DIPLEXEUR ALIMENTANT LE LNB , AMPLI LARGE BANDE DETECTION ET POST-AMPLI
POUR REMPLACER LE SATFINDER

LE DIPLEXEUR


Ce petit montage sert à alimenter le lnb .A l'origine le lnb est alimenté par le coaxial qui vient du démodulateur . La construction est très simple :sur une petite plaquette d'époxy double face d'épaisseur 1.6mm tracer une ligne microstrip au cutter .Un logiciel comme AppCad vous donnera les dimensions à respecter en fonction du substrat utilisé .L'alimentation est amenée par un by-pass (1nF)à travers un petit bobinage , ici deux spires de 5/10 argenté ,un condensateur bloque la tension d'alimentation vers l'ampli fi (cf la suite) et la dirige vers le lnb.Le modèle photographié utilise des prises "N" car c'est la connectique que nous utilisons , mais vous pouvez faire moins cher en utilisant une prise 'F' pour la sortie vers le lnb ,et un petit jack 3.5mm pour l'alim .Le modèle montré fait 3cm*3cm ,ce n'est pas critique . Le condensateur est un petit cms de 100pF .Le boitier est fait en fer blanc , de la boite de conserve peut aller mais c'est souvent difficile à souder car le métal est verni . Il existe dans le commerce des boitiers metalliques que l'on nomme boitiers Shubert , ou bien vous pouvez acheter du fer blanc en plaques qui se soudent bien chez Opitec , qui vend en ligne et livre à domicile...

L'AMPLI ET DETECTEUR


Les "satfinder" terme génerique maintenant qui désigne ces petits boitiers que l'on trouve facilement maintenant pour aider à l'alignement des paraboles sur les satellites sont en fait des amplificateurs large bande (1000 MHz -2000MHz théoriquent en fait beaucoup plus , à grand gain (40dbs au moins ) , associés à une diode et un ampli operationel à gain variable (le bouton que l'on tourne en face avant ) un buzzer et un galva qui mesure le niveau de sortie souvent avec un effet de seuil obtenu en alimentant le galva entre deux tensions une fixe et l'autre variable dépendant du signal reçu.Le potentiomètre de gain est souvent de qualité douteuse , et le gain tellement important que la stabilité est pour le moins acrobatique ....
Pour palier à ces inconvénients nous avons construit un petit module avec quelques amplis hybrides (mmic) de type mar6 de Minicircuits et une diode Agilent hsms8202 montée en doubleuse de tension comme détectrice.
Sur le site des constructeurs Mini-Circuits et Agilent vous trouverez les notices d'application pertinentes. La construction est très simple ,comme le montage ci-dessus elle s'articule sur un circuit micro-strip 50ohms de 6cm de long , dans un petit boitier métal. Cette ligne est coupée à divers endroits pour les composants . L'alimentation se fait à travers un condensateur de traversée dit 'by pass' de 1nF. Elle est de 5v(régulateur) .
Cet ampli , suivi du post ampli a été testé avec succès (stabilité , réception du rayonnement thermique proche ...arbre, sol ,etres humains..pour le soleil en ce moment -janvier 2006- il faut attendre...) avec un lnb satellite 11ghz et des mélangeurs de faisceau hertziens 22ghz et 39ghz (ceux qui ont servi lors des éssais de réception du soleil en millimétrique l'été dernier ,ce qui semble indiquer que on peut remplacer le récepteur USVD de R&S -30kgs- par ce module 30 grammes !!!).

Voilà un autre exemplaire , photographié de près: il comprend deux mar6, et une diode détectrice hsms8202 montée en doubleuse de tension. Il est réalisé simplement , sans fabrication chimique de circuit imprimé: aprés réalisation de la boite ,soudage des prises ,du bypass ,perçage pour le régulateur (prendre un 1 amp pour eviter qu'il chauffe), la plaque d'epoxy 16/10 est taillée à la bonne dimension et deux pistes sont isolées longitudinalement , une pour l'alim 5v et l'autre pour le signal , ceci est fait simplement au cutter.On la coupe à l'endroit des composants au cutter également. Les traversées de masse pour les mar sont faites simplement en perçant à 0.5mm de diamètre et en soudant des simples bouts de fils .Souder la masse du boitier des deux cotés du circuit tout autour , sauf bien sur la piste +5v. Les resistances de 100ohms doivent etre impérativement des résistances au carbone (les plus fréquentes en fait) , car comme leur résistance augmente avec la température et le courant qui les traverse , ceci contribue efficacement à stabiliser les mar6.
Voila le schéma:

Voilà le résultat :

Ce montage est aussi totalement stable.
Il y a plusieurs années la revue Elektor avait fait un kit d'un système équivalent , c'est le numéro 960041.

LE POST AMPLI


Il fait suite à la détection et à pour but d'adapter le signal reçu au système d'enregistrement pc ou enregistreur graphique.
Il est fait autour d'amplificateurs opérationel op27 ou op07 de Analog Devices . Le montage dont vous voyez le schéma ci dessous comporte deux amplis .Le premier effectue un décallage ,en fait une soustraction entre le bruit total issu du récepteur qui comprend non seulement le signal utile ,issu des astres , mais aussi le bruit propre fabriqué par le récepteur ,et une tension variable par le potentiometre multitours de 100k. Cette tension peut etre amenée très près de celle fournie par le bruit du récepteur . En fait il reste le signal utile.Ce premier ampli op fournit aussi un gain de 1 et 10 sur le montage ,mais qui pourrait etre 100 ou 1000,en changeant les résistances connectées à l'inverseur au dessus de l'ampli . A sa sortie on a donc le (bruit total du récepteur -la référence )*gain . Le second ampli est un intégrateur dont la constante de temps est 1 seconde ou 15 secondes , avec les valeurs données mais qui peut etre ce que l'on veut selon la valeur du condensateur .
Ce montage peut etre fait sur une petite plaquette à trous , pas la peine de faire de circuit imprimé. Les résistances doivent etre de préférence des résistances couche metal ,pour éviter les résistances au carbone ordinaires , qui occasioneraient une dérive en fonction de la température (vous voulez mesurer le soleil pas la température du local où sont les postes...) Les amplis doivent etre montés sur support , cela facilite le dépannage . Le potentiomètre 100k est un multitours de très bonne qualité , il determine en très grande partie la stabilité de votre système . L'alimentation +/-12 v ,quelques milliampères .Découpler les alims par des 0.1 microfarads . Chaque ampli a son réglage de zéro par des petits potentiomètres multitours , ordinaires ceux là..

Voici une version ou les amplis ops (ad820 de Analog Devices) sont alimentés seulement avec du + 5v . Dans ce montage le 1er ampli effectue l'offset , le 2eme l'amplification et l'intégration. avec les valeurs données on a un gain total de 2 avec une intégration de 0.1 seconde et 1 seconde , un gain de 20 avec une intégration de 1 seconde et 10 secondes. Toutes ces valeurs peuvent etre modifiées selon vos besoins .
Le schéma :

Le circuit imprimé , fait au vernis , tracé à la main sur de l'époxy 16/10 double face cuivre (blindage) , pas de la bakélite svp , elle se gondole avec l'humidité et les pistes se détachent à la longue. Pour limiter la derive thermique du montage toutes les résistances sont des résistances couches métal , ici pas de résistance au carbone. Pour l'alimentation un 7805 , attention découplez l'alim de chaque ampli op par un 0.1µF .
Ces amplis sont suffisamment précis pour que les potentiomètres de zéro soient inutiles. Le potentiomètre 'zero' (offset) de 5k est un multitours de très bonne qualité.


Et voilà le montage fini...

Tous les composants de ces montages peuvent etre trouvés par exemple chez Electronique Diffusion , qui a plusieurs agences en France , et vend par correspondance.Vous trouverez surement des vendeurs près de chez vous.
Je vous rappelle que Analog Devices donne gentiment des échantillons , merci!!!

Les alimentations pour tout ça :
Pour les versions utilisant nos derniers montages une seule alim +15v suffit ...
Voici un schéma d'une alim non regulée 15v ,classique utilisant un transfo ,les régulations se font au niveau de chaque module par des régulateurs intégrés de la serie 78. N'utilisez pas d'alim à decoupage ,comme celles que l'on trouve sur les pc, elles rayonnent ,meme blindées et peuvent donc causer des interférences .

et la photo


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