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* 05/11/2008 Revision 0 du projet (sans PIC) sur le site *

* 11/12/2008 Revision 1 Modifié concept, avec un PIC *

* 06/06/2009 Des kits de motoréducteurs sont disponibles. *

* 01/10/2009 Modifié levels translators LT1016/AD8561 *

* 30/03/2010 PROJECT STOPPED, BY LACK OF COMPETENT PEOPLE AVAILABLE TIME.*

* CE PROJET EST ARRETE PAR MANQUE DE TEMPS DISPONIBLE DES PERSONNES COMPETENTES.* 

* 15/08/2021 Mise à jour complète, au cas où cela intéresserait enfin quelqu'un *

* Toute utilisation de ces données à des fins commerciales est soumise à mon accord préalable *

Tous droits réservés (Copyright) F1FRV

Projet de boite d'accord automatique d'antenne.

Description du projet

Fréquences de 1.8 à 30 MHz.

Antennes symétriques ou asymétriques.

Puissances 10-5000 W ou plus, limitation uniquement par les valeurs de tension et courant des composants: selfs, condensateurs, et relais utilisés. En effet, sur le marché amateur, au dessus de 200 Watts, il n'existe rien de disponible à un coût abordable.

Les gammes de puissances des détecteurs, avec le nouveau détecteur de phase (qui n'utilise plus de mélangeur équilibré), sont maintenant dans un rapport de l'ordre de 1 à 100 entre les puissances mini et maxi acceptables (par exemple: 50-5000 W). Une version "prototype" 10-200 W permet de tester l'ensemble avec de petits moyens.

Tous les composants doivent pouvoir être trouvés sans difficulté particulière (Sauf si vous habitez au milieu de nulle part, sans internet, et que vous n’en sortez jamais). Le code source du PIC (le PIC BASIC c'est facile...) devra être disponible pour tous.

Le coût global ne doit pas être prohibitif.

Des composants de puissance: selfs à roulette, condensateurs variables à air et sous vide, des relais sous vide d'origine soviétique, se trouvent aisément avec des prix corrects (sauf en France) dans les "flea markets" des VRAIS salons radio amateur, ou sur Internet, entre autres chez Alex UR4LL et chez Pali HA8YU.

Pour les tores et composants nécéssaires à la construction des détecteurs (FTxxx-xx, 1N5711), deux bonnes sources d'approvisionnement sont: RF MICROWAVE en italie, et Parts And Kits aux USA.

Les circuits d'accord en "L", ou "T différentiel" simples ou doubles sont utilisables, car leurs systèmes n'ont besoin que de deux variables de pilotage des moteurs.

Ma préférence va au circuit en "L" (configuration passe bas). Des condensateurs fixes peuvent être mis en parallèle avec le condensateur variable par des relais, si besoin.

Nota: Bien que seules les valeurs de résistance, conductance et phase soient nécessaires, pour un accord sans ambiguïté, d'autres données comme la fréquence et le ROS (SWR pour les anglophones) sont néanmoins disponibles.

Schéma de principe

Ce que je sais faire:

1/ Un détecteur de puissance directe et réfléchie (pour ROS). Design suivant feuille EXCEL. Pour plus d'informations, voir la page du ROS mètre

2/ Un détecteur de phase (impédance magnitude), design suivant feuille de calculs EXCEL, avec sortie 0V pour charge résistive, sortie négative si charge capacitive ou sortie positive si charge inductive. Résolution de l'ordre du degré (quelques pF ou quelques nH).

3/ Un détecteur de résistance, design suivant feuille de calculs EXCEL. Sortie 0V pour R=50 Ohms, et sortie positive si R>50 Ohms, ou sortie négative si R<50 Ohms, qui ne dévie pas si une réactance (self ou capa) est mise en série avec la charge (jusqu'à un ROS de l'ordre de 5/1).

4/ Un détecteur de conductance, design suivant feuille de calculs EXCEL. Sortie 0V pour G=20 mS, et sortie positive si G>20 mS, ou sortie négative si G<20 mS, qui ne dévie pas si une réactance (self ou capa) est mise en parallèle avec la charge (jusqu'à un ROS de l'ordre de 5/1).

5/ Des motoréducteurs à courant continu (~1 A par moteur) avec 2 sens de marche. Ces moteurs commandent soit des éléments "mono tour sans butées" comme des variomètres ou condensateurs variables a air, soit ils commandent des éléments multi tours, comme des capas sous vide, ou des selfs a roulette ou a ruban, avec contacts de fin de course et potentiomètre et carte de recopie de position. Les moteurs pas à pas (sans recopie de position) ne sont pas envisagés à cause du problème bien connu des VRAIS spécialistes: la pertes de pas en charge, qui décalerait tout, avec risques mécaniques en fin de course pour les composants motorisés (sauf si le moteur pas à pas est surdimensionné pour le couple requis).

Commande d'arrêt par fins de courses pour chaque moteur. Commande de réduction de vitesse des 2 moteurs par entrée ROS<2/1. Un "PWM" sans perte de couple, réduira la vitesse quand près de l'accord, à acheter pour quelques Euros sur ebay ou aliexpress .

6/ Un ensemble (levels adapters) de mise à des niveaux compatibles pour le PIC des signaux issus des détecteurs (0 à +5V, ou +2.5V +/-2.5V), incluant un pré-diviseur par 4 ou 8 de la fréquence d'entrée (1.8 à 30 MHz), sensibilité quelques mV, avec mise en forme des signaux en sortie (carrés 0 à +5V) pour sortie max 1.9 ou 7.5 MHz.

Cette information de fréquence est utilisable par le PIC dans le cas de mémorisation des réglages pour une fréquence donnée (si cela s'avère réellement utile). Avec une résolution de 16 bits sur le timer du PIC, cela permet de mémoriser des pas de ~100 Hz. La mémorisation des réglages n'est applicable que si les éléments variables sont équipés de systèmes de recopie de position.

7/ Le "hardware" d'une platine logique avec un PIC. Ce circuit peut piloter 2 motoréducteurs à courant continu.

Deux relais sont utilisés dans le circuit en L avec self variable en série, et condensateur variable a la masse, pour positionner le condensateur : Côté TX quand la résistance de l'antenne est <50 Ohms, ou côté antenne quand la résistance de l'antenne est >50 Ohms. Si la capacité résiduelle du condensateur variable était trop élevée, pour certains accords extrèmes, le relais serait ouvert par la logique de contrôle.

Des sorties relais supplémentaires permettent d'ajouter dans le circuit d'accord quelques condensateurs (K15U-1 ou K15U-2), au cas où le condensateur variable en votre possession ne serait pas suffisant (inférieur à ~2000 pF) pour couvrir une large plage d'accord.

Une fonction "by-pass" coupe l'alimentation des relais de sélection haute et basse impédance, et actionne un relais by passant l'élément de réglage d'impédance qui est en série sur la ligne.

La platine supportant le PIC possède une interface pour programmateur (PICKIT ou autre).

Ce qui est fait, mais reste à valider:

Des schémas et des circuits imprimés simple et double face, ont été dessinés pour:

Détecteurs de ROS, phase et fréquence (55 x 142 mm) simple face.

Détecteurs de résistance et conductance (55x142 mm) simple face.

Mise en forme des signaux des détecteurs (100 x 100 mm) double face.

Platine "logique" avec PIC 18F4620 (100 x 100 mm) double face.

Ce qui reste à étudier:

Le diagramme logique détaillé des actions à effectuer pour obtenir un accord SANS AMBIGUITE, afin de préparer la programmation du PIC.

Des informations techniques utiles se trouvent sur le site de G3YNH http://www.g3ynh.info/zdocs/index.html , dans le chapitre "impedance matching".

Pour l'établissement du diagramme logique (algorigramme pour les puristes) , le freeware ALGODRAW (version française ou anglaise) pourrait être utilisé. La symbolique devra être conforme à la norme ISO 5807. Les unités de mesure devront être conformes à la norme UNM_00_000. Ici, pour la programmation en BASIC des PICs, j'utilise PROTON IDE.

Ce que je ne sais pas faire:

Ecrire le logigramme et le code pour programmer un PIC avec la logique définie. Ce PIC devra avoir suffisamment d'entrées analogiques et logiques, de sorties analogiques et logiques, et avoir des convertisseurs analogiques/digitaux sur au moins 10 bits.

Bien que non expert, le PIC 18F4620 me semble à priori bien adapté, pas trop cher, et pas en fin de vie .....

Le plus difficile:

Trouver les "compétences" manquantes, qui devront avoir du temps libre, et travailler en "open source", c'est à dire: que les participants ne gardent pas pour eux seuls ce qu'ils auront fait. Les mêmes logiciels devront être utilisés dans chaque groupe de travail.

Ce que je ne souhaite pas faire moi même:

Créer et gérer un groupe de discussion "Group IO" ou autre, si le besoin s'en faisait sentir.

Voila où j'en suis.

Les essais des motoréducteurs sont satisfaisants. Les 33 tours d'une self à roulette sont couverts en ~30 secondes à pleine vitesse. Les PWMs fonctionnent bien. Les détecteurs ont fait leurs preuves.

Le premier "draft" du diagramme logique a été écrit par Jacques F2MM. Il y a encore à faire, mais ça avance doucement. La programmation ne débutera qu'après finalisation du diagramme logique.

Détecteurs résistance & conductance

Détecteurs ROS, phase et fréquence

Adaptateurs de niveaux pour les entrées du PIC

Motoréducteurs

Des ensembles sont disponibles ici

Platine "logique" avec PIC

Interface RS485/422 optionnelle pour le PIC

Si besoin, à acheter tout fait pour quelques Euros, sur ebay, ou aliexpress.

Interface PC RS232 > RS485/RS422.

Si besoin, à acheter tout fait pour quelques Euros, sur ebay, ou aliexpress.

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For now, That's All Folks !!!!!

Enjoy !!!! and: YAPUKA !!!!!!

Télécharger le dossier complet, avec docs et datasheets des composants

Télécharger les simulations des détecteurs

Télécharger le premier "draft" du diagramme logique par Jacques F2MM

Tous mes remerciements à Dave, G3YNH ( silent key octobre 2021 ), qui m'a aidé à mieux comprendre le fonctionnement des détecteurs de résistance de conductance et de phase. Pour plus d'informations techniques, vous pouvez visiter son site: http://www.g3ynh.info/zdocs/index.html

Depuis sa mise en place en novembre 2008, et plus de 20 000 visites sur cette page, UNE seule bonne volonté FRANCAISE nouvelle s'était manifestée pour se joindre à la petite équipe constituée à l'origine de: F2MM pour la science du diagramme de Mr Smith et le logigramme, F3UE (silent key) pour les tests et les rapports de tests, F1TE et F4DDJ (avec son équipe): les "PIC CADORS" pour la programmation, F5LJA pour la mécanique autour des motoréducteurs de l'époque, et F1BHY pour la réalisation des circuits imprimés simple face, pour les prototypes, et moi même pour les basse besognes comme la conception et la gestion de la réalisation et quelques menus travaux ....

Il manque maintenant les quelques "bonnes volontés" nécéssaires pour se répartir les travaux de construction et de test des différents modules, et apporter de nouvelles solutions aux problèmes qui seront rencontrés. Pas besoin d'être ingénieur electronicien ou ingénieur informaticien pour participer, juste de la motivation, et le minimum de connaissances techniques et pratiques qui font la différence entre les VRAIS radioamateurs et cibistes, et le reste du monde .....

N'y aurait il que des "beaux parleurs (sachant tout)", "chefs de projets (ne sachant rien faire par eux mêmes) ", "joueurs de pipeau" (c'est joli le pipeau), "utilisateurs de matériels destinés aux radioamateurs" (sans rien y comprendre), ou des "OM's techniquement incompétents", juste capables de donner des conseils et des leçons dans notre beau pays ??????

Peut être que ce projet n'intéresse personne en France. Autre éventualité, qu'il y en ait quelques uns d'intéressés, et qu'ils attendent que ça leur tombe tout cuit et prémâché dans la bouche....

Prospective

Cela ferait un beau projet pour un radio club, une association regroupant des radio amateurs, ou un groupe d'OM's compétents et surtout motivés, ayant du temps libre .....

73's de Dominique.

f1frv@sfr.fr OU

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