{"id":130,"date":"2017-02-19T19:05:07","date_gmt":"2017-02-19T18:05:07","guid":{"rendered":"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=130"},"modified":"2019-02-05T16:44:56","modified_gmt":"2019-02-05T15:44:56","slug":"source-de-bruit-hf-vhf-uhf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=130","title":{"rendered":"Source de bruit HF-VHF-UHF"},"content":{"rendered":"

Dear English-speaking readers.\u00a0<\/em>All the explanations are writen in French, but I try to keep schematics\u00a0 in English.\u00a0<\/em>If there is something you do not understand in this project, ask your question in English in the comments, I will answer you in English.<\/em><\/span><\/p>\n

Voila un projet qui devrait \u00eatre utile \u00e0 tous ceux qui utilisent des sources de bruit blanc HF pour leurs mesures. Je l’ai construite car j’avais besoin d’une source de bruit VHF pour mettre au point un diplexer, mais quand j’ai vu qu’on pouvais monter jusqu’aux UHF, j’ai peaufin\u00e9 le montage pour assurer la r\u00e9ponse la plus plate possible sur les UHF. Vous devriez donc aussi pouvoir l’utiliser pour \u00e9valuer des filtres sur la bande des 70cm.<\/p>\n

<\/p>\n

La r\u00e9ponse en fr\u00e9quence est quasiment plate de 200 MHz \u00e0 1 GHz, et l\u00e9g\u00e8rement plus \u00e9lev\u00e9e entre 20\u00a0MHz et 200 MHz. En dessous de 5\u00a0MHz cette source n’est pas utilisable.<\/p>\n

Sch\u00e9ma:<\/p>\n

UHF noise source schematic<\/p><\/div>\n

La source de bruit est un transistor utilis\u00e9 en avalanche<\/a> ( tension inverse sur jonction base – \u00e9metteur ). \u00a0J’ai pris un BC560C <\/a>(PNP) car c’est, dans les transistor encore fabriqu\u00e9s ( en traversants et en SMD sous la nomenclature BC860C<\/a>) celui qui me donnais les meilleurs r\u00e9sultats. On obtiens aussi de bons r\u00e9sultats avec des MPSH10<\/a>, mais dans ce cas il faudra inverser la base et l\u2019\u00e9metteur sur le sch\u00e9ma vu qu’il s’agit d’un transistor NPN.<\/p>\n

Le bruit est amplifi\u00e9 ( d’environ 30dB) par un MMIC INA-02186<\/a>, qui fourni un gain \u00e0 peu pr\u00e9s constant jusqu’a 1 GHz ( si on l’alimente avec au moins 40mA ). Le signal de sortie est disponible sous une imp\u00e9dance de 50 Ohms.<\/p>\n

Le montage est aliment\u00e9 par un accus NiMH de 9V \u00a0d’une capacit\u00e9 de 500 mAh.
\nSi vous d\u00e9sirez l’alimenter en 12V, il faudra remplacer la r\u00e9sistance de 82 Ohms par une r\u00e9sistance de 120 Ohms,<\/p>\n

Voila le prototype\u00a0construit:<\/p>\n

UHF noise source<\/p><\/div>\n

Au niveau de la r\u00e9alisation il faut vraiment couper les pattes des composants le plus court possible, sinon l’effet inductif am\u00e8nera des oscillations. On gagne aussi un peu de propret\u00e9 au niveau de la sortie en \u00ab\u00a0couchant\u00a0\u00bb les composants contre le circuit imprim\u00e9.
\nJe ne pense pas que l’utilisation du material 43 pour la self de choc soit indispensable, \u00e7a devrait aussi marcher avec d’autres mat\u00e9riaux qui filtrent les EMI jusqu\u2019au quelques dizaines de MHz.<\/p>\n

Il est tr\u00e8s important de respecter la mise \u00e0 la masse du MMIC INA-02186<\/a> comme r\u00e9alis\u00e9 sur le prototype, si les chemins de masse des deux broches pr\u00e9sentent une inductance de quelques nH, le montage part en oscillation.<\/p>\n

Je peux vous assurer que ce montage n’oscille pas, afin de vous assurer de construire quelques chose de tr\u00e8s proche, essayez de suivre autant que possible ce circuit imprim\u00e9.<\/p>\n

UHF Noise source PCB<\/p><\/div>\n

l’image est a 600 dpi, si vous reproduisez le circuit en tenant bien compte des dpi les dimensions seront\u00a0exactement les m\u00eames que sur le prototype. Si vous utiliser de la photogravure, n’oubliez pas de faire un \u00ab\u00a0miroir\u00a0\u00bb sur le circuit avant d’imprimer le typon.<\/p>\n

Id\u00e9alement il faudrait monter une version SMD, sur un circuit double face. Je n’ai pas actuellement sous la main l’\u00e9quivalent SMD de tous les composants qui sont utilis\u00e9s ici, mais si je construisais cette version, elle sera d\u00e9crite dans un article.<\/p>\n

Les captures d’analyseur de spectre qui suivent on \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es avec un Anritsu M160B ( analyseur de spectre analogique qui a pas loin de 40 ans), en utilisant le filtre vid\u00e9o 100Hz et prenant la photo en pause longue ( 4 minutes pour la plus longue) avec un appareil reflex sur pied d\u00e9clench\u00e9 par t\u00e9l\u00e9commande.<\/p>\n

L’appareil a enregistr\u00e9 deux passages, le premier avec la source de bruit aliment\u00e9, ce qui permet de capturer sa r\u00e9ponse, et le second en d\u00e9branchant l’alimentation de la source, ce qui permet d’avoir le plancher de bruit du dispositif de mesure.<\/p>\n

Au niveau de la r\u00e9ponse en fr\u00e9quence, de 0 \u00e0 2 GHz, voila ce que \u00e7a donne:<\/p>\n

UHF Source noise – bandpass ( Anritsu MS160B)<\/p><\/div>\n

Donc cette source de bruit est utilisable jusqu\u2019\u00e0 1GHz, ici on la mesure a environ -50dBm, l’analyseur de spectre \u00e9tant r\u00e9gl\u00e9 pour\u00a0avec -40dBm en offset de mesure.<\/p>\n

Voila en regardant de plus pr\u00e9s, sur les VHF ( de 0 \u00e0 200 MHz)<\/p>\n

noise source, VHF bandpass\u00a0( Anritsu MS160B)<\/p><\/div>\n

Et pour finir, voila la r\u00e9ponse sur 50Mhz<\/p>\n

0-50Mhz<\/p><\/div>\n

Autre appareil de mesure, low cost et moderne cette fois ci, la clef RTL-SDR<\/p>\n

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En utilisant le logiciel \u00ab\u00a0Spektrum\u00a0\u00bb<\/a>, on obtient cette courbe de r\u00e9ponse en fr\u00e9quence ( de 30 MHz \u00e0 1700 MHz)<\/p>\n

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Clic to enlarge<\/p><\/div>\n

R\u00e9glages:
\n<\/strong>Les\u00a0<\/strong>r\u00e9glages s’effectuent en ajustant le potentiom\u00e8tre de 10k. Une faible valeur du potentiom\u00e8tre assure une courbe de r\u00e9ponse en fr\u00e9quence <\/a>tr\u00e8s r\u00e9guli\u00e8re, mais on perd du niveau de sortie, ainsi que du niveau en HF et VHF ( < 200 MHz). Une valeur de r\u00e9sistance importante permet par contre d’avoir plus de niveau en d\u00e9but de spectre ( de l’ordre de 10dB de plus en dessous de 100Mhz), et aide aussi \u00e0 bien fonctionner au niveau des basses fr\u00e9quences. Avec un potentiom\u00e8tre r\u00e9gl\u00e9 au maximum ( 10k ) la source fourni un signal puissant \u00e0 partir de 5Mhz.<\/p>\n

Modifications:
\n<\/strong>Si vous voulez surtout l’utiliser en HF et en VHF, \u00a0et que les UHF ne vous int\u00e9ressent pas, vous pouvez augmenter le niveau du signal en dessous de 200 MHz en rempla\u00e7ant le condensateur de 100pF par un condensateur de 1nF. Votre source sera ainsi utilisable \u00e0 partir de 1 MHz, avec 6dBm de plus de signal sur la bande HF, mais elle fonctionnera moins bien en UHF.<\/p>\n

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David F4HTQ.<\/p>\n

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