasme, il était naturel qu’il éveillât également la curiosité des radioamateurs portés vers le développement d’applications micro-informatiques. C’est AC6LA qui le premier a produit une application dédiée au miniVNA vraiment novatrice sur le plan ergonomique. Cela se présente sous la forme d’une feuille de calcul que vous allez découvrir figure 16. Son originalité réside dans l’affichage d’un abaque de Smith qui manque au programme fourni avec le miniVNA. Pour l’utilisation de cette feuille Excel®, il convient que le programme et le driver virtuel soient installés et bien naturellement d’avoir Excel® sur le PC. Au lancement, choissisez l’activation des macros. Fig 15
Analyse d’une charge 50 ohms
Fig 16 Dans cet exemple, nous travaillons en mode réflexion, j’ai connecté une charge 50 Ohms d’origine Drake (toujours) et effectué une analyse sur toute la gamme. L’entrée des paramètres s’effectue par le menu MiniVNA setup, c’est très intuitif comme toute la feuille de calcul d’ailleurs. L’affichage y est clair et très complémentaire du programme d’origine. Un onglet en bas de la feuille vous permet d’obtenir un abaque de Smith plein écran. Concernant l’objet étudié, on notera que la charge respecte les spécifications édictées par le constructeur (charge certifiée jusqu’à 30 MHz), on détecte des composantes réactives au fur et à mesure que la fréquence s’élève. Détermination de l’isolation d’un relais Autre exemple d’utilisation du miniVNA en mode transmission, la détermination de l’isolation d’un relais (figure 17). On peut aussi très facilement mesurer la perte d’insertion suivant le même principe. En mode transmission l’abaque de Smith n’est pas affiché. J’ai inséré le relais coaxial entre DUT et DET, et analysé entre 1 et 180 MHz. En bas de bande, l’isolation du relais doit dépasser la dynamique du miniVNA, on observe qu’elle atteint près de 40 dB dans la bande 2m. On peut ainsi établir des comparaisons et sélectionner le produit convenant le mieux au projet choisi. 
Fig 17 Réglage non polluant d’un coupleur d’antenne Autre application en mode transmission, le réglage d’un coupleur d’antenne comme présenté figure 18. Le miniVNA est positionné en lieu et place de l’émetteur-récepteur. Pour ce type de réglage il est plus pratique de choisir un balayage permanent afin de visualiser les effets des réglages. Avantage supplémentaire, pas de pollution du spectre, la puissance du miniVNA étant de l’ordre du mW.
Fig 18 Détermination du gain d’un préampli Une expérimentation intéressante à mener consiste à mesurer le gain des préamplificateurs, le miniVNA nous permet d’expérimenter sur les bande 6 m et 2 m. Il convient pour ce faire d’insérer un atténuateur variable entre la sortie du VNA et l’entrée du préampli de manière à ne pas saturer ce dernier (fig 20). La sortie du préamplificateur est reliée à l’entrée DET du miniVNA. On se placera en mode transmission, l’analyseur affichera une certaine valeur à laquelle il conviendra d’ajouter la valeur de l’atténuateur (fig 19). On pourra pour faire plus simple encore, agir sur l’atténuateur variable de manière à afficher 0 dB en transmission, le gain du préamplificateur sera alors égal à l’atténuation affichée par l’atténuateur.
Fig 19 Pour que la mesure soit cohérente et relativement précise, il faudrait prendre en compte l’atténuation des câbles et connecteurs inévitablement insérés dans le circuit. Le minVNA le permet puisqu’il est possible de renseigner le champ Loss Offset. Par ailleurs, cette mesure de gain et de bande passante, aussi intéressante soit-elle, ne présage en rien des performances en termes de bruit du préamplificateur. Et l’on sait que c’est ce critère qui importe, pas tant la valeur intrinsèque du gain. Si votre préampli 144 MHz a été réglé par le fabricant ou que vous l’ayez amené à CJ, vous noterez que le gain maximum se situe en dehors de la bande 2 m et c’est normal, il a été réglé au meilleur bruit, pas au maximum de gain. Précisons qu’il est possible de sauvegarder les mesures effectuées sous forme d’un fichier CSV que l’on pourra recharger le moment venu pour étude ou comparaison. La traçabilité de vos expérimentations est assurée. Détermination de la valeur d’une inductance et d’un condensateur Vous ne possédiez pas d’inductance-mètre ? Le miniVNA va vous dépanner, vous pourrez aisément déterminer la valeur d’une inductance en la connectant au port DUT. La feuille Excel® me paraît plus conviviale pour effectuer cette mesure que le programme d’origine comme vous le noterez sur la fig 21. Réciproquement on pourrait déterminer la valeur d’un condensateur, cela offre moins d’intérêt car tout le monde ou presque possède un capacimètre plus aisé à mettre en œuvre que cet équipement.
Fig 21 Détermination de l’impédance d’entrée d’un amplificateur Vous êtes en cours de construction de votre amplificateur et vous aimeriez réaliser une bonne adaptation entre votre transceiver et l’entrée de votre amplificateur. Le MiniVNA va vous y aider. Il y a toutefois quelques précautions à prendre afin de préserver l’appareil de mesure. Dans un premier temps assurez-vous qu’il n’y a pas de tension continue sur votre entrée, de même il est à souhaiter qu’il n’y ait pas non plus de tension HF(oscillation). Une fois ceci établi et votre amplificateur en fonctionnement (tensions de fonctionnement appliquées), il ne restera plus qu’à provoquer un balayage dans la bande de fréquence d’intérêt en mode réflexion. Vous obtiendrez immédiatement l’impédance d’entrée de votre ampli et vous saurez dans quel sens agir pour améliorer l’adaptation. Ceux qui ont construit des amplificateurs et ont été confronté à ce problème apprécieront l’aide apportée. La figure 22 montre d’adaptation de l’entrée sur l’amplificateur équipé d’une PL519 et décrit dans MHz Magazine. Le tracé gris indique le ROS en entrée, la tracé rouge précise la valeur de la résistance série vue par le transceiver (le R du R +/- jX) . L’adaptation est réalisée par une résistance de charge de 50 ohms et par quelques composants réactifs de manière à prendre en compte l’impédance d’entrée du tube. Le cercle de ROS constant sur l’abaque de Smith est fixé à 2. 
Fig 22
Le miniVNA en générateur HF Le DDS du miniVNA peut être utilisé comme générateur HF entre 0,1 et 180 MHz. Le niveau de sortie évolue comme indiqué par la figure 23 sur mon exemplaire. Etant un peu surpris par l’allure de la courbe, j’ai effectué les mêmes mesures de puissance avec un autre milliwattmètre ( HP432 et Férisol NA400
Fig 23
Fig 24
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5 - Pour finir ... Quelques recommandations d’utilisation Si vous utilisez alternativement le programme natif et la feuille de calcul d’AC6LA, il convient de recalibrer à chaque changement, cette opération ne prenant que quelques secondes. Cette précaution vous évitera une grande perplexité devant certains résutats. Comme indiqué plus haut, un composant de référence est utile de manière à vérifier le bon fonctionnement du miniVNA, ce peut être un atténuateur. Conclusion Nous venons de survoler quelques exemples d’utilisation de cet appareil étonnant. Il y a beaucoup d’autres manipulations, plus sophistiquées, à mener (fabrication de stub, analyse wobuloscopique des filtres, mesures sur les quartz, analyse de phase, etc.) L’objet de cet article était de démontrer l’intérêt de cet instrument pour l’amateur, même débutant. Malgré les faiblesses évoquées ci-dessus, qui ne doivent pas nous faire oublier ses qualités, cet appareil a un autre point fort, c’est un extraordinaire instrument pédagogique mis à la portée de l’amateur. Ceci ne fait que renforcer le constat que nous faisons collectivement depuis quelques années, jamais il n’a été aussi simple de construire son matériel, la technique nous mettant à disposition des systèmes de mesure, à des prix abordables et jusque-là réservés au monde professionnel.
Bibliographie : Another look at reflections - Walter Maxwell W2DU Quelques adresses : Le miniVNA est distribué en Europe par Wimo : http://www.wimo.com/ F4CLB, Jean-Louis, a produit un logiciel pour le MiniVNA que je vous encourage à utiliser, son interface est beaucoup plus conviviale que la version d'origine . Vous trouverez toutes les informations à cette adresse : http://clbsite.free.fr/
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| Version 2 : corrections orthographiques |
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La métrologie et le radioamateur
- la ligne ouverte : (fig 3)
- la ligne terminée par une résistance pure de 10 ohms
La figure 5 présente le principe général. Une source RF qui servira de référence en amplitude et phase alimente un objet sous test, que les anglo-saxons appellent DUT (device under test). Par le biais d’un coupleur, on récupère le signal réfléchi. A la sortie du DUT on obtient le signal transmis.
On doit la conception initiale de cet appareil à IW3HEV, aujourd’hui un travail collaboratif s’est engagé sur l’aspect logiciel, la dernière version, la 2.3 étant le fruit d’un groupe composé de IW3HEV, DK3SI et G3RXQ.
A propos de la directivité, il convient de préciser qu’il s’agit d’une des grandeurs fondamentales permettant de caractériser un coupleur directionnel, plus élevée sera la valeur de la directivité, meilleur sera le coupleur. La directivité est la quantification de la capacité qu’a un coupleur de séparer des signaux voyageant en sens inverse. Pour illustrer cette notion, la figure 8 présente schématiquement une méthode de mesure de la directivité sur un coupleur directionnel. On court-circuite la sortie du coupleur, la réflexion sera alors totale. La valeur obtenue sur le port couplé servira de référence 0 dB (pour s’affranchir de la valeur de couplage). On boucle ensuite le coupleur sur une résistance pure de 50 ohms, la réflexion sera nulle. Malgré tout on mesurera une valeur sur le port couplé due à la mauvaise séparation des signaux. Le rapport logarithmique des deux valeurs fournira la directivité.
Fig 9 
Fig 10
Fig 11 
Fig 12 
Fig 13
Je dispose d’un filtre passe-bas commercial (Drake) et je souhaiterais connaître sa courbe de réponse en fonction de la fréquence. Il me suffit de la placer entre les connecteurs DUT et
DET comme le montre la figure 15. Evidemment s’agissant de mesures, on veillera à utiliser des cordons aussi courts que possible et munis de connecteurs de bonne qualité.
Fig 14 
Fig 20 
S’agissant d’un DDS, il est évident que la stabilité est celle d’un quartz, en revanche j’ai pu noter quelques raies très inattendues à proximité de la porteuse en fonction de la fréquence demandée en haut de bande. On limitera l’utilisation de cet oscillateur à des fins d’essai. La commande de fréquence est simplissime comme l’indique la figure 24, un clic droit pour incrémenter les valeurs, un clic gauche pour les décrémenter.