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TABLE DES MATIÈRES.
1°) - Présentation du module.
__1-1) - Le PCB
__1-2) - Le module assemblé
2°) - Le schéma.
__2-1) - La commutation des filtres.
__2-2) - Les filtres passe-bas.
3°) - La construction du module.
__3-1) - Les documents à télécharger.
__3-2) - L'assemblage du module.
4°) - Le réglage des filtres.
1°) - Présentation du module.
Pour l'étude de ce module, je me suis très largement inspiré de ce montage:
https://qrpblog.com/2019/12/f600-600w-l ... or-hf-vhf/
Les mesures HF réalisées sont similaire aux graphiques sur ce blog.
Pour concevoir ce module pour une utilisation avec une puissance plus basse adapté au projet 14HAM-DK2, J'ai recalculé les selfs en utilisant la taille en dessous pour les tores (T68-x à la place de T80-x). J'ai préféré utilisé 2 tore T68-10 que des self à air pour le 6m (beaucoup moins de rayonnement autour). J'ai aussi du recalculé la valeur des capas d'entrées et de sorties de chaque filtre en fonction des capacités générées par les pistes du PCB et les relais de commutation. Pour la commutation des filtres, j'ai préféré un autre système de cheminement de la HF. Pour limiter au maximum les rayonnement HF, les relais sont systématiquement blindés.
Ce module mesure 250x120mm.
__1-1) - Le PCB
Vue de dessus:
Toutes les piste HF ont été dimensionnées pour correspondre au plus près à une impédance de 50 Ohms. Contrairement au module 12 filtres passe-bandes, il n'y a pas de cuivre à l'emplacement des selfs. En effet et sur la face du dessous, il n'y a aucune piste de commande des relais. De ce fait, les selfs peuvent donc être mises en place directement sur le PCB.
Vue de dessous:
Tous les condensateurs des filtres sont de type CMS et sont placés sur la face du dessous du PCB. Pour chaque condensateur, j'ai prévu 2 tailles différentes: 2220 et 1210. De cette manière, on peut placer des condensateurs de différentes dimensions comprises entre ces deux tailles. Les tracés et empreintes de chaque filtre sont identiques ce qui rend ce PCB très polyvalent pour d'autres types de schémas.
Toutes les pistes de commutations des relais sont placées sur cette face et à l'extérieur de toute la partie HF pour éviter toute interaction entre la HF et les alimentations des relais.
Le PCB de ce module est disponible au radio-club Lyonnais F8KLY, dont voici le lien de contact:
__1-2) - Le module assemblé
Tout en image:
Les relais sont systématiquement blindés avec du ruban adhésif en cuivre relié à la masse pour empêcher toute fuite HF.
Pour chaque relais, une LED est placée à sa base et reliée en série avec la bobine de ceux-ci, ce qui permet de contrôler leur bon fonctionnement, mais aussi de voir du premier coup d’œil quel filtre est activé.
2°) - Le schéma.
Le schéma de ce module est composé d'une partie "commutation des relais" et d'une partie "filtres HF".
__2-1) - La commutation des filtres.
Voici le schéma de la partie commutation:
Ce schéma est similaire à celui-ci du module 12 filtres passe-bandes, mis à part le nombre de relais à commuter. En effet, ce module ne comporte pas 12 filtres mais seulement 7 dont plusieurs sont communs à plusieurs bandes. De ce fait, certaines sorties sont reliées ensemble pour commuter un même relais. Ceux-ci sont représentés sur le schéma de la partie HF.
Tout comme pour le module 12 filtres passe-bandes, le connecteur "J2-C" permet d'utiliser les 4 entrées/sorties non utilisées du ULN2803A et ainsi de commuter 4 autres relais ou LED ou les deux. La commande de ceux-ci se fait par les entrées disponibles sur les broches "5", "6", "7" et "8" des connecteurs "J2A" et/ou "J2B" (entrées TOR* 0-5V).
(TOR*= Tout Ou Rien).
__2-2) - Les filtres passe-bas.
Voici le schéma de la partie HF:
Ce schéma correspond au tracé présent sur le PCB. C'est un schéma "type" qui permet une multitude de combinaisons et rend donc le PCB très polyvalent. Pour le projet 14HAM-DK2, certains condensateurs ne seront donc pas nécessaires, en particulier, l'un des condensateurs en parallèle avec l'une des 2 selfs.
L'utilisation des contacts inverseurs des relais permet de limiter la longueur des pistes HF au maximum et ainsi de diminuer les pertes et rayonnement HF.
3°) - La construction du module.
Maintenant, il est temps de faire chauffer le fer à souder. La première étape consiste à collecter les documents PDF indispensables.
__3-1) - Les documents à télécharger.
Pour télécharger les documents PDF, cliquer sur les images ci-dessous, puis descendre jusqu'à la grande barre horizontale rouge et cliquer sur "Télécharger"
__3-2) - L'assemblage du module.
Comme pour le module 12 filtres passe-bandes, on commence par les composants les plus bas pour finir avec les plus haut. Par contre et pour ce module, il y a 2 types de composants: des classiques et des CMS. La façon de souder les deux types de composants est quelque peu différente: Pour les classiques, on utilise de la soudure à l'étain classique en rouleau, mais pour les CMS, même si ils sont choisis de "grandes" tailles, il est plus facile d'utiliser de la pâte à souder en seringue.
On commencera par les composants classiques avant les CMS ce qui permettra de faciliter le nettoyage des flux de soudure classique qui sont les plus tenaces. De cette manière, les CMS pourront être mis en place sans qu'ils soient salis par la suite par le flux de soudure classique si on faisait l'inverse.
Donc, dans l'ordre:
-Les 2 support DIP18,
-Les condensateur "C1" de 100nF,
-Les diodes LED
Puis les connecteurs:
-Les 2 connecteurs bleus à vis,
-Les connecteurs KF2510,
-Les connecteurs SMA.
Pour les mettre en place, mettre le PCB à l'endroit comme sur la photo et placer les 2 SMA. Ceux-ci ne doivent pas être plaqués volontairement aux PCB pour les espacer des pistes HF présentes sur le dessus du PCB. Souder seulement un coin de chaque connecteur SMA, puis retourner le PCB. Souder la broche centrale des SMA puis souder les 4 broches de masse de chaque SMA.
-Les 2 condensateurs chimiques.
Voici le résultat global à cette étape.
Ensuite, les relais. Avant de les mettre en place, il est nécessaire de les blinder avant. Pour rappel, voici la technique pour réaliser cette opération:
Citation:
La première étape consiste à déterminer la dimension de la bande de ruban adhésif en cuivre à préparer. Pour sa longueur, il suffit d’additionner les 4 côtés du relais et de rajouter 5mm pour le chevauchement. Pour la largeur de la bande, additionner sa hauteur et sa largeur.
Puis on commence par coller la bande sur la longueur du relais. On rabat sur le petit côté en se servant d'un cure-dent pour faire la pliure de l'angle et pour maroufler la feuille de cuivre sur le relais et ainsi de suite:
Ensuite, à l'aide d'un cutter ou mieux, un scalpel, on coupe proprement les angles.
Puis à l'aide du cure-dent, on rabat les petits côtés en marouflant avec le cure-dent et ainsi de suite:
On retourne le relais:
et l'on retire l'excédant de cuivre:
Maintenant, on peut les mettre en place. Pour conserver des connections franches et le plus courtes possibles, ces relais sont directement soudés au PCB sans supports.
Le résultat obtenu est visible sur la photo ci-contre.
A la base de chaque relais est prévue une pastille pour raccorder le blindage de ceux-ci à la masse. Un simple fil de cuivre dénudé sera utilisé pour cette opération. Attention de ne pas faire de grosses soudures sur les blindage ce qui aurait pour conséquence de déformer les relais à l'intérieur:
Maintenant, on peut passer aux selfs. Pour rappel, chaque fois que le fil passe dans le tore est considéré comme une spire. Donc, pour recompter les spires, comptez les à l'intérieur du tore et non à l'extérieur.
Les 2 premiers pour le 6 mètres.
Puis tous les autres.
Tous les composants classiques sont maintenant en place. Il nous reste les CMS. Avant de les souder, il est nécessaire de d'abord nettoyer les flux de soudures précédentes.
Pour réaliser les soudures des CMS, j'ai utilisé de la pâte à souder qui est un mélange de décapant et de poudre d'étain (couleur grise).
Mais en fait, cette pâte n'est pas l'idéal. J'ai donc par la suite, utilisé du flux de soudure sans étain en seringue que l'on dépose à l'endroit de la soudure à réaliser, puis faire fondre, loin du PCB, de l'étain sur la panne de fer et poser celle-ci à l'endroit de la soudure où l'on a déposer le flux. La soudure est immédiate et très propre.
Je me suis embêté avec la pâte à souder composée d'étain et l'appareil à air chaud, alors qu'avec le fer à souder, c'est plus facile, les CMS choisis étant assez "gros" et celà évite que les CMS "s'envolent"...
Donc, placer le CMS au bonne endroit, le maintenir avec un petit tournevis fin par exemple, mettre un peu flux de soudure en seringue et faire la première soudure comme expliqué précédemment, puis la seconde et ainsi de suite:
Les empreintes de taille 2220 permettent de placer 2 condensateur côte à côte comme celà a été le cas pour l"C13" où je n'avais pas de condensateur de 1800pF et j'ai donc utilisé 2 de 910pF.
Une fois tous les CMS en place, on peut procéder à un bon nettoyage qui sera plus facile qu'avec de la soudure classique en rouleau. Et voila, la construction du module est terminée.
4°) - Le réglage des filtres.
Pour ce module, aucun réglage n'est nécessaire. Il suffit juste de le connecter aux autres modules de la bonne manière.
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