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Welcome to the Alexiares_LPF wiki!
Alexiares_lpf (Ἀλεξιάρης ) : Filtre passe-bas de puissance. Se connecte à Alexandrie ou à Alexi2C. Filtre la sortie d'un amplificateur HF de puissance. Format 10x15cm
Dans la mythologie Grecque, Alexiare est le fils d'Hercule et d'Hébé. Gardien de l'Olympe, Alexiares avait un frère, ANICETUS (Anikêtos(, nom de code d'un filtre préselecteur (réception) de la famille OpenHPSDR, inspiré du frontend utilisé sur les transceiver Hilberling. Anicetus n'a jamais été mis au point de manière définitive.
L'ensemble des fichiers KiCAD est disponible sur https://github.com/F6ITU/Alexiares_LPF/tree/lpfV4 la branche V4 du dépot (ou la la branche master régulièrement mise à jour)
La BOM interactive, nécessaire à l'assemblage pas à pas de la carte, ainsi que la BOM de commande Mouser sont disponible sur ce même dépôt.
Ainsi que les fichiers Gerber nécessaire à la production en série du pcb
Un répertoire "images" regroupe tous les documents graphiques du projet :
- vue 3D de la carte,
- captures d'écran des différentes plans du pcb,
- photographie du projet achevé,
- fichier pdf du schéma général,
- courbes de caractéristiques du filtre "IRL" relevées à l'analyseur vectoriel.
Ce pcb est un "quatre couches" donc une consacrée à l'alimentation des relais. Une série de vias en "stitching" sépare franchement chaque section de filtre.
En fonction des commandes délivrées par la carte Alexandrie, les relais de chaque section de filtre sont activés automatiquement en fonction de la fréquence de travail. Il est important de noter qu’il existe deux modes de commandes, choix devant être effectué sous l’onglet «Alex/ hpf/lpf ». Si l’option « firmware est cochée, les filtres sont commutés selon la table indiquée ci-dessous.
begin
if (frequency > 29700000) LPF <= 7'b0010000; // > 10m so use 6m LPF else if (frequency > 21450000) LPF <= 7'b0100000; // > 15m so use 12/10m LPF else if (frequency > 14350000) LPF <= 7'b1000000; // > 20m so use 17/15m LPF else if (frequency > 7300000) LPF <= 7'b0000001; // > 40m so use 30/20m LPF
else if (frequency > 4000000) LPF <= 7'b0000010; // > 80m so use 60/40m LPF else if (frequency > 2000000) LPF <= 7'b0000100; // > 160m so use 80m LPF
else LPF <= 7'b0001000; // < 2MHz so use 160m LPF end
Pour plus d'informations, se reporter au code originel de Phil Harman vk6ph
N.B. Si l’option « manual » est cochée, les filtres sont commutés en respectant la table de fréquence paramétrée dans les tableaux situés dans ce même écran de réglage.
La version originelle d'Alexiares intégrait un filtre 64 MHz permanent, non commuté, en série avec le lpf. Ce filtre a été ré-intégré comme une bande à part entière dans cette version.
Ajoutons que biens souvent un lpf 65MHz est soit intégré à la carte principale du SDR, soit peut être ajouté sur un étage "bas niveau", dans le but de jouer le rôle de filtre anti-aliasing.
Une BOM détaillée des condensateurs spécifiquement utilisés dans les filtres est disponible https://github.com/F6ITU/Alexiares_LPF/blob/master/Bom%20ATC_B.xlsx au format XLS]
On peut utiliser soit des condensateurs 500 V porcelaine (ATC) assez coûteux (environ 2 euros pièce), soit des condensateurs multicouche 500V ou 1kV prévus pour travailler en HF, de la série Vishay "Quad HiFreq" (format 1111, disponibles chez Farnell et Mouser).
Les Vishay sont moins coûteux et offrent peu ou prou les mêmes performances que les condensateurs porcelaines sur les fréquences inférieures à 100 MHz et pour des puissances de 200 W et moins.
Il est tout à fait possible d’utiliser des capas 500V céramique multicouche format 1206 qualité NP0 au moins pour toutes les bandes basses jusqu’à 21 MHz si l’on souhaite alléger la facture finale (condensateurs de marque Johanson, vendus par Mouser). Le facteur de qualité des filtres s'en ressentira nécessairement.
Soudez les 13 relais D2n 12v, le connecteurs IDC coudé, les 3 connecteurs coudés SMA. Vérifiez, avant de braser toutes les pattes des relais, que le boitier soit bien plaqué sur le corps du pcb
Soudez la totalité des ferrites coté inférieur, les condensateurs de découplage, puis les diodes de roue libre. En soudant les diodes, prenez garde au sens de branchement : la cathode (la barre) se trouve du coté opposé à celui de la piste de commande (celle qui aboutit à la perle de ferrite en 0805)
Avec une petite alimentation équipée de deux pointes de touche (pos., neg.),
Injectez une tension de 12V environ sur l’œillet du connecteur J1 marqué « 12Vcc » sur la face inférieure, et « + » sur la face supérieure
avec l’autre pointe de touche (négatif) faites contact avec les entrées de commande de ce même connecteur : 10m, 15m, 20m, 40m etc (sauf les contacts marqués gnd, bien entendu). Chaque test doit faire entendre le cliquètement caractéristique des contacts des relais qui se ferment.
En cas de non-réponse d’un des filtres -absence de bruit- vérifiez le sens de la diode de roue libre, la qualité de la brasure du ferrite inséré dans chaque ligne d’alimentation ou l’absence de pont de soudure sur les condensateurs de découplage.
De l'autre coté de la carte, soudez les condensateurs HF 500V. Attention, ces Vishay ne sont pas "marqués" comme le sont les ATC. Procédez valeur par valeur, progressivement, en cochant chaque référence de la BOM interactive une fois le composant soudé.
Si vous ne parvenez pas à vous procurer la valeur exacte du condensateur, associez plusieurs composant en parallèle afin d'atteindre la valeur désirée. Les empreintes peuvent aisément accueillir deux composants posés sur la tranche. Trois condensateurs en parallèle est un maximum qui demande un peu d'attention au moment de braser les contacts
Il ne reste plus qu'à installer les inductances, en T50 pour les transceivers "petite puissance", en T68 pour les émetteurs de 100 à 150 W PEP.Les versions 150 W seront bobinées avec un fil de 8 dixième, hormis pour toutes les bandes "hautes" qui utilisent des tores T68-10. Pour ces inductance à faible nombre de spires, il est plus simple d'utiliser deux fils de 6 dixièmes bobinés en parallèle (technique "deux fils en main"). Ainsi ,la répartition du fil sur le tore est plus uniforme et le réglage de la self est grandement facilité.
Reportez vous au schéma du filtre, et bobinez chaque tore en utilisant le nombre de spires et les longueurs de fil recommandés par le logiciel "Mini Tore calculateur" de DL5SWB
Ajustez ensuite précisément chaque self à la valeur exacte indiquée dans le schéma à l'aide d'un capacimètre ou d'un VNA. Une fois la valeur atteinte, bloquez les spires au vernis. Ce vernis a tendance à accroître la réactance (capacitive) de la self. Il est conseillé de régler l'inductance à 1 ou 2 nH en dessous de sa valeur indiquée dans la BOM interactive. L'inductance retrouvera sa valeur exacte après séchage du vernis.
Il est également conseillé de régler le capacimètre ou le VNA à la fréquence exacte du "roll off" du filtre en cours de montage, ce qui implique sept étalonnages successifs pour chaque bande couverte par le LPF.
Soudez ensuite les selfs en respectant bien l'ordre de chaque composant. Tout comme le HPF, ce filtre n'utilise pas d'inductances à valeur constante sur une même cellule
Connectez le port TX de votre analyseur vectoriel ou le générateur de suivi de votre analyseur scalaire sur le connecteur SMA marqué "RX_Master_In", et le port RX ou entrée de l'AS sur le connecteur marque "LPF Out"
Alimentez la carte en 12V
Reliez à la masse les uns après les autres, les contacts de J1 correspondant à chaque bande 10/15/20/40/80/160m en effectuant une mesure de chaque cellule sélectionnée (avec un VNWA, 3 secondes de temps total de mesure maximum, 1000 points de mesure, étendue de 100kHz à 100 MHz).
Si tout se passe bien, vous devriez obtenir une série de courbes comme ci-après
