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TOS mètre enregistreur automatique (Note) |
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Maj : 14/07/09
Introduction
Ce projet demande un petit microcontrôleur avec un port USB vers le PC (ou série avec un convertisseur USB), et quelques sorties type relais (avec des transistors Fet) branchées sur la prise microphone.
La pièce clef du montage est la ligne de mesure qui donnera les lectures de puissance directe et réfléchie sur deux diodes.
Voir la note "Ligne de mesure
coaxiale " :
Le programmes PC envoie les ordres par le bus pour balayer la
bande choisie par petits pas. Pour chaque fréquence l'émission
est commandée pendant une seconde.
La lecture des deux tensions des diodes est faite, les valeurs sont converties
en puissance par une table d'étalonnage puis sauvées dans un tableau.
Une application sous Excel récupère ce tableau et affiche la courbe
(graphique en temps réel).
Détails pratiques
Il aurait été très simple de réaliser
cette application sans l'interface à microcontrôleur si les tranceivers
japonais acceptaient des commandes par un vieux port série. Cela fonctionne
à la perfection sur les bons récepteurs, comme par exemple sur
le NDR 535, dans lequel toutes les commandes peuvent être soit
entrées par les boutons, soit par le port série. Le S-mètre
est aussi lu par le port série grâce au convertisseur d'origine.
Toutes les commandes sont clairement décrites dans la notice, les applications
de balayage et d'affichage du spectre de bandes sont élémentaires
à écrire et très spectaculaires
Relever la courbe de TOS demande un peu plus de travail, car il faut utiliser
un émetteur, et a ma connaissance aucun modèle courant n'accepte
les ordres par un port série.
L'astuce est donc d'utiliser simplement l'entrée microphone. Certains
modèles utilisent un clavier DTMF (codage des touches par notes musicales).
La carte microcontrôleur génèrera donc les commandes directes
de sélection de la fréquence d'émission en jouant les notes.
Si le poste ne dispose pas de cette entrée, il faudra afficher d'abord
la fréquence de départ par le VFO. La commande "up "(monter la fréquence d'un cran) sera utilisée pour parcourir la
bande pas à pas. Il suffit d'un simple contact, donc d'une commande par
un bit d'un port en sortie.
Les tensions des diodes de la ligne de mesure sont lues sur un convertisseur
analogique numérique. Les catalogues Maxim ou Linear Technology par exemple sont
pleins de modèles excellents. Un modèle 10 bits avec entrées
multiplexés est suffisant. Il sera exploité par le contrôleur
en série ou parallèle, une commande du PC récupèrera
les résultats. La lecture se fera en fin de la période d'émission,
pour attendre que la puissance de sortie soit stable.
Un petit programme complémentaire de test relèvera la courbe de
puissance en fonction du temps pour déterminer ce temps de stabilisation.
Un autre petit programme mesurera les variations de puissances sur une durée
de 10 minutes (sur charge fictive) liées à la dérive thermique
à pleine puissance. Les résultats détermineront la durée
des temps de repos.
Pour ne pas faire chauffer l'hybride :
La période
d'émission sera choisie la plus courte possible afin de ne pas gêner
les copains par des coups de porteuses, elle est de l'ordre de la seconde.
La période
de repos entre deux émissions sera choisie pour assurer une puissance
constante du début à la fin. Elle sera de l'ordre de quelques
secondes. Pour une précision de mesure maximale entre le bas et le haut
de la bande, il faut soit faire deux balayages successifs et de moyenner, soit
entrelacer les fréquences.
La seule difficulté du projet est de disposer d'une bonne ligne de mesure et de l'étalonner soigneusement en fonction des puissances et fréquences visées. Heureusement que les copains peuvent prêter des instruments de référence. Je reviendrai sur cette partie dans la page sur la réalisation des lignes de mesure. Pour ce projet nous supposons que nous avons déjà la bonne ligne étalonnée.
Voir la note "Ligne de mesure
coaxiale " :
Dispositif autonome
Il existe dans le commerce des dispositifs indépendants très pratiques car autonomes et ne nécessitant pas un PC comme terminal. Ils intègrent dans le même boîtier, en plus de la ligne et de l'électronique de traitement comme décrit, un afficheur graphique et un émetteur de faible puissance. Ces petits appareils possèdent une alimentation sur accumulateurs et permettent de faire des mesures au pied de l'antenne. Le dispositif précédent peut être sans grandes difficultés ainsi modifié. La gestion de l'afficheur graphique sera décrite dans une page dédiée. Il faut simplement rajouter un petit pilote synthétisé et un module hybride pour sortir environ 1 watt. Il est préférable de ne pas travailler avec des puissances infimes, les diodes de détections travailleraient au coude, trop près du zéro et seraient très peu sensibles pour des mesures de très faibles puissances réfléchies. Il ne faudra pas négliger la vraie difficulté de mesurer les très petites puissances (onde réfléchie) tout en réalisant une ligne qui n'amène pas trop de TOS, surtout en UHF .
à suivre...
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Dernière retouche le 26 Mars 2019 à 12 h