Il s’agit en fait d’un coupleur permettant le prélèvement d’une fraction de la tension HF circulant sur une ligne coaxiale.
Il est ainsi possible de visualiser sur un analyseur de spectre ou un oscilloscope l’allure des signaux présents sur la ligne.
Il sera aussi possible d’injecter ce signal dans l’entrée « Pure Signal » d’un transceiver équipé de cette fonction.
Schéma :
Il est des plus simple et se compose d’un tore et de deux résistances.
Restent à déterminer :
– Le nombre de tour du tore :
Le tore est traversé par un simple fil et l’expérience montre que le rapport de transformation est critique si l’on veut à la fois que le tore ne se sature pas et que la réponse en fréquence soit satisfaisante.
Ici on vise une puissance de 500W et une réponse en fréquence de 1,8 à 54MHz.
Un rapport de transformation de 1000 est très souvent un bon compromis, ceci conduit à un rapport primaire / secondaire de √1000 soit 31,6 tours arrondis à 32 tours.
– Taille et matériau du tore :
Un T68-2 sera sélectionné.
– La valeur des 2 résistances.
La valeur de Rt est calculée ainsi :
Rt=100N√Ps/P0
Rs =50-Rt
Ps/P0 étant le rapport puissance prélevée / puissance d’entrée.
Le tableau ci-dessous indique quelques valeurs caractéristiques :
10 ohms : 50dB
15 ohms : 47dB
20 ohms 44dB
32 ohms :40dB
La valeur de Rs se déduit alors facilement.
On pourra également opter pour une valeur d’atténuation plus faible quitte à faire suivre Rs d’un atténuateur adapté.
Calcul de l’atténuation nécessaire :
En considérant un amplificateur de 500W (+57dBm) de puissance maximale et un niveau de +10dBm en sortie du coupleur, l’atténuation nécessaire sera de 47dBm soit un rapport de 50118.
Cette valeur est fourni par la combinaison de Rs=15 ohms et Rt=35 ohms (arrondie à 33 ohms).
Réalisation :
La jonction entre J1 et J2 est assuré par une petite longueur de RG58 dont le blindage est relié à la masse sur UNE seule de ses extrémités.
Le RG58 n’a aucun rôle de coaxial proprement, il permet simplement de supporter le tore et de blinder la jonction J1/J2. Tout autre configuration est possible, on pourrait utiliser une petit tuyau métallique fixé a une des extrémité du boitier au niveau d’une des 2 SO.
Les 2 connecteurs « puissance » ont été prévu en SO238, la sortie prélevée par une BNC.
L’ensemble a été intégré dans un boitier Hammond en aluminium moulé.
Performances :
L’atténuation a été mesurée en grandeur réelle avec un amplificateur délivrant 500W HF en connectant un analyseur de spectre :
La désadaptation et l’atténuation ont été mesurés avec un NanoVNA :
L’atténuation est constante de 1,8 à 54MHz, la ROS varie de 1,03 à 1,14 sur la plage de fréquence considérée.
Bibliographie :
« Build a Quality RF Sampler » by Don Jackson, W5QN
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