[RF/Radioelec] Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF - Page 7
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Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF



  1. #181
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF


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    Citation Envoyé par ChrisAir02 Voir le message
    Sur l'image du message #32, on voit bien la limite du souffle tres nette au sud et au sud-est.

    En effet. Je n'avais pas compris cette image. Dois-je aussi comprendre qu'il faut plusieurs passages de satellite pour la former ?

    J'ai aussi le projet de construire une autre antenne, une Lindenblad, dont le gain est meilleur vers l'horizon. Mais qui presente peu de gain vers le haut. On verra.

    De ce que je vois en me documentant, l'antenne est adaptée à vos attentes. C'est même un gage de bonnes performances sur les faibles azimuts que cette absence se sensibilité à la verticale.
    Oui, en effet, c'est une image composite.
    L'informatique permet un travail sur les images brutes d'une qualite impressionnante.
    Le satellite transmet cote a cote deux images en noir et blanc, l'une prise avec un capteur sensible a la lumiere visible et l'autre dans l'infrarouge.
    Le soft utilise l'image dans l'infrarouge pour generer des "fausses couleurs".
    Il ajoute aussi les contours des cotes et des frontieres, les paralleles et les meridiens, car il sait exactement a quel endroit se trouve le satellite a un moment donne, grace aux parametres orbitaux qu'il faut lui fournir et mettre a jour tous les 3-4 jours.
    Il peut aussi, en se basant sur la temperature du sommet des nuages(image infrarouge) marquer les zones ou ont lieu des precipitations.
    Le meme soft, qui s'appelle Wxtoimg, genere aussi les images composites en mettant ensemble les images de plusieurs passages d'un satellite. Il est possible de recevoir chaque satellite lors de 2 ou 3 passages le matin (ils vont du nord au sud) entre 8h et midi et le soir entre 19 h et minuit environ (ils vont du sud au nord).
    Wxtoimg est aussi capable de generer des animations comme celles que l'on voit a la television, a partir des passages successifs, sur plusieurs jours.

    -----
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  2. #182
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Merci pour ces précisions.
    La possibilité de changer d'antenne entre 2 passages serait donc possible.

    Je m'étonne, compte tenu de l'état de l'art de l'imagerie et des transmissions, que le satellite ne compose pas et ne mémorise pas ses images à bord, ce qui permettrait de l'interroger et de charger en quelques secondes, avec des modulations OFDM par exemple, des images prises au delà de l'horizon.
    Cela dit, on me rétorquera peut-être qu'autant aller les chercher sur un site internet et que ça enlève tout le charme de l'exercice.

  3. #183
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Citation Envoyé par gwgidaz Voir le message
    Bonjour,

    "J'imagine qu'il suffirait de le faire suivre d'un attenuateur, regle pour qu'il delivre un niveau proche de -120 dBm a la frequence qui nous interesse?"

    Non, car pour les facteurs de bruit bas, on aura en sortie de l'atténuateur le bruit thermique de la résistance 50 ohms de l'atténuateur.
    Pour cette raison la courbe bruit en sortie = f ( bruit injecté en entrée) remonte vers les niveaux bas. Pour faire une mesure avec une source de bruit étalonnée , on trouve deux points pour des bruits un peu au delà du bruit thermique. Sur un graphe linéaire, on prolonge la droite vers le bas pour trouver le vrai bruit.

    Autre solution, plonger l'atténuateur dans l'azote liquide...

    sinon, une autre méthode, vers le milieu du chapitre :
    https://pratique-rfcircuits.monsite-...ff0816856.html
    Merci pour cette très intéressante référence gwigdaz.

    Je pourrais facilement utiliser la méthode qui consiste à mesurer le rapport signal/bruit d'un signal avant et après amplification. Le soft SDR# les fournit automatiquement en dB. Il n'y aurait plus qu'à soustraire les deux valeurs en dB. Il faudra que j'essaie.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  4. #184
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Je reprends le dialogue très intéressant qui vient d'avoir lieu, concernant une source de bruit calibrée, parce que les interventions sont mélangées avec d'autres éléments.

    Yvan_Delaserge:
    "J'imagine qu'il suffirait de le faire suivre d'un atténuateur, réglé pour qu'il éelivre un niveau proche de -120 dBm a la fréquence qui nous intéresse?"

    gwgidaz:
    Non, car pour les facteurs de bruit bas, on aura en sortie de l'atténuateur le bruit thermique de la résistance 50 ohms de l'atténuateur.
    Pour cette raison la courbe bruit en sortie = f ( bruit injecté en entrée) remonte vers les niveaux bas. Pour faire une mesure avec une source de bruit étalonnée , on trouve deux points pour des bruits un peu au delà du bruit thermique. Sur un graphe linéaire, on prolonge la droite vers le bas pour trouver le vrai bruit.

    calculair:
    Il faut vérifier le niveau B de cette source de bruit. Si vous l'atténuez de X dB en sortie de l'atténuateur vous aurez une source une source de B - XdB = S . avec les erreurs de mesures sur B et la valeur X.
    A l'entrée du préamplificateur le Bruit sera le bruit inévitable + S ( cela s'ajoute en dBm )

    gwgidaz:
    Pas exactement. Il y aura aussi le bruit thermique de la résistance de sortie 50 ohms de l'atténuateur, pas du tout négligeable pour les facteurs de bruit bas.

    calculair:
    Bien sur le bruit présent est le bruit de la source atténue, plus le bruit inévitable KTB , C'est à dire le bruit inévitable plus S

    Chrisair02:
    Si on parle du bruit thermique d'une charge passive, et seulement de lui, il ne quitte pas la charge, où dit autrement, il s'efface dans la liaison qui suit qui contient le même bruit, il est présent partout dans le circuit.

    gwgidaz:
    Pas tout à fait, si l'élément amplificateur a un facteur de bruit inférieur à 3dB, cela signifie que cet élément peut recevoir de l'énergie d'une charge à 300 °K .
    La résistance motionnelle d'entrée des transistors à très faible bruit n'est pas une résistance physique soumise à la loi de Boltzman.
    On définit la température équivalente de bruit d'un transistor: par exemple un transistor de facteur de bruit 1dB présente sur son entrée une "résistance équivalente" à la température de 75 °K


    Une vidéo sur Youtube, présente une démonstration d'utilisation d'une source de bruit calibrée.

    Nom : noise source.jpg
Affichages : 203
Taille : 68,8 Ko

    Que peut bien contenir un si petit boîtier?
    Un régulateur de tension, une diode génératrice de bruit et un atténuateur?
    La vraie valeur ajoutée c'est l'étalonnage. Savoir quel est l'excess noise ratio à chaque fréquence.
    Serait-ce faisable de mesurer le niveau d'une source de bruit, par exemple -10 dBm, comme celle que j'ai, puis calculer l'ENR en tenant compte de l'effet de l'atténuateur?
    Comment procéder?
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  5. #185
    calculair

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Je n'ai pas la video .

    Que fait il ce machin ? un bruit blanc .

    Je crois comprendre que le bruit généré est 15 dB au dessus du bruit thermique inévitable ( A la température normale du labo soit vers 20°C )

    Si tu mets un attenuateur de 30 dB tu aura en sortie une injection de puissance de 10 log KTB + 10 log(12 KTB /1000)
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  6. #186
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    -30dB où ? Si c'est derrière le générateur j'ai bien peur que l'on redescende au plancher du bruit thermique.

  7. #187
    f6exb

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Je n'ai pas la video .
    Ça devrait être ça :
    https://www.youtube.com/watch?v=bbdTRX4_2DE
    Seuls les faucons volent. Les vrais restent au sol.

  8. #188
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Message précédent erroné
    Dernière modification par ChrisAir02 ; 20/12/2022 à 23h26.

  9. #189
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Je vais essayer la méthode de mesure du facteur de bruit contenue dans la référence de gwgidaz.

    La référence dit ce qui suit:

    Mesurer le facteur de bruit d'un amplificateur.
    C'est une mesure difficile si on ne possède pas de source de bruit étalonnée. De plus, les analyseurs standards n'offrent pas une grande précision sur la mesure de la puissance de bruit. D'abord parce que la mesure devrait se faire dans une bande passante carrée, alors que les analyseurs ont une bande passante (RBW) gaussienne. De plus, leurs détecteurs ne donnent pas exactement la valeur quadratique moyenne du signal.

    Pour faire cette mesure, ici, nous allons comparer le rapport S/B d'un amplificateur connu , à celui que l'on veut mesurer.

    Nous devons posséder un analyseur dont le facteur de bruit est connu et très bas. Pour l'obtenir, nous devrons d'abord trouver un amplificateur à très faible bruit, dont nous connaissons le facteur de bruit. Par exemple un mmic AsGa 50 ohms/50 ohms, avec suffisamment de gain, et par exemple de facteur de bruit 1dB s'il est chargé par 50 ohms en entrée et sortie.

    Nous connecterons cet amplificateur devant l'analyseur de spectre, son entrée étant chargée par la sortie 50 ohms d'un générateur RF. Cet amplificateur sera appelé "l'amplificateur associé" à notre analyseur de spectre.

    Appliquons maintenant à l'ampli associé à l'analyseur un signal non modulé 100 MHz, et ajustons son niveau pour que le signal dépasse le bruit exactement de 10 dB . Le marqueur sera utile pour avoir cet écart de 10 dB avec précision.

    Intercalons maintenant l'amplificateur RF à tester en sortie du générateur, ( en conservant l'amplificateur associé devant l'analyseur) .

    Nous avons supposé pour l'exemple que le facteur de bruit de l'amplificateur "associé" à l'analyseur était de 1dB.

    Sans toucher au niveau du générateur, mesurons le nouveau rapport signal sur bruit, avec le marqueur. (Les niveaux du bruit et du signal ont évidemment augmenté, du fait du gain de l'ampli à tester...).

    Par exemple, si on trouve S/B =10,5 dB , le facteur de bruit de l'ampli à tester est de 0,5 dB meilleur que celui de l'ampli associé . Son facteur de bruit est donc :

    1dB - 0,5 dB = 0,5 dB

    Si on trouve un rapport S/B de 8dB, le facteur de bruit de l'ampli à tester est moins bon de 2dB , il est donc de 1dB + 2dB = 3 dB.

    .

    Remarque 1: Nous avons supposé que la mesure est correcte parce que le gain de l'ampli à tester est suffisant et que le facteur de bruit de notre analyseur amélioré est bas. Sinon, il faudra corriger le résultat . Prenons un autre exemple :

    - Facteur de bruit de l'analyseur amélioré par son préampli : F as = 1,5 dB

    --> donc en linéaire f as = 10 exposant ( 1,5 /10) = 1,41

    - Gain de l'ampli à tester : G = 13 dB

    --> donc en linéaire g = 10 exposant (13/10) = 20

    - Nous mesurons un facteur de bruit F = 1dB

    --> donc en linéaire f = 10 exposant ( 1/10) = 1,258

    nous avons f réel = f - (fas -1) /g

    = 1,258 - ( 1,41 -1) / 20 = 1,237

    --> donc F réel = 10 log (1,237) = 0,93 dB ( au lieu de 1 dB mesuré)


    J'ai trouvé sur diverses vidéos youtube un procédé similaire, résumé dans l'image suivante:

    Nom : SNR.jpg
Affichages : 193
Taille : 247,1 Ko

    Cette méthode est bien adaptée au matériel que je possède: Au lieu d'un analyseur de spectre, un récepteur RTL SDR, qui fournit une mesure directe du rapport signal/bruit.
    Les mesures précédentes ont montré que son facteur de bruit est de plus de 10 dB. Je vais donc le faire précéder du meilleur préampli à TQP 3M9009 que je possède. Je devrais donc obtenir ainsi l'équivalent de l'analyseur de spectre précédé d'un ampli faible bruit cité dans la référence de gwgidaz.

    Les mesures devraient être assez peu compliquées à réaliser.
    Selon le dessin ci-dessus, comme le rapport signal/bruit est fourni par le soft directement en dB, il suffira de soustraire la valeur obtenue avec les deux préamplis en série de celle obtenue avec le seul préampli TQP3M9009.

    Il ne devrait même pas être nécessaire de connaître la valeur exacte du facteur de bruit du préampli à TQP 3M9009. Il suffit de comparer les deux rapports signal/bruit, selon la formule du dessin.
    Qu'en pensez-vous?

    Je vais publier les résultats des mesures dès que possible.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  10. #190
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Bonjour,

    "Il ne devrait même pas être nécessaire de connaître la valeur exacte du facteur de bruit du préampli à TQP 3M9009."

    A mon avis, tu as quand même besoin de connaître le facteur de bruit du préampli TQP, puisque on compare les deux S/N , et qu'on compare la différence au FB du TQP.
    Le fabricant le donne, non?
    Dernière modification par gwgidaz ; 21/12/2022 à 17h58.

  11. #191
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Voici les résultats des mesures.

    Nom : GWGIDAZ.jpg
Affichages : 194
Taille : 205,2 Ko

    Il y a deux nouveaux venus: Un nouveau TQP3M9009, que je viens de recevoir et que j'ai marqué en rouge pour bien le distinguer du premier.
    Et le préampli à base de SPF que je viens de terminer avec des connecteurs SO239 et que je vais aller prochainement placer au niveau de l'antenne.

    Comme le soft intègre les niveaux sur plusieurs minutes, chaque mesure est espacée de 20 minutes avec la précédente. Raison pour laquelle j'ai fait un contrôle entre chaque DUT, pour être sûr que le niveau du signal en provenance du générateur était toujours bien le même.

    Le résultat de tout cet exercice me semble peu concluant. Les facteurs de bruit diffèrent très peu, contrairement aux mesures avec les méthodes précédemment essayées.

    La formule donnée sur le dessin ci-dessus:
    NF = SNR in / SNR out
    est-elle bien correcte?

    Je n'ai pas bien compris la formule appliquée dans la doc de gwgidaz en #189.
    C'est bien la même formule?
    La doc dit:
    Par exemple, si on trouve S/B =10,5 dB , le facteur de bruit de l'ampli à tester est de 0,5 dB meilleur que celui de l'ampli associé . Son facteur de bruit est donc :

    1dB - 0,5 dB = 0,5 dB

    Si on trouve un rapport S/B de 8dB, le facteur de bruit de l'ampli à tester est moins bon de 2dB , il est donc de 1dB + 2dB = 3 dB.


    Mais il est évident dans les mesures reportées ci-dessus, que les rapports signal/bruit de sortie sont plus élevés que le signal d'entrée de plus de 10 dB! Ce calcul ne peut pas fonctionner!
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  12. #192
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Après un petit détour par Wikipedia, je me rends compte que ce que je viens de calculer n'est pas le noise figure, mais le noise factor. Le noise factor est un rapport. Le rapport signal/bruit en entrée divisé par le rapport signal/bruit en sortie. Les deux termes exprimés en dB.
    Il faut exprimer le noise factor en décibels pour obtenir le noise figure.

    Nom : NF_ET_F.jpg
Affichages : 176
Taille : 411,0 Ko

    Seulement voilà: le rapport signal/bruit après le DUT est censé être moins bon, du fait du bruit généré par le DUT.
    Mais dans mes mesures, le rapport signal/bruit est meilleur après le DUT, car le signal est fortement amplifié, mais le plancher de bruit beaucoup moins.
    Donc puisque les F sont <1, les NF sont négatifs.

    Peut-être que cela est dû à l'utilisation du RTL-SDR avec SDR#. Je ne sais pas ce que signifie l'appellation dBFS. Quelqu'un aurait une idée?

    Il faudrait essayer avec un vrai analyseur de spectre.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  13. #193
    calculair

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    bonjour,

    il est logique que si tu injectes moins de bruit à l'entrée du système, le S/B en sortie s'améliore .

    Il faut cependant s'assurer que la contribution du bruit du système ,hors du point d'entrée, ait un contribution négligeable. Cela veut dire que le préamplificateur de tête a un gain suffisant. A minima 10 dB et que le bruit des autres étages reste faible. Onvoit ici l'importance du gain de l'étage d'entrée G1 pour masquer la contribution au bruit final des étages suivants

    F = F1 + (F2-1) / G1
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  14. #194
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Bonjour,

    D'après ce tableau, le SNr des DUT est bien meilleur que le SNR du TQP...

    A moins qu'on ne parle pas de la même chose, alors je précise un peu la manip:

    1- on met d'abord le TQP seul , et on vérifie, en coupant un instant son alim, que le bruit plancher à l'écran baisse au moins de 10 dB, pour masquer le bruit de la clé SDR.
    2 - on règle le niveau géné de façon à avoir à l'écran SNR = 10 dB
    3- on intercale le DUT devant le TQP, sans toucher au niveau du géné.
    Le plancher de bruit et le signal doivent remonter nettement ( en gros, du gain du DUT)
    4- On mesure le nouveau SNR vu à l'écran:
    Il ne devrait pas différer énormément du précédent (sinon: soit que le TQP n'est pas suffisant pour masquer le bruit de la clé, soit qu'il a un problème, et son FB est très grand.)

    En comparant les deux SNR, on en déduit le FB, si on connait le FB du TQP .

    exemple :
    supposons que le FB du TQP est de 0,5 dB

    Si le SNR (avec DUT ) est de 8 dB, alors le FB du DUT est moins bon que celui du TQP, de 10 -8 = 2 dB
    Son FB est donc 0,5 +2 = 2,5 dB

    Est- ce bien cette manip qui a été faite ?
    Dernière modification par gwgidaz ; 22/12/2022 à 08h38.

  15. #195
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Oui, je rebondi sur Calculair pour rappeler, d'une autre façon, que le bruit en sortie d'un amplificateur n'est plus le bruit thermique mais un signal qui ressemble au bruit.
    Sur un réseau câblé de vidéocommunication comme il en existe dans nos villes, les amplificateurs de distribution de conception années 80 ont des facteurs de bruit de l'ordre de 7dB, mais au niveau où ils travaillent, le S/B mesuré en sortie est quasi identique à celui d'entrée. Leur contribution en bruit et noyée dans le bruit amplifié de la chaine.
    Ce que je veux dire (sans doute maladroitement) est que le seul moment ou on peut apprécier l'ampleur de l'apport de bruit d'un ampli avec le maximum de dynamique et quand à l'entrée le bruit est juste le bruit thermique, surtout quand on veut apprécier des valeurs aussi faibles que celles dont il est question ici. Le calcul que l'on doit faire avec des signaux comportant du bruit amplifié ne restituera pas la précision, il ne fera qu'amplifier les erreurs et écarts de mesure.
    Mais c'était peut-être déjà entendu...
    Dernière modification par ChrisAir02 ; 22/12/2022 à 08h47.

  16. #196
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Citation Envoyé par gwgidaz Voir le message
    Bonjour,

    D'après ce tableau, le SNr des DUT est bien meilleur que le SNR du TQP...

    A moins qu'on ne parle pas de la même chose, alors je précise un peu la manip:

    1- on met d'abord le TQP seul , et on vérifie, en coupant un instant son alim, que le bruit plancher à l'écran baisse au moins de 10 dB, pour masquer le bruit de la clé SDR.
    Non, clairement, le plancher de bruit ne change pas de plus que 1 dBen faisant ca. Il faut dire que le RTL SDR seul est bien plus sensible qu'un analyseur de spectre. On peut visualiser des signaux de -160 dBm sur la chute d'eau avec le RTLSDR sans preampli. Donc meme en le faisant preceder d'un excellent preampli, on pourra difficilement ameliorer sa sensibilite.

    2 - on règle le niveau géné de façon à avoir à l'écran SNR = 10 dB
    Oui, c'est ce que j'ai fait.

    3- on intercale le DUT devant le TQP, sans toucher au niveau du géné.
    Oui, c'est ce que j'ai fait.

    Le plancher de bruit et le signal doivent remonter nettement ( en gros, du gain du DUT)
    Le pic correspondant au signal remonte en effet, selon le gain du DUT.
    Mais le plancher de bruit ne remonte que de 1 dB environ. C'est indique sur la feuille Excel qui rassemble les resultats des mesures.
    Ca m'a surpris, moi aussi. Je m'attendais a ce que plancher de bruit remonte presque autant que le pic.

    4- On mesure le nouveau SNR vu à l'écran:
    Il ne devrait pas différer énormément du précédent (sinon: soit que le TQP n'est pas suffisant pour masquer le bruit de la clé, soit qu'il a un problème, et son FB est très grand.)
    Tout le probleme est la. On voit bien sur la feuille Excel les SNR avant et apres les divers DUT. Ils different enormement.

    En comparant les deux SNR, on en déduit le FB, si on connait le FB du TQP .
    Selon les indications de wikipedia, le noise factor est egal au rapport des deux SNR exprimes en dB.
    Et il suffit d'exprimer ledit rapport en dB pour avoir le noise figure. Nul besoin de connaitre le noise figure exact du TQP.


    exemple :
    supposons que le FB du TQP est de 0,5 dB

    Si le SNR (avec DUT ) est de 8 dB, alors le FB du DUT est moins bon que celui du TQP, de 10 -8 = 2 dB
    Son FB est donc 0,5 +2 = 2,5 dB

    Est- ce bien cette manip qui a été faite ?
    Je vais refaire toute la manip dans les prochains jours, mais cette fois avec un analyseur de spectre et la je pense que ca devrait coller.
    Je suis decu, je m'attendais a pouvoir faire tout ca avec un RTLSDR.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  17. #197
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Bonjour,
    Si le plancher de bruit ne remonte pas ou presque pas en plaçant devant l'ampli TQP ( gain= ?) , , cela signifie que le RTL a un facteur de bruit élevé. En effet, en mettant devant lui un préampli, on applique au RTL le bruit du préampli amplifié par le préampli. Si ce bruit amplifié est du même ordre que le bruit en entrée du RTL, c'est que le RTL a beaucoup de bruit.
    La solution, c'est de mettre DEUX préamplis devant le RTL , pour améliorer la sensibilité du système de mesure.

    "Selon les indications de wikipedia, le noise factor est egal au rapport des deux SNR exprimes en dB."
    Le noise factor est le rapport entre un SNR en entrée et un SNR en sortie. Ici, on fait autre chose.

  18. #198
    calculair

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    CamScanner 12-22-2022 16.43.pdf

    un schema pour faire les bilans de bruit
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  19. #199
    calculair

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Bonjour

    ATTENTION : Il faut remplacer dans les parenthèse FTB + F1 par KTB + F1 KTB

    j'ai écrit trop vite en voulant mettre KTB en facteur
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  20. #200
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    On a parlé dans ce qui précède des caractéristiques d'un préampli d'antenne:
    - la sélectivité
    - le gain
    - la linéarité
    - le facteur de bruit

    Tous ces points sont importants, mais il y en a un dont on n'a pas beaucoup parlé: La stabilité, autrement dit la résistance à l'auto-oscillation.

    J'ai pu me rendre compte de l'importance du problème ces derniers jours.
    Le préampli à base de SPF 5189Z fonctionnait à merveille tant qu'il était connecté aux instruments de mesure, mais lorsque je l'ai monté sur le mât et que je l'ai connecté à l'antenne, j'ai obtenu une violente auto-oscillation aux environs de 7 MHz.

    Je l'ai donc démonté et essayé au labo, de régler le problème.

    Compte tenu de la fréquence très basse, j'ai pensé tout d'abord à une oscillation du régulateur de tension, un 7805. Cette possibilité a été rapidement éliminée. Le régulateur est muni de deux condensateurs de découplage de 0,1 uF, un en entrée et un en sortie.

    J'ai ensuite essayé de limiter quelque peu la bande passante aux alentours de 137 MHz au moyen d'une petite self et d'un condensateur, mais hélas sans succès.

    Dès que le préampli était connecté à une antenne, on obtenait une forte auto-oscillation sur des fréquences variables, notamment en fonction de l'effet de main sur le coax de sortie.
    Bien que le MMIC se trouve sous un blindage soigneux, j'ai pensé que des courants HF se retrouvaient à l'extérieur du blindage du coax de sortie en raison d'une éventuelle désadaptation d'impédance. J'ai essayé de connecter en série avec le coax de sortie, un tronçon de coax muni de nombreux anneaux de ferrite, afin de barrer la route à d'éventuels courants HF en mode commun.
    Pas d'effet non plus sur l'auto-oscillation.
    Conclusion: le feedback positif passait par le MMIC lui-même.

    Après tous ces essais, un nouvel élément a fait son apparition: Une augmentation du courant d'alimentation. Normalement, ce courant est proche de 100 mA. Le régulateur 7805 voit un différentiel de tension de 7V. Il est alimenté en 12 V et fournit du 5 V au MMIC. Les 700 mW qu'il dissipe sont très efficacement diffusés par la face cuivrée du circuit imprimé sur lequel il est boulonné. Mais à partir d'un certain moment, le 7805 devenait de plus en plus chaud.

    Puis le MMIC a cessé de fonctionner. L'auto-oscillation a fini par causer son auto-destruction. Mais apparemment, elle n'a pas été instantanée.

    J'ai remplacé la platine à SPF 5189Z par une platine à TQP3M9009. C'est pratique, les dimensions sont les mêmes.

    Et là, plus aucun problème.

    J'ai compris le pourquoi de tout ceci en comparant les datasheet des deux MMIC. L'un est "unconditionnally stable" et l'autre pas.

    Nom : UNCONDIT.jpg
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    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  21. #201
    calculair

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    bonjour,

    Oui la stabilité d'un amplificateur est une caractéristique importante. Un amplificateur est normalement stable quand il est utilisé en amplificateur , si non c'est un oscillateur !!! Dans certain cas les conditions de fermeture sur l'entrée et , ou la sortie peut affecter la stabilité.

    Enfin dans tous les cas un couplage entrée sortie peut provoquer des oscillations . C'est le cas avec tous les applicateurs et surtout si le gain est important. Un façon de provoquer un couplage entrée sortie c'est quand le blindage n'est pas correct et que la sortie est branchée sur une antenne ( dispositif anti blindage ) et que l'entrée de l'amplificateur est à proximité de l'antenne et connectée à des câbles non blindés ou de mauvaise qualité .

    Des qu"un montage à du gain , le risque d'autooscillation est important.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  22. #202
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Rien n'est jamais acquis. Le nouveau préampli fonctionnait à la perfection tant qu'il était branché aux instruments de mesure. J'avais aussi essayé de le connecter à une antenne quadrifilaire et il restait parfaitement stable...jusqu'à ce que je le connecte à l'antenne quadrifilaire en plein air, celle qui se trouve sur le mât. Et là....auto-oscillation, cette fois à 74 MHz.

    Comme quoi, trop de gain large bande au voisinage d'une antenne, c'est la porte ouverte aux ennuis, que l'ampli soit unconditionnally stable ou pas.

    Ca, c'était la mauvaise nouvelle.
    La bonne c'est que j'ai quand même fini par réussir à stabiliser le préampli, en le faisant suivre d'un atténuateur résistif de 5 dB.

    Nom : ATTENUAT.jpg
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    On verra dans les jours qui suivent, si les images reçues sont meilleures qu'avec l'ancien préampli à BF981. C'est-à-dire est-ce que le rapport signal/bruit est meilleur avec le nouveau préampli?

    J'ai déjà réussi à voir que le nouveau préampli à TQP 3M9009 se comporte mieux que l'ancien en présence d'émetteurs puissants. Il semble plus linéaire que l'ancien.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  23. #203
    calculair

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    bonjour;

    tu triches un peu en mettant un atténuateur de sortie de l'ampli.

    Pour éviter les oscillation, il faut s'assurer d'un bon blindage des éléments actifs et aussi des connections existantes. ( Il Peut y avoir de nombreux pièges ) ( y compris les alimentations )

    Le risque d'accrochage ou d'oscillation augmente avec la bande passante, c'est aussi une des raisons de la présence de filtres de bande sur le entreee et sortie
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  24. #204
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Bonjour et bonne année 2023.

    La caractéristique qui n'a pas été mentionnée dans l'énumération du post 200 est l'adaptation d'impédance et je pense à elle en lisant qu'un atténuateur résistif en sortie arrange les choses. (désadaptation d’impédance de sortie masquée par l'atténuateur)
    Une désadaptation compromet aussi la neutralité de la tresse du coaxial et conduit alors à des comportements différents selon les charges et les longueurs de liaison, ce qui conduit à des soucis de reproductibilité des résultats selon le montage utilisé.
    Il y a dans le commerce des préamplificateurs "grand public" de plus de 25dB de gain qui couvrent toute la bande UHF sans pour autant "accrocher" même en étant montés sous l'antenne. Et pourtant avec une connectique de type "borne et pontet" pas si blindée que ça. Parfois ils sont même installés dans le boitier de raccordement de l'antenne.

    Avez-vous la possibilité de mesurer l'adaptation d'impédance d'entrée et de sortie ?

    La propriété "unconditionnally stable" n'est peut-être vérifiée qu'entre l'entrée et la sortie du TQP "nu".
    Dernière modification par ChrisAir02 ; 02/01/2023 à 22h39.

  25. #205
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Il Peut y avoir de nombreux pièges ) ( y compris les alimentations )

    C'est en effet une autre piste.
    J'ai regardé les photos en premières pages. L'entrée de l'alimentation se fait-elle bien sur un condensateur by-pass ?
    L'intervention de la liaison d'alimentation se détecte facilement en bougeant celle-ci ce qui fait varier l'accrochage. Mais je pense que vous l'avez déjà fait.

  26. #206
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    bonjour;

    tu triches un peu en mettant un atténuateur de sortie de l'ampli.

    Pour éviter les oscillation, il faut s'assurer d'un bon blindage des éléments actifs et aussi des connections existantes. ( Il Peut y avoir de nombreux pièges ) ( y compris les alimentations )

    Le risque d'accrochage ou d'oscillation augmente avec la bande passante, c'est aussi une des raisons de la présence de filtres de bande sur le entreee et sortie
    4
    Je triche, je sais. Mea culpa.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  27. #207
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Citation Envoyé par ChrisAir02 Voir le message
    Bonjour et bonne année 2023.

    La caractéristique qui n'a pas été mentionnée dans l'énumération du post 200 est l'adaptation d'impédance et je pense à elle en lisant qu'un atténuateur résistif en sortie arrange les choses. (désadaptation d’impédance de sortie masquée par l'atténuateur)
    Une désadaptation compromet aussi la neutralité de la tresse du coaxial et conduit alors à des comportements différents selon les charges et les longueurs de liaison, ce qui conduit à des soucis de reproductibilité des résultats selon le montage utilisé.
    Il y a dans le commerce des préamplificateurs "grand public" de plus de 25dB de gain qui couvrent toute la bande UHF sans pour autant "accrocher" même en étant montés sous l'antenne. Et pourtant avec une connectique de type "borne et pontet" pas si blindée que ça. Parfois ils sont même installés dans le boitier de raccordement de l'antenne.

    Avez-vous la possibilité de mesurer l'adaptation d'impédance d'entrée et de sortie ?

    La propriété "unconditionnally stable" n'est peut-être vérifiée qu'entre l'entrée et la sortie du TQP "nu".
    Ces MMIC sont censés être optimisés pour avoir leur entrée et leur sortie connectée sur une impédance caractéristique de 50 Ohms. Je me suis limite à remplacer les connecteurs SMA par des SO239. L'alim est très bien découplee sur ces platines, avec une self et plusieurs condensateurs.
    Je n'ai pas constaté d'effet de main sur les fils d'alimentation. Uniquement sur le câble de sortie RF du préamplificateur. Il est possible que le problème aurait pu être évité avec une connectique de type N.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  28. #208
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Les MMIC sont censés être optimisés pour avoir leur entrée et leur sortie connectée sur une impédance caractéristique de 50 Ohms.

    J'en déduis que le filtre placé en sortie du MMIC (message 42) a été retiré.

  29. #209
    Yvan_Delaserge

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Citation Envoyé par ChrisAir02 Voir le message
    Les MMIC sont censés être optimisés pour avoir leur entrée et leur sortie connectée sur une impédance caractéristique de 50 Ohms.

    J'en déduis que le filtre placé en sortie du MMIC (message 42) a été retiré.
    En effet. C'est un autre montage. La platine portant le MMIC TQP3M9009 est contenue dans un blindage séparant le circuit d'entrée et de sortie. Les prises SMA ont été remplacées par des SO239, c'est tout.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  30. #210
    ChrisAir02

    Re : Réalisation pratique d'un préamplificateur d'antenne VHF

    Je n'ai pas trouvé les spécifications des connectiques PL259/SO239 mais il semble bien que malgré leur appellation UHF dans certains documents, ce ne soit pas bien adapté (au deux sens du terme) au dessus de 30MHz.
    Je crois que vous avez d'ailleurs évoqué l'intention de les changer.
    Pour ma part je ne les ai utilisés que sur les bandes décamétriques, c'est à dire sous 30MHz.

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