PLATINES HF11 pour STF05

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NEW  :  Montage pour 2 bandes différentes  ( 02 / 11 / 07 )


    La platine HF11 reprend les principes des platines précédentes : les HF9 et essentiellement les HF10
    Elle est constituée  d'une platine de base HF11-B et d'une platine HF , HF11-A.  Deux exemplaires pour double fréquence

MISE en GARDE .
   Attention, la double fréquence n'est à envisager que dans la gamme des 72 MHz. En effet, les autres bandes sont déjà encombrées et il serait
   malvenu de se présenter sur le terrain avec deux fréquences simultanées.
   Les réalisations d'amateur n'ont déjà pas la cote auprès des modélistes dont  les opinions sont catégoriques malgré leur méconnaissance totale
   de la question, il est donc inutile d'en rajouter !!
   Si vous ne suivez pas ce conseil, ce sera donc à vos risques et périls, et sans notre aval !!

   I.   SECTION HF11-A

         Un schéma qui ne nous a jamais déçu .    T1 est le VCO de fréquence déterminée par L1, C0, C2  et D1 la diode varicap commandée par le
circuit de synthèse que nous verrons plus loin. D1 détermine la fréquence moyenne du canal HF utilisé. C'est elle qui agit quand on change de fréquence.
Mais la fréquence précise dépend aussi des éléments C1 et D2. D2 est aussi une varicap qui est commandée par le signal modulant. Elle provoque donc
de légers changements de fréquence, fonction de ce signal. C'est donc elle qui crée la Modulation de Fréquence ( FM ), ici à faible largeur de bande, donc
la NBFM. L'excursion de fréquence ou SWING est déterminée par le réglage de P1. On doit avoir un swing de l'ordre de 3.5 kHz
        T2  sort à basse impédance la HF engendrée  et celle-ci est amplifiée par T3, dont le réglage de courant drain, par P2, permet d'obtenir la puissance
souhaitée. La HF amplifiée est envoyée d'une part vers T4, l'étage driver de puissance et d'autre part vers le module de synthèse, à fin de mesure de la
fréquence obtenue ( HF/Mes ).  Les étages T4 et T5 se contentent d'amplifier encore pour avoir au final antenne une puissance de l'ordre du 1/2W
Ces étages sont alimentés en 10V alors que les premiers ( T1 à T3 ) le sont par un régulateur sortant 6V

HF11-3.jpg (52306 octets)
                    Cliquez pour télécharger le schéma de HF11-A

                   HF11-A / RECTO                                                                                                                                                 HF11-A / VERSO
HF11B-recto.jpg (69083 octets)HF11B-verso.jpg (84762 octets)Cliquez ici, pour télécharger la liste des composants de HF11-A
                            ( revue le 22/08/05 )     
 
  Vous avez ici les figures de pose des composants
  Nous pensons qu'il n'est pas vraiment nécessaire
  d'insister.
  Nous recommandons la mesure systématique des
  condensateurs CMS  ( NB : C19 est un strap 1206 )
  R et C du verso soudés, monter les composants
  du recto
  Les bobines sont posées sans coupelles. De grâce,
  mettez-les bien d'aplomb ! On posera les coupelles
  en provisoire au moment des essais, puis ce test
  passé avec succès, on les collera à l'araldite et enfin
  on soudera les blindages.
  Essayer de pousser un peu la VK200 vers le bas
  pour accéder ultérieurement au trou de réglage de
  l'oscillateur de  référence de HF1
  Il faut maintenant  souder les picots mâle-mâle, mais
  pour ce faire, il est indispensable  de les embrocher d'a-
  bord dans les douilles de la platine inférieure. Celles-ci
  doivent donc être soudées. Signalons que les picots M/M
  ont un petit diamètre qui va dans les douilles et un plus
  grand qui se soude sur la platine
  A signaler, un trou marqué "lock" sur la figure de gauche.
  Ce trou permet le passage d'un fil rigide soudé sur la
  platine de base et ainsi le contrôle du  verrouillage de la
  synthèse


     Mise en service

Il est commode d'utiliser la base 2 pour cette opération. Cette platine, non câblée,  mais munie des douilles nécessaires à HF11-A,est alimentée en +10V,
hors STF05, sur la douille correspondant à V+ de HF11-A.
Un fil isolé amène alors ce +10V sur la douille d'entrée du 78L06. Un autre fil isolé relie la douille de sortie de ce régulateur à la douille "PLL"
Dans ces conditions, les étages de puissance de HF11-A sont alimentés par V+ et les autres par le régulateur 6V. La varicap D1 est polarisé en +6V.
( notons que dans l'idéal, il faudrait alimenter  "PLL" sous +3V, par un pont diviseur par 2 )
Les noyaux des bobines sont vissés pour affleurer le haut du mandrin, les coupelles simplement posées. Pas de blindage.  P1 à 0 et P2 à mi-course.
Une ampoule 12V/0.1A est soudée entre "Ant" et masse.
Avec une alimentation stabilisée à +10V et  mesure de l'intensité, mettre sous tension.
En jouant sur le réglage des bobines L2,L3 et L4 augmenter progressivement l'intensité jusqu'à atteindre 80 mA environ.
Avec un fréquencemètre connecté soit entre "HF" et masse ou couplé à l'ampoule de sortie à l'aide d'une boucle en bout de câble, mesurer la fréquence
obtenue et l'amener dans la bande prévue par L1. Il faudra sans doute revoir le réglage de L2/3/4 si la retouche est importante.
En fin de test, avec 80/90 mA ajustés par P2, l'ampoule doit briller nettement mais modérément.

Si tout va bien, coller les coupelles à l'araldite et souder ensuite les blindages. Reprendre le test et retoucher les réglages.

         II. SECTION SYNTHESE : HF11-B

                            Schéma des platines HF11-B , soit HF1 et HF2
HF11-12.jpg (88102 octets)
  Ci-contre les schémas des  platines de base.
  La disposition adoptée correspond à la position des
  éléments sur les circuits imprimés
  A droite; la platine principale HF1. Cette platine
  sera seule si on n'envisage pas la double fréquence.
  A gauche la platine secondaire HF2 que l'on montera
  si on veut émettre sur 2 fréquences simultanées
  Dans les deux cas, l'alimentation se fait par la base
  principale ( CI-1 ) du STF05 :
  Le +10V arrive par  les douilles en haut à droite pour
  la puissance de HF11-A. On le retrouve sur la douille
  "VCO" et donc sur le 78L05 de HF11-A. Ce dernier
  sort du +6V  sur "+6" qui alimente ici le double ampli
  OP, le 4053, le NC7S14  et le régulateur LM2931
   réglé par R13/14 pour  fournir du +4.2 V destiné au
  145170 et sur HF1 au CFPT120, la tension étant
  ramenée à +3V pour ce dernier par la double diode
  Voyons la HF1 :
  Le circuit de synthèse est toujours le MC145170 de
  parfait fonctionnement. Nous avons utilisé cette fois
  un petit oscillateur externe, le CFPT120 compensé en
   température et fournissant du 12800 kHz au 145170.
   Le calage  exact en fréquence se fait par Pf
   Le 12800 kHz bufférisé sur le picot 3 du 145170 est
  envoyé sur la douille "12.8" à destination du 145170
  de HF2
  La HF engendrée par HF11-A est reçue au point
  "HF"  et appliquée à l'entrée 4 du 145170
  Les impulsions d'erreur sont fournies sur 14 et 15 et
  envoyées vers le filtre passe-bas réalisé avec 1/2 du
  MCP602 sortant la tension continue de commande
  de la varicap D1 de HF11-A à travers le filtre R9/C7.
  La seconde moitié étant un simple suiveur de tension 
  fournissant la tension de contrôle par le µC du bon
  verrouillage de la synthèse.
  Les tensions issues de HF1 et de HF2 sont
  multiplexées par un 4053 à une cadence de 2 à 3 s
. déterminée par l'oscillateur RC  à NC7S14 avant
  d'être transmises au µC

                                                         Cliquez pour télécharger le schéma de HF11/1/2

La programmation du MC145170  se fait en mode "SPI" avec les lignes "clock", "data" et "enable" venant du µC. les signaux clock et data sont actifs lorsque
enable est à 0. C'est à ce moment que la platine HF1 est programmée. Par contre, le signal enable est envoyé, pour HF2, vers un monostable déclenché par
les fronts montants et qui délivre un "pseudo-enable" lorsque  le signal enable principal est haut.
C'est à ce moment que le µC envoie les données de programmation de HF2. Chaque platine est donc programmée indépendamment de l'autre :
HF1 sur la  "fréquence normale" ( Fn )  et HF2 sur la "fréquence de secours ( Fs )

HF11A-recto.jpg (139403 octets)

  La réalisation des platines HF1 et éventuellement HF2
  est simple. Bien entendu, c'est du tout CMS .

   Cliquez pour télécharger la liste des composants de HF11-B

  NB. Une erreur nous a fait marquer le Cimpr de HF1, "HF11-2"
          et celui de HF2, "HF11-1". Veuillez nous en excuser !!

  Il est logique de commencer par HF1 :
        - soudure des R et C du recto ci-contre
         Attention au sens des C tantales  ( barre = + )
- soudure des composants actifs.
  Attention à la soudure du CFPT120. Il faut un fer
          très pointu. Ne souder que les 4 plots utiles : V+,
          Vadj, en haut puis Gnd et Out, en bas

- soudure des éléments du verso. Voir ci-dessous
  Terminer par la pose des connecteurs M/M que vous
  devez embrocher d'abord sur les douilles de CI-1 afin
  de leur donner une position parfaite
  Souder également un fil rigide au pt "lock- test"
  ( picot  11 du  145170 )
. Ce fil doit être accessible, HF11-B posée
  Vous noterez les quatre trous d'angles de HF1 et HF2
  On peut soit y souder des picots M/M avec douilles
  correspondantes sur CI-1, soit agrandir ces trous à
  1.8 mm et tarauder les trous correspondants de CI-1
  pour recevoir des boulons de 1.6 mm.
  Nous préférons la seconde solution, car HF1/HF2               NB.   "d" : douille pour insertion de HF11-A       et      "fil" : fil rigide traversant HF11-A  pour test verrouillage
  seront alors fixées à demeure sur CI-1 et ne risqueront                                                                 Idem pour HF1 et HF2
  pas de se débrocher lors d'un changement de bande  nécessitant le remplacement d'une platine HF11-A par une autre

HF11A-verso.jpg (55080 octets)               Mise en service

  Pour le moment nous nous limiterons à HF1 + HF11-A

  La platine HF1 a été très minutieusement vérifiée. Elle est
  embrochée sur CI-1.
  La platine HF11-A est supposée testée et fonctionnelle.
  Elle est toujours munie de son ampoule 12V/0.1A
  L'embrocher sur HF1.
  Rappelons toutefois la nécessité de configurer correctement
  les points notés "PA0" et "PA1" sur  la figure de pose des
  composants du recto ( voir plus haut )
  Par défaut, les deux points sont à la masse : PA0=PA1=0
  ce qui correspond à la bande 35 MHz. Il faut donc adapter
  cela selon la bande de travail utilisée

 

PA0

PA1

   35 MHz         0            0     

41 MHz

1

0

72 MHz

0

1

Quartz

1

1

  Pour mettre une ligne à 1, il faut couper la petite piste qui
  relie le point à la masse. Notons que la dernière option est
  une survivance du STF96, la platine à quartz n'existant pas,
   Mais qui sait !!


  Mettre le STF05 sous tension , oscilloscope sur le fil "lock-test".   Vous devez y trouver les impulsions négatives fines attestant du verrouillage correct de la
  synthèse. Se reporter à REGLAGES HF   qui montre ce que l'on observe sur un Rx, ou sur HF11, lorsque tout va bien, ce qui s'obtient par le réglage fin de la
  bobine L1. Attention, l'oscillogramme montré est obtenu avec un oscillo numérique. Un modèle analogique ne peut pas montrer cela : Se contenter alors de
  voir une trace AU NIVEAU HAUT ( + 4V ) et avec de la chance de très fines impulsions négatives. Dans ces conditions, en milieu de bande ( 72350 ou
  41100 ou 35250 )  la tension mesurée sur le picot "PLL" du bas de HF11-A doit être de +3.5 V.  Le buzzer doit être silencieux.
  Retoucher L2/3/4 pour un maximum de HF.
  Vérifier que la fréquence obtenue est à 1.25 kHz au-dessus de la fréquence nominale ( par exemple 72351.25 kHz, si vous êtes en 72350  )  dans le cas du
  sens de modulation normal ( Sm = 0 ). Elle sera à 1.25 kHz en-dessous en sens inversé.
  Retoucher éventuellement Pf de HF1 ( à travers le trou prévu, en repoussant un peu la VK200 )
  En cas de difficulté, déposer HF11-A, émetteur sur ARRET
  Embrocher provisoirement un 78L06 sur les 3 douilles correspondant à celui de la platine HF11-A et dans le même sens.   Remettre sous tension.
  Mesurer alors la fréquence du CFPT120 sur la broche "12.8" de HF2 ( en fait sur CI-1 ) et amener la fréquence par Pf à 12800.00 kHz

NB.  Nous envisageons de supprimer le 78L06 de la platine HF11-A pour le monter sur la base HF1 ou HF2. C'est très facile : Il suffit de percer 3
        trous de  8/10 dans le Cimpr de cette base, d'embrocher le régulateur, de rabattre ses fils au verso et de les souder sur les 3 points concernés.
        Attention à la hauteur du 78L06 qui ne doit pas excéder l'écart entre la base et HF11-A

      Autres réglages :   (  à faire après montage dans le boîtier - voir § suivant )

            - Le SWING . Par P1 de HF11-A. Si vous possédez un récepteur équipé d'un MC3362 ( RX16/17/18/19/21/22/23 )  le bon réglage doit donner un
                signal BF ( point test BF de ces Rx )  de 750 à 800 mVcc.  Si vous disposez d'un analyseur de spectre performant, utilisez-le !!
            - La bobine L5 est à régler, antenne connectée et déployée, pour un rayonnement maximal. Utiliser faute de mieux, un mesureur de champ.
              A noter que la platine HF11-A seule est reliée à la cosse de l'embase de l'antenne par un fil ordinaire de 2 à 3 cm.
              Nous verrons plus tard ce qu'il faut faire en cas de double platine.
            - La réjection de l'harmonique 2 se fait avec L4, soit avec un analyseur de spectre simple, soit avec un récepteur de trafic muni d'uin S-mètre, soit
              avec   un mesureur de champ réglé sur la fréquence à réjecter : 144 MHz ou 82 MHz ou 70 MHz

                                                       NB.   Nous pourrons procéder au réglage des platines HF11-A. Prendre contact au préalable pour procédure.

       III.    COUPLAGE A L'ANTENNE

Il nous faut installer les platines dans l'émetteur et relier la ( ou les ) HF11-A à l'antenne
       Rappelons le problème d'appro de cette antenne et de son embase, problème que nous avons heureusement résolu, comme indiqué dans la rubrique INFOS

                                                                             Cas d'une seule platine.

Montage de l'embase :  Utiliser une vis de 4 mm à tête plate . Sous la tête on peut placer une cosse à souder destinée à recevoir le fil de sortie de HF11-A
  Bloquer l'embase avec cette vis et un écrou de 4 mm.  La vis est assez longue pour laisser environ 10 mm de filetage pour l'antenne.
  Il est ainsi possible de déposer l'antenne sans débloquer l'embase.   Toujours serrer modérément lors de la mise en place de l'antenne
On peut souder directement le fil de sortie de HF11-A sur la cosse si on n'a pas l'intentionde passer d'une platine à une autre, mais nous conseillons de
  prévoir un petit connecteur que nous avons réalisé très simplement avec des picots tulipe :  femelle sur la cosse  et mâle sur le fil de HF11-A

Cependant, comme on change parfois d'avis, nous conseillons d'adopter d'emblée la technique de la double platine.

                                                                          Cas de deux platines HF

Au lieu d'utiliser une simple cosse, nous allons monter sous la tête de vis de 4 mm, le petit circuit imprimé que vous voyez ci-dessous sur la photo.
 Clic droit  pour télécharger le fichier EPS de ce circuit imprimé
                ADP2-4.jpg (5046 octets)                                  CI-ADP24.jpg (16159 octets)



STF5-ADP.jpg (49676 octets)  



      Ce circuit imprimé supporte le combiner nécessaire de type
      ADP2-4   ( ED :   HFSADP-2-4 ) et les picots de liaison.
      Il est directement fixé sous la vis de l'embase, ce qui assure
      la liaison entre la sortie du ADP2-4 et l'antenne.
      Remarquer la cosse de masse spéciale taillée dans du fer-blanc
      de boîte à biscuits. Cette cosse esr inséree entre la tôle du
      boîtier la pièce intérieure de l'embase . La languette est alors
      rabattue sur le Cimpr et soudée sur la piste de masse ( GND ).
      Ne pas hésiter à poncer la tôle du boîtier avant pose de manière
      à avoir un contact de masse parfait
      Les deux entrées ( en haut ) sont munies de douilles tulipes.
      Les platines d'un fil court terminé par une douille tulipe
      ( le fil engagé et soudé du côté femelle de cette douille )
     
      Pour une platine unique, ne pas monter le combiner ADP2-4
      et  souder une douille tulipe sur la piste antenne du Cimpr





                                                                       Le résultat :

Pour la platine HF10 du STF96, nous avions modifié les étages des sorties HF pour avoir une intermodulation minimum.
Cette fois, nous avons pris le risque de laisser les deux platines exactement dans la configuration de la platine unique.
Et, la chance étant peut-être avec nous, le résultat est excellent, quasi meilleur que celui des HF10. Par ailleurs, et cela est très important,
ce bon résultat est obtenu sans difficulté : Il suffit de régler chaque platine   SEULE et de les réunir au final.
Hormis le niveau d'harmonique 2 des platines ( qui peut parfaitement se fignoler avec un mesureur de champ  80 ou 144 MHz ), il n'est pas
nécessaire de faire appel à l'analyseur de spectre. 
La photo ci-dessous illustre l'excellent niveau de l'intermodulation des deux porteuses :   soit - 40 dB environ, ce qui correspond, rappelons-le
à un rapport de puissances de 10000 !!

spectre-HF11.jpg (33693 octets)   


      Pour ce test :

      Réglages de l'analyseur :
          Fréquence centrale : 72350 kHz
          40 kHz par division en horizontal
          Bande passante  :  2 kHz


     Les signaux observés :
      Les deux porteuses du STF05 :  72310 kHz et 72390 kHz
      Elles sont à un niveau de l'ordre de - 48 dBm
      Les raies d'intermodulation d'ordre 3 sont à environ - 88 dBm
      Elles sont  à 80 kHz des porteuses ( 72390 - 72310 = 80 kHz )






                                                                 Remarques :

     
Dans le  cas de la platine unique :   
                N'installer que la  platine de base  HF1 et non HF2, faute de quoi, vous aurez droit à une alarme buzzer ( 1 coup de 4 à 5 s toutes les 4 ou 5 s )

                Si vous montez la HF1 sans le HF11-A  :  même punition.
       Dans le cas de l'usage de 2 platines :
               Si vous coupez la puissance de HF2, par l'inter prévu, le fonctionnement est correct, mais avec une légère perte de puissance ( -1 à -2 dBm )

        IV.  MONTAGES pour 2 bandes

La version  STF05-E8Nx   permet la mise en place de deux platines de bandes différentes. Par exemple une 72 MHz et une 41 MHz.
Nous décrivons ci-dessous la modification à apporter au montage hard de ces platines.
Nous avons adopté une solution très simple et économique, sans utiliser de combiner assez coûteux. De plus aucune perte de puissance.
Un commutateur à glissière bipolaire est installé sur le plat haut de l'emetteur. Une section commute les sorties HF des deux platines et les
connecte directement à l'antenne.
L'autre section permet d'alimenter l'une ou l'autre des platines par l'intermédiaire de Mosfets canal P dont la conduction s'obtient en mettant
leur gate à la masse. Ainsi on ne peut avoir aucun retour HF, par couplage parasite, vers ces transistors tous les deux contenus dans un
boîtier SO8 de faible taille. 
Un minuscule circuit imprimé supporte ce SO8. Il est fixé sur le circuit en T, comme le montre la photo ci-dessous

       Conn_2SW.jpg (17776 octets)
                 2SW-HF.jpg (5071 octets)
 

  A gauche, le montage retenu.
  Le double Mosfet sur le Cimpr "2SW"
  Ce Cimpr que l'on voit ci-dessus, s'installe sur le "T" principal
  Souder 2 picots mâles 2.54  sur les points marqués" Inter/HF2"
  Souder un fil nu dans le trou de masse, à gauche de ces deux picots
  La plaquette "2SW" s'embroche alors sur les trois points. Souder
  comme cela se voit sur la photo ci-dessous.
  "2SW" est muni de 4 picots provenant d'une barrette mâle 2 mm,
  Le 4ème faisant office de détrompeur.  Un connecteur femelle 2 mm
  permet alors la liaison avec l'inverseur. Voir photo ci-dessous


Pose1-2SW.jpg (16737 octets)      Une coupure est à faire sur le Cimpr en "T". Voir repère ( couper )
       Un petit fil isolé amène alors le +10V sur "2SW" ( relier )
       On distingue sur la photo ci-contre, les deux 0.1 µF/1206
       soudés directement sur les picots hauts de l'inverseur.

      Composants

     
Circuit imprimé "2SW"   ( fichier .EPS )
      1   IRF7325PBF     ( F : 101-3372 )
      2   22 kW      603
      2  0.1 µF     1206
      1 inverseur   MFS201N   ( F : 981-0447 )
      barrette mâle 2 mm           ( F : 671-990 )
      barrette femelle 2 mm      ( F : 110-9733 )


SW_HF41-72.jpg (24806 octets)


     Ci-contre, la modif terminée, une platine 72 en n° 1
     et une 41 MHz en n° 2.
     Remarquer les liaisons d'antenne très courtes :  5 mm entre
     l'inverseur et la cosse de l'embase d'antenne.
     Les fils amenant la HF sur l'inverseur y sont soudés.
     Une douille soudée sur la sortie platine et un picot tulipe
     en bout de chaque fil

 

    NB.  L'auteur peut fournir un petit kit des éléments de cette
            adaptation.   Contact par Email.