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Amplificateur 23cm 140W

AMPLIFICATEUR 23cm 140 WATTS 

 

 

                                                      

 

Cet article a pour but de montrer la mise en œuvre d’un module amplificateur linéaire pour la bande 23cm (1296 MHz), acheté au salon de Friedrichshafen  2013 sur le stand de Georg, DF1SR.

Etant QRV depuis peu sur cette bande particulièrement intéressante, je me suis vite rendu compte que j’étais assez limité avec les 10W du TS2000X. Afin d’optimiser aussi la réception, j’ai doté cet amplificateur d’un préampli faible bruit acheté également au salon de Friedrichshafen sur le stand de Adam 9A4QV à un prix tout à fait correct.

 

                                                            

 

1/ Le module ampli :

  

      

 

Conçu et mis au point par Georg DF1SR, ce module ampli se décline en plusieurs exemplaires en fonction de la puissance de sortie. Pourvu d’un radiateur (d’origine ampli pro) largement dimensionné, il se passera sans problème de toute ventilation forcée, même en pleine puissance en continu.

 

       

  

                                           

un sacré pavé!

 

La simplicité même : une entrée (fiche SMA), une sortie (fiche N), l’alimentation se fait en 28V, la polarisation en 12V (en phase émission seulement afin de ne pas faire débiter le transistor pour rien), une prise de masse, et une sortie « monitoring » qui n’est autre qu’une petite ligne de couplage interne fournissant une tension suffisante pour animer un galvanomètre indiquant la puissance de sortie.

Une plaque de blindage épaisse en aluminium recouvre hermétiquement la partie interne du module, la réalisation DF1SR est très propre, petit bémol : aucune pate de fixation, j'ai du concevoir deux équerres vissées par dessus la plaque de blindage.

 

                                                     

  

Le site de Georg DF1SR :http://www.kutz-b.de/df1sr/" target=?

 

2/ Le module préampli :

 

        

 

Ce petit module préampli faible bruit de dernière génération fonctionne de 28MHz à 2320MHz sans trou grace à un petit transistor miracle de chez Mini-Circuits : PSA4-5043+ E-PHEM, son gain maximum se situe sur 2m et 70cm avec un gain de 23,5dB et 17dB sur la fréquence qui nous intéresse : 1296MHz, ce qui n’est pas si mal !

 

        

 

La petite platine préampli mesure seulement 25mm X 25mm et comprend déjà les deux connecteurs entré/sorties type SMA, il y a juste à construire un petit coffret blindé en circuit imprimé double faces, avec un condensateur by pass de 1nf pour le + 12V d’alimentation .

 

        

        By Pass 1NF pour l'alim +12V                                      Vue de dessous

                                             

                  Les fiches SMA châssis sont soudées hermétiquement au circuit inmprimé double faces

 

                                                     

 

Pourquoi mettre le préampli dans le coffret ampli en non en tête de mat ?

Les puristes diront que la place du préampli est en tête de mat car sinon, on amplifie le bruit du au coaxial entre antenne et récepteur etc…

Mais bon nombre d’amplificateurs commerciaux incluent un préampli, il y a un avantage évident à procéder de la sorte:

2.1/ j’utilise que deux relais coaxiaux au lieu de 4 dans le cas d’un préampli en tête de mat, donc, moins de pertes

2.2/ il vaut mieux privilégier un coaxial faible perte, au QRA j’utilise 17m de Andrew ½ pouce.

2.3/ le préampli est inséré dans le By Pass des relais de commutation E/R, il est donc condamné volontairement à fonctionner en permanence, ce qui n’est pas un mal sur 23cm

2.4/ le séquenceur se trouve dans l’ampli et gère tout sur place

2.5/ intervention rapide en cas de problème, pas besoin de monter en haut du pylône ;-)

Le site de Adam 9A4QV avec les tarifs :    http://lna4all.blogspot.fr/" target=?< /STRONG>

 

3/ Le séquenceur :

 

Ce petit séquenceur universel a été mis au point en 2010 par Vincent F1OPA, son utilisation est simple et intuitive.

 

      

 

Alimenté en 12V, il permet d’activer 4 séquences, on choisi avec des cavaliers pour chaque séquence si l’on veut que la sortie soit normalement fermée ou normalement ouverte, j’ai choisi ce mode de séquence :

 

3.1/ en position réception :

 

N°1 : +12V active le préampli

N°2 : 0V

N°3 : 0V

N°4 : 0V

 

3.2/ on passe en émission :

 

N°1 : 0V

N°2 : +12V active le relais alimentant l’ampli en +28V

N°3 : +12V active la polarisation

N°4 : +12V active les relais émission réception

 

3.3/ on repasse en réception :

 

N°4 : 0V

N°3 : 0V

N°2 : 0V

N°1 : +12V active le préampli

 

Sur la platine, des diodes LED s’éclairent au gré des séquences

 

Ce mode de séquence permet la sécurité du préampli, mais aussi de ne pas alimenter l’ampli en permanence, surtout la polarisation.

Le site de Vincent F1OPA : https://sites.google.com/site/vincentf1opa/descriptions" target=?

 

4/ les relais coaxiaux :

 

Mon choix s’est porté sur un CX140D pour la sortie car ce relais offre une isolation satisfaisante sur 23cm et il intègre d’origine une fiche N châssis qui sera d’ailleurs vissée directement sur le panneau arrière du coffret.

 

      

 

Pour l’entrée, j’ai utilisé un CX120A, ne possédant pas de connecteur, un soin tout particulier doit être apporté aux liaisons coaxiales et aux soudures. Du coaxial hyper est fortement recommandé, toujours dans un but de minimiser les pertes.

Ce type de relais se trouve facilement, le prix est voisin de 50€ pour chaque relais.

 

          

 

5/ les transfo d’alimentation :

 

Selon Georg, l’ampli nécessite 28V et 10A, j’ai trouvé sur E-Bay un alimentation Mean Well de 27V 13A réglable jusqu’à 32V ainsi qu’une alimentation de 12V 5A (pour les accessoires et la polar), toutes deux à découpage et à prix attractifs.

 

      

 

 

A l’usage, ça ne chauffe pas, ça ne ventile pas, c’est léger, ça prend peu de place dans le coffret, et on ne se complique pas la vie avec le redressement, le filtrage et la régulation…

 

6/ Le coffret, les galvanomètres :

 

Ce coffret de récupération était à l’origine un fréquence mètre Férisol qui m’a été offert par mon ami et voisin F6AFU. Dépourvu de face avant et arrière, j’ai du les tailler sur mesure dans de l’aluminium de 3,10mm d’épaisseur offrant ainsi une rigidité sans faille malgré un usinage assez complexe.

 

    

  robuste, solide, et élégant                                      Ponçage aus points de masse... 

 

         

 

Pour ce qui est des galvas, ce sont des galvas de 1mA de chez Conrad, ils mesurent 70mm X 60mm et les étiquettes ont été faites avec le logiciel GALVA de F5BU.

 

      

 

Le premier utilisé en ampère mètre, indique le débit de l’alimentation 28V, le shunt est bobiné pour une déviation maximum à 15A. En SSB, en position émission et en l’absence de HF, on visualise une légère déviation témoignant du courant de repos, information intéressante.

 

   

 

Le deuxième donne une indication sur la puissance de sortie, car il lit directement la tension présente sur le « monitoring » prévu par Georg DF1SR, en effet, une infime partie de la puissance de sorite est prélevée par une petite ligne de couplage, puis redressée. Le réglage se fait simplement avec une petite résistance variable de 100K ohms sur le galva lui-même en comparaison avec le watt mètre SX1000, à l’usage, les différentes puissances obtenues correspondent point pour point.

 

7/ Les premiers essais :

 

En premier, on vérifie les tensions d’alimentation, les câblages, puis les commutations, le préampli est provisoirement shunté par un mini raccord SMA femelle/SMA femelle, pour éviter un éventuel accident. Tout fonctionne à merveille, le séquenceur œuvre dans le bon sens, merci Vincent !

Je rebranche alors le préampli pour constater un gain superbe et très appréciable en comparaison avec les reports relevés sans préampli sur les balises voisines. Avec le préampli, je gagne entre deux et trois points S-mètre selon les balises, et le bruit et faible, je dirai même très faible, merci Adam !

La polar fonctionne : un débit d’environ 250mA.

Je décide d’appliquer 1w en drive sur 1296MHz en SSB pour commencer, puis en FM, on obtient 50W en sortie.

               

INPUT

OUTPUT

1W

50W

2W

90W

3W

130W

4W

150W

5W

170W

 

Voici un relevé de puissance,  la puissance indiquée par Georg DF1SR était de 120w, on restera donc raisonnablement avec une puissance maximum de 130w pour 3w en drive, de manière habituelle.

 

      

                                             5 watts drive = 170 watts output!

 

La linéarité est excellente, la modulation a été jugée excellente par les correspondants.

Voici un petit ampli dont la puissance est en rapport avec l’antenne utilisée (une Tona 35 éléments) par rapport aux situations rencontrées sur l’air en matière de ratio émission/réception.

Le prix de revient de l’ensemble reste correct et la réalisation est à la portée de tous.

Remerciements pour m'avoir aidé dans cette réalisation: DF1SR, 9A4QV, F6AFU, F1OPA, F1CXX, F1FRV

A bientôt sur l’air sur 1296MHz !