casse tête filtre de bande 15m, 20m 40m et 80m

[André Zola]

Bonjour à tous  :),
Je viens vers vous pour un sujet, simple en apparence, mais qui se  trouve être beaucoup plus pervers qu'il n'apparaît de prime abord.
Le contexte est tout à fait simple.
J'appartiens au Club de radio amateur de Saint Quentin en Yvelines F6KRK en France (près de Versailles). Je suis personnellement (contrairement à beaucoup d'autres membres) essentiellement attiré par l'intérieur de la machine plutôt que par le trafic radio proprement dit. Avec un petit groupe de personnes, nous nous sommes fixés le challenge de construire avec les moyens du bord (diodes transistors résistances , capas, bouts de fils ...) chacun de notre côté un émetteur récepteur pour les bandes 15, 20, 40 et 80m.
Voilà pour le contexte.

J'ai beaucoup travaillé sur le bloc de sélection de gamme. Je me suis plié au montage traditionnel des deux circuits LC reliés par un condensateur.  J'ai étudié théoriquement tous les tenants et aboutissants des sélectivités de gammes, des adaptations d'impédance entrée et sortie, des maîtrises de largeurs de bandes, de la réjection de la fréquence image etc. Après bien des expérimentations, je suis revenu aux méthodes traditionnelles de tores et commutation par diodes.
A ce stade, malgré un bon fonctionnement de la fonction, je rencontre quelques déceptions.
Réjection décevante des bandes déselectionnées (entre 20 et 30 dB, ce qui est bien peu). Je dois dire que j'ai travaillé sur un montage Veroboard avant de lancer une version en dur).
Self torique très pénible à régler tant pour le primaire que pour le secondaire (soudage, désoudage, rebobinage, bricolage, réparation de fils cassés ...).
Influence horripilante primaire/secondaire, réglage de fréquence influant sur la bande passante et inversement, nécessité manifeste d'adapter le condensateur de liaison si on ajuste la fréquence par réglage de condensateurs des LC etc.
C'est vrai que je suis un peu « pinailleur » mais je ne suis pas enchanté des résultats qui sont un pis aller et qui manquent de netteté.
J'ai très envie de tout reprendre à 0, mais avant de partir dans une nouvelle voie, je sollicité votre avis pour m'assurer que je ne pars pas « dans le mur ».
Mon idée est, tout en conservant le 50 ohm en entrée et sortie pour le principe puriste, d'isoler entrée et sortie de chaque canal par un transistor qui aura pour fonction de recevoir du 50 ohm et de ressortir sur une charge, précisément égale à la charge souhaitable pour avoir la bonne largeur de bande.J'élimine ainsi le primaire de mes selfs ce qui me simplifiera la vie. (en outre je peux par ces transistors assurer le commutation de gamme et même m'offrir au passage, un peu de gain).
En outre je peux isoler les deux circuits LC par un transistor, ce qui offrira le service de rendre les 2 circuits totalement indépendants, donc pré-réglables avant mise en place de façon autonome.
Cette solution qui implique 12 transistors pour les 4 gammes est elle réaliste ? Le bruit généré en sortie d'antenne est il acceptable ?
Une autre variante qui est une simplification de l'orientation ci dessus, est de simplement, me contenter d'un seul circuit LC par gamme. C'est une simplification considérable avec semble il pour seule conséquence de ne plus atténuer la fréquence image (située à 20 MHz de là) que de 38 dB au lieu de 55dB. Ce petit sacrifice en vaut peut être la peine.
Désolé pour ce texte plutôt longuet.
Je sais que les Canadiens sont plutôt « cadors » en la matière (en région Parisienne, si vous ne connaissez pas, cador est un terme élogieux qui signifie, solide techniquement. De même pinailleur signifie ergoteur ou même un peu maniaque).
Si quelqu'un a de l'expérience sur le sujet et veut bien me donner son avis sur ces orientations, je serai ravi. Je pose également la question dans mon club à mes co-compétiteurs.

Merci d'avance.

André Zola.

[loulou31]

Bonjour,

Ce projet me semble très ambitieux mais des fois il fait oser se dépasser....Bravo.


Ce serait bien d'avoir un schéma et une photo de la réalisation de ce filtre. La réalisation fait 90% des performances pour un filtre a ces fréquences. Quelles sont les spécifications attendues :  tout n'est pas réalisable en pratique il y a des limites liées à la technologie utilisée. Concernant le schéma et l'architecture de votre émetteur récepteur, il a été conçu par qui?
Je suis un peu étonné qu'au sein du radio club personne ne puisse vous aider a mettre au point un tel filtre.
Dans ce contexte je vous conseille vivement la lecture de " expérimental method in RF design" edité par l'ARRL qui si vous voulez bidouiller de la radio bous permettra de comprendre et surtout de réaliser des montages dans le domaine radio amateur. Ce livre est un peu cher mais je l'avais trouvé en occasion pour 15€ .environ. Il est aussi peut être dispo au radio club ou chez l'un de ses membres Apres il est écrit en anglais ce qui demande un petit effort de lecture.




Jean-Louis

[André Zola]

Bonjour Jean-Louis,
Merci d'avoir réagi à ma demande.
Depuis, j'ai eu des pistes pour ma préoccupation à mon club de radio amateurs et les tests que j'ai pu faire sur LTSpice sont très encourageants.
En un mot, je me suis débarrassé des bobinages qui assuraient outre le filtrage, l'adaptation d'impédance. Autrement dit, des filtres à tores à double enroulement. J'assure simplement maintenant, l'adaptation d'impédance en entrée et sortie par des transistors. (Je n'ai plus qu'à gérer de simples circuits LC (à bobines à air) que je commute par des diodes dont la polarisation est elle même assurée par des sorties de microprocesseur.
En plus j'ai banni les filtres traditionnels à 2 étages LC en cascade, vraiment pénibles à régler. Avec les doubles filtres, j'avais une réjection de la fréquence image de 55dB. Avec un simple filtre, je n'ai plus que 43dB. Tant pis, j'en fais le sacrifice compte tenu de la grande simplification.
En plus, la bande passante devient très simple à régler.
Merci encore de votre réponse. Il me semble que pour moi, le problème est réglé.
Amicalement.

[loulou31]

Bonjour,

Merci pour votre réponse.
Je suis content que vous ayez pu trouver une solution au sein de votre club.
Je vois que vous avez fait des simulations, mais avez vous pu passer à la réalisation et faire de vraies mesures ?En effet en simulation pas mal d'effets secondaires sont négliges : capacité parasite des self, facteur de qualité des? selfs, pertes dans les capas, couplages externes, sensibilité a la tolérance des composants.
Après 43 dB de réfection de fréquences image c'est pas mal pour un montage amateur avec commutation de bandes  et il y a très peu de chances que vous soyez gêné par cette performance. Après tout dépend de l'endroit où va tomber la fréquence image en fonction de l'architecture et du plan de fréquences.
Je trouve votre initiative de faire un challenge entre vous pour faire un transceiver, moi j'aurais plutôt fait un projet collectif, car arriver a la fin de la réalisation d'un émetteur récepteur qui fonctionne et avec lequel.on.puisse trafiquer risque d'en laisser pas mal non abouti.
Bon courage.
Amicalement

Jean-Louis

[André Zola]

Bonjour,
Je vous remercie pour vos encouragements.
Je note avec plaisir votre information concernant 43 dB qui devraient en gros suffire.
Vous voyez juste ! j'ai l'impression que mes co-compétiteurs décrochent petit à petit. Ceci dit, moi je tiens bon malgré une ampleur marquée du problème. (C'est même chronophage !).
Je lance en ce moment, un prototype. Le résultat, va être la surprise par rapport à la simulation.
Quelques arrachages de cheveux en perspective.
Amicalement.

André Zola.