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Kit Analyseur d’impédance vectoriel AQRP VIA par K5BCQ

K5BCQ VIA Analyseur d'impédanceJe discutais avec F4GRT à propos de l’analyseur de réseau scalaire de G4NQX (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2015/10/23/un-analyseur-de-reseau-tres-simple-a-base-dad9850-et-arduino-nano/) en me disant que ce serait bien si quelqu’un comme K5BCQ pouvait en proposer un kit. Je suis donc allé sur le site de Kees et ô surprise (http://www NULL.qsl NULL.net/k5bcq/Kits/Kits NULL.html)!
Bon, ok, ce n’est pas un analyseur de réseau mais un analyseur d’impédance, cela-dit les caractéristiques sont très sympas et le prix de 73 USD écran couleur LCD compris très très raisonnable. Il faut ajouter à ça la carte Discovery programmée pour 20 USD et les frais de port vers l’étranger de 26,50 USD, soit en tout moins de 120 $US. C’est le kit numéro 25 sur la page de Kees K5BCQ (http://www NULL.qsl NULL.net/k5bcq/Kits/Kits NULL.html).

Le design est de W8NUE qui utilise la même base de travail que les SDR2GO, modem numérique NUE-PSK et STM32-SDR (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2013/12/12/stm32-sdr-un-sdr-iq-autonome-et-opensource/) avec un micro-contrôleur STM32F407 Discovery boards. En bref les points forts :

  • K5BCQ VIA Analyseur d'impédance intérieur (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2015/11/VIAinside2 NULL.jpg)Mesure des tensions (V) et courants (I)
  • Calcule de Z (impédance complexe), Y (admittance complexe), k (pour les français ρ, coéficient de réflexion), RL (Perte en réflexion), VSWR (ROS ou Rapport d’onde stationnaires en tension)
  • Traçage de Z, Y, k, RL, VSWR, et abaque de Smith (pour le coefficient de réflexion). Z et Y sont des tracés de nombres complexes.
  • Curseur vertical sur tous les graphes, indiquant la fréquence.
  • Par défaut la gamme de fréquence va de 1 à 150 MHz, un mode LF alternatif couvre 8KHz à 1MHz.
  • Mode de balayage (scan) manuel et automatique
  • Fréquences de départ et de fin, pas de fréquence et temps de mise en place (en ms) tous configurables.
  • Tous les paramètres sont sauvegardés pour un rappel facile lors de la prochaine mesure.
  • 500 points de mesure peuvent être enregistrés pour être transférés plus tard sur un PC.
  • Alimentation par 6 piles AA ou alimentation à découpage 5V. Une batterie LiPO externe peut être ajoutée pour alimenter l’alim à découpage.
  • Utilise un affichage LCD TFT 320QVT (320×240 pixels, couleur) avec écran tactile résistif, disponible sur eBay.

K5BCQ VIA Analyseur d'impédance menu (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2015/11/VIAp5 NULL.jpg)

K5BCQ VIA Analyseur d'impédance boîtier (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2015/11/K5LNfront NULL.jpg)

STM32-SDR : Un SDR I/Q autonome et OpenSource

C’est une idée qui me trotte dans la tête depuis plusieurs mois mais faute de temps elle n’a jamais dépassé le stade de la théorie et de la recherche documentaire. Lors d’une discussion sur le Groupe Yahoo des transceivers de KD1JV, le sujet est revenu et j’ai donc cherché s’il y avait du nouveau. Et la réponse et oui!

PSK sur le STM32-SDR (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2013/12/psk-qso-ve7pke-and-ve7fky NULL.jpg)Le projet STM32-SDR (http://www NULL.stm32-sdr NULL.com/) permet à partir d’un micro-contrôleur STM32F4 (ou STM32F0) de ST-Micro, de construire un transceiver SDR I/Q autonome en utilisant comme platine RF soit un SoftRock Ensemble RXTX soit un UHFSDR. Je n’ai pas de STM32F4 mais un LM4F du Stellaris LaunchPad de Texas Instruments. Tous les deux utilisent comme coeur un micro-processeur de la famille Cortex-M4 de chez ARM, et le code “DSP” doit être portable de l’un à l’autre. Bien entendu des adaptations seront nécessaire pour l’affichage sur le LCD certainement. Ce projet est en fait la suite du SDR2GO proposé en kit par K5BCQ et ce dernier est aussi dans l’équipe dirigée par VE7PKE.

Aujourd’hui l’échantillonnage se fait à 8 KHz (les CODECs permettent 192 KHz) et 4 KHz du signal I/Q sont utilisés. Bien entendu, des améliorations sont envisagées et le développement en est juste à ses débuts. Deux connecteurs audio stéréo sont prévus pour connecter la platine RF du SDR (signaux I/Q émission et réceptions) et deux connecteurs permettent de relier un casque et un micro. Un connecteur USB est présent mais ne sert pour l’instant qu’à connecter le clavier nécessaire à la transmission des modes numériques. Les modes supportés actuellement sont le PSK31, la BLU et la CW. Les SoftRock (Ensemble RXTX, RXTX6.3 et 6.3BG) et UHFSDR ont été testés, mais en principe n’importe quelle carte dont le Si570 est piloté par I2C doit fonctionner.

La vidéo ci-dessous est assez impressionnante et le projet STM32-SDR permet de décoder et transmettre du PSK-31 avec une interface graphique plutôt réussie, sans besoin d’un micro-ordinateur à côté. Un kit complet et proposé à 209$ (http://stm32sdrcom NULL.fatcow NULL.com/store/page3 NULL.html) pour la carte micro-contrôleur, les convertisseurs analogiques-numériques (149$) et l’écran LCD 3,2″ avec les contrôles (60$). Le logiciel est quant à lui en Open Source avec le code source disponible sur github.

Vidéo réception PSK avec le STM32-SDR (http://www NULL.youtube NULL.com/watch?v=4Fqoq9XVDzU)

Mise à jour du Kit Wattmètre QRP chez K5BCQ

Kit milliwattmètre K5BCQ (http://www NULL.qsl NULL.net/k5bcq/Kits/Kits NULL.html)Kees K5BCQ a effectué quelques modifications sur son kit de mesure de puissance et de ROS. Celui est toujours prévu pour les puissances allant de 0,25 milliwatt jusque 20W avec une précision meilleure que 3%, mais le design de la sonde RF (le coupleur directionnel) a été revu. Par conséquent, le firmware a lui aussi été revu car il n’effectue plus de compensation des mesures à la volée. Le prix est toujours de 55$ mais comme tout le monde, Kees a du monter le coût du port à 12,75$ pour les expéditions internationales.

Nouveau kits chez K5BCQ : ampli linéaire et panadapter pour le SDR2Go

Kees est vraiment très prolifique et il suffit de ne pas aller sur son site web pour que deux nouveaux kits apparaissent. Je l’ai déjà dit, mais ses produits sont d’excellente facture, utilise des composants de bonne qualité et d’un rapport qualité/prix imbattable à mon avis. La documentation est parfois succincte et ses choix de conception peuvent ne pas convenir à tous les besoins, mais vous choisissez en connaissance de cause.

K5BCQ 20W Amplificateur QRP RD16HHF (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/08/AMPpicture NULL.jpg)Le premier kit (numéro 15 sur la page de Kees (http://www NULL.qsl NULL.net/k/k5bcq/Kits/Kits NULL.html)) est un amplificateur linéaire de 20W à base de RD16HHF1, un peu dans la veine de celui dont je vous parlais il y a quelques jours (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2012/08/20/amplificateur-qrp-hf-universel/). Celui de K5BCQ ne comporte pas d’étage driver et est prévu pour 1W maxi en entrée (parfait derrière un SoftRock Ensemble RXTX). Il intègre un SOX (VOX PTT) prévu pour passer automatiquement en émission en présence d’un signal CW, mais qui devrait marcher aussi en BLU. La place sur le PCB et les composants sont prévus pour ajouter un atténuateur en Pi de 3dB en entrée, et un circuit de feedback (rétroaction) est prévu. Bien que pensé pour fonctionner en classe A/B, l’ampli peut être réglé pour fonctionner en classe C si vous n’opérez qu’en CW (ou tous signaux similaires comme WSPR) et que vous souhaitez réduire la consommation. Ce kit ne comporte pas de filtre passe-bas mais un kit est disponible en Australie et Kees dispose aussi des PCB correspondant pour 10 $US. Détail intéressant, les prix dépendent du radiateur que vous choisirez et vont de 50 $US sans radiateur à 60 $US avec soit un radiateur passif de qualité soit un radiateur ventilé mais plus petit. Le port est 7$ sans radiateur, plus si vous voulez un radiateur car ce dernier est lourd.

Picture by K5BCQ/W8NUE of a SDR2Go with panadapter add-on kit (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/08/MiltsLCD NULL.jpg)Le deuxième kit est une addition au SDR2Go, circuit expérimental permettant de faire fonctionner une platine SDR comme le SoftRock de manière autonome (dans l’esprit du SDRCube (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/2011/11/28/bientot-noel-pour-le-sdr-cube/) mais plus pour les bidouilleurs). Cette platine supplémentaire permet d’ajouter un écran LCD matriciel 128×64 et d’en faire un affichage type analyseur de spectre par exemple (panadapter ou waterfall). Le prix exceptionnel de 20 $US va faire que tous les propriétaires actuels de SDR2Go vont se ruer dessus. A noter qu’il vous faut votre propre écran LCD (on en trouve sur eBay pour moins de 20$) et bien entendu une platine SDR2Go qui elle coûte 80$ port inclus.

Au passage Kees informe que la version 2 du kit contrôleur Si570 est un peu passée aux oubliettes. La raison n’est à mon avis pas technique (c’est en fait la même version que celle incluse dans le SDR2Go) mais plutôt “commerciale”. Il existe aujourd’hui beaucoup de kits autour du Si570 et en ajouter un n’aurait aucun intérêt. Le kit existant de K5BCQ offre l’avantage de la compacité, de la simplicité et du faible coût…

A noter que si vous êtes intéressés par ces kits mais que vous ne parlez pas (ou pas bien) anglais, je suis prêt à faire gracieusement l’intermédiaire avec Kees. Par contre il vous faudra disposer tout de même d’un bon niveau technique car je ne pourrais pas assurer le support “bas niveau” en français ne disposant pas moi-même de tous les kits sous la main. J’attends pour ma part de rassembler un peu de QSJ pour lui commander le kit Wattmètre QRP qui est une merveille technique, mais les priorités changent…

Le QRPometer : kit WattMètre – ROSMètre QRP

Vu sur QRPer (http://qrper NULL.com/2012/03/new-kit-the-qrpometer-from-the-four-state-qrp-group/) mais aussi plusieurs blogs là (http://w2lj NULL.blogspot NULL.com/2012/03/four-state-qrp-group-hits-home-run NULL.html) et là (http://www NULL.amateurradio NULL.com/four-state-qrp-group-hits-a-home-run/). Le Four State QRP Group a lancé un nouveau kit (http://www NULL.wa0itp NULL.com/qrpom NULL.html) que je trouve très sympa. Dans la lignée des NoGaWaTT (http://www NULL.nogaqrp NULL.org/projects/NOGAwatt/kitinfo NULL.html) et du Wattmètre QRP de K5BCQ (http://www NULL.qsl NULL.net/k5bcq/Kits/Kits NULL.html) ce kit permet de mesurer des puissances allant d’environ 100mW jusqu’à 20W.

QRPometer montage fini sans LCD (http://xv4y NULL.radioclub NULL.asia/wp-content/uploads/2012/03/qrpomkc0pmhboardmountedpartsfinishedbig NULL.jpg)Contrairement au NoGaWaTT (http://www NULL.nogaqrp NULL.org/projects/NOGAwatt/kitinfo NULL.html) et comme le kit de K5BCQ (http://www NULL.qsl NULL.net/k5bcq/Kits/Kits NULL.html) l’affichage est numérique. Il ne cède pas non plus à la mode des amplis-op logarithmiques qui bien que popularisés par les téléphones GSM restent un peu chers et ne sont disponibles qu’en CMS. Il est techniquement plus simple que le kit de notre ami Kees car la mesure elle-même est analogique et il n’y a pas de compensation numérique des biais de mesure. La précision obtenue est toutefois tout à fait bonne pour l’usage (meilleure que 5%) et meilleure que celle des appareils du commerce.

Les points forts de ce kit sont sa simplicité de montage (pas de tores à bobiner, pas de CMS) et le prix de 56$ expéditions à l’étranger compris. Le succès est tel que le premier lot de kit a été épuisé en 27 heures. Une nouvelle série devrait être produite mi-avril…

Mon choix personnel se porterait toutefois toujours vers le kit de K5BCQ qui offre à mon goût une gamme de mesure plus large (1mW à 25W) et des mesures plus précises pour un prix environ 10% plus élevé. Il y a quelques CMS à souder mais rien de rédhibitoire. Le NoGaWaTT quand à lui est moitié moins cher, mais il est aussi beaucoup plus simple techniquement… avec tout ça vous avez le choix!

Le Wattmètre ultime

Nous avions une discussion sur le groupe Yahoo dédié au TS-590s à propos de la puissance en émission du poste. Le Kenwood est plutôt susceptible sur ce sujet et beaucoup de nouveaux propriétaires s’étonne de ne pas avoir 100W mais 90W ou de ne pas voir l’aiguille bouger autant en BLU qu’avec leur ancien poste. En fait le Kenwood utilise un étage final de puissance MOSFET avec une tension de 13,8V. Pour conserver des caractéristiques d’intermodulation satisfaisantes, ils ont du mettre en place une panoplie de circuits de protection et une politique de gestion de la puissance plutôt conservatrice. En pratique, si la tension d’alimentation chute en dessus de 13,5V, la puissance décroit aussitôt, si l’impédance n’est pas parfaitement de 50Ω réels la puissance descend, le système d’ALC est lui aussi plutôt agressif… Heureusement un transceiver bien réglé fonctionne parfaitement bien, mais certains attendent que tout soit parfait dans toutes les conditions.

Face avant MB-1 wattmètre numérique (http://www NULL.meterbuilder NULL.com/)Enfin, là n’est pas le sujet de ce billet. Nous en étions donc à cette discussion et à la rengaine habituelle du “pour mesurer une puissance PEP il faut un wattmètre de qualité” quand des OM se sont mis à lister quels étaient leur équipements de mesure de puissance recommandés. Sont venus dans la liste les biens connus LP-100 (http://www NULL.telepostinc NULL.com/) et Powermaster-II (http://www NULL.arraysolutions NULL.com/Products/powermasterII NULL.htm), un nouveau produit de RF-Concepts (http://www NULL.rfconcepts NULL.com/PRODUCTS/New-Products/Alpha-4510-3KW-Wattmeter) (amplificateur Alpha) très prométeur mais surtout ce wattmètre (http://www NULL.meterbuilder NULL.com/) qui est un peu excessif à mon goût.

Face arrière wattmètre numérique MB-1 (http://www NULL.meterbuilder NULL.com/mb1/mb1-images/hi-res-rear_panel NULL.jpg)Bon le produit a l’air très bien fait et je ne mets pas en doute son intérêt technique. Le concepteur est certainement un OM qui conçoit beaucoup de circuits de puissance ou d’antennes, fait beaucoup de mesures, etc, etc. Surtout, il est très personnalisable et l’architecture à l’air ouverte, un vrai plus pour les bricoleurs. Mais franchement, ça fait pas un peu beaucoup d’entrées et de possibilités de visualisation pour un wattmètre ? Une revue écrite par AD5X (http://www NULL.ad5x NULL.com/images/Presentations/MB1%20Review NULL.pdf) vous aidera peut-être à vous décider.

Accessoirement, je suis aussi tombé sur le nouveau LP-500 (http://www NULL.telepostinc NULL.com/LP-500 NULL.html) qui pour le même prix me paraît lui beaucoup plus pratique. Les fonctions d’affichage en temps réel du signal (pour contrôler sa modulation ou sa forme de signal CW) et d’analyseur de spectre sont époustouflante pour un équipement à 800 USD. Enfin, il faudra quand même que j’attende de gagner au loto… et comme je ne joue pas. Je crois que finalement je vais me rabattre sur un circuit wattmètre QRP en kit de K5BCQ (http://www NULL.qsl NULL.net/k5bcq/Kits/Kits NULL.html) qui est plus dans mes cordes, mes besoins et mes prix.

Contrôleur pour Si570 de K5BCQ

Ce kit fait l’objet d’un article détaillé dans Radioamateur Magazine (http://radioamateur-magazine NULL.over-blog NULL.com/) numéro 18 (à paraître en juin 2010).

Je l’ai déjà dit, comme cadeau d’anniversaire je me suis offert un kit électronique pour monter un contrôleur pour Si570 (http://www NULL.qsl NULL.net/k5bcq/Kits/Kits NULL.html). Ce circuit me servira de générateur de signal et donc principalement de source pour le VFO du BitX. De manière générale ce kit est un excellent compagnon pour un montage QRP tel que BitX ou Bingo car il produit un signal stable, dispose d’un affichage de grande taille, d’un encodeur rotatif, consomme peu et surtout est très bon marché (47 USD port compris). Kees a toujours été très réactif et agréable dans nos échanges. Le colis est arrivé très rapidement (moins de 2 semaines) et en bon état même si les douanes ont pour une fois manqué de soin à l’ouverture.

Le kit par lui même est plutôt simple et ne comporte pas plus de vingt composants et pièces. Pas de réglage à faire, tout doit marcher du premier coup. La difficulté tient au fait que les composants sont des CMS de gabarit 805. C’est petit, très petit. Le circuit imprimé est bien fait, laissant de la place pour travailler, mais ça reste un challenge pour moi car c’est la première fois que je monte des CMS.

Je me suis donc documenté sur le montage des composants CMS et les méthodes pour réussir ses circuits par un amateur. J’ai acheté un nouveau fer à souder à pointe fine et faible puissance (32W). Je voulais un faire thermo-contrôlé, mais ce n’est pas trouvable ici. Le vendeur m’a refilé un variateur (hacheur) à la place, et finalement ça le fait quand même! Je me suis aussi bricolé un support avec un gros clip à papier, et fixé une loupe sur la troisième main pour aider à la lecture des composants et vérifier les soudures. Dernière précaution, je me suis aussi fixé de prendre mon temps, ne travailler que le matin et sous une bonne lumière.

Finalement la soudure des CMS est plutôt facile. On chauffe un des pads (plot de soudure) et on y met une goutte d’étain. Ensuite on positionne le composant au bord et on le maintient pas trop fermement. On rechauffe pour souder en positionnement doucement le composant. Une fois que la soudure est refroidie et le composant au bon endroit, on fait la deuxième soudure. S’il faut, on corrige un peu la première. Une fois qu’on a pris le coup ça va bien. Même pour les circuits intégrés c’est faisable mais il faut être soigneux et patient. Le Si570 par lui même était le plus difficile, surtout les deux plots latéraux.

La plus grande difficulté finalement c’était pour les composants traditionnels (connecteurs, support de CI…) car la pastille de soudure est très petite. Surtout on a toujours peur de toucher les autres composants car le PCB n’est pas très grand tout de même.

A la mise sous-tension, sueurs froides! Le circuit démarre bien mais l’afficheur affiche “8.8.     0”. J’essaye une remise à zéro de la mémoire en appuyant sur l’encodeur rotatif à la mise sous-tension, mais il affiche bien un code puis revient à “88    0″… Je vérifie toutes les soudures avec le LCD, puis une par une les pattes du micro-contrôleur, celle de la mémoire… Tout est bon! Je m’apprête alors à écrire à Kees, le fournisseur du kit, mais juste avant j’essaye une dernière remise à zéro en restant appuyé plus de 10 secondes. Miracle! Ca marche!

Ensuite j’y connecte un fréquencemètre et le signal est bien là. Il doit être d’un niveau juste un peu faible pour le fréquencemètre de l’ANTAN. A 4MHz la mesure est stable, ensuite il semble y avoir un peu de jigue, mais le Si570 étant réputé très stable (http://www NULL.cliftonlaboratories NULL.com/si570_kit_from_k5bcq NULL.htm#Frequency_Stability_and_Accuracy), je pense que ça vient de la mesure.

Conclusion : je recommande ce circuit à tout le monde. Pas cher et facile à monter pour peu qu’on y prenne beaucoup de soin. Ensuite l’ergonomie est bonne, et selon tous les avis, la qualité du signal excellente.