Une antenne
active pour la bande 1200 MHz
Adaptons
un préamplificateur à l'antenne "express-pizza"
Lorsqu'on se trouve pas trop loin d'un relais de télévision
d'amateur émettant dans la bande 1240-1300 MHz, il est
confortable de disposer d'une petite antenne compacte et discrète,
orientée à demeure vers ce relais.
Seul problème, le déport. Le câble
coaxial économique "spécial parabole",
qui sera souvent d'une longueur de 10 ou 20 mètres, va
en effet affaiblir sérieusement le signal. Sa qualité
est très variable. Lors de l'achat, on pourra choisir
un modèle avec une âme centrale en cuivre de section
élevée et diélectrique aéré.
Au rythme de 0,4 à 0,6 dB/m, on a vite fait de perdre
10 ou 15 précieux décibels qui transformeront
une excellente image en quelques traces de synchronisation.
La solution est connue de tous: monter un préamplificateur
faible bruit au plus près de l'antenne. Ses qualités
fixeront le facteur de bruit de l'ensemble de l'installation
de réception et compenseront les pertes dans le câble
de descente. Il en existe de nombreuses réalisations
d'amateur ou commerciales. Pour rester dans le style de l'antenne
"express-pizza", nous décrirons ici un préamplificateur
à très faible coût, réalisable en
une heure, sans circuit imprimé et avec peu de composants.
Son facteur de bruit fera sourire les spécialistes pointus
des hyperfréquences et de la radioastronomie. Mais ne
vous y trompez pas: eu égard à sa simplicité,
l'ensemble est cependant redoutablement efficace, le facteur
de bruit du démodulateur satellite sera relevé
et le gain fera plus que compenser une longueur de 20 ou 30
mètres de câble coaxial ! Le préamplificateur
est téléalimenté par le câble coaxial,
au moyen des 14 V ou 18 V fournis par le démodulateur
satellite qui joue le rôle de récepteur. Cette
tension continue est normalement disponible pour la téléalimentation
du LNB.
Le schéma
Il
fait appel à quelques composants courants: un MMIC
apporte le gain, deux condensateurs CMS bloquent les composantes
continues, une résistance - ou plutôt deux
pour la facilité de réalisation -, et un
petit morceau de câble coaxial semi-rigide. La valeur
des résistances ( 2 x 150 ohms 1/4 W) convient
au MMIC Agilent MSA-0885 et doit être adaptée
si l'on utilise un autre modèle de MMIC afin de
respecter le courant d'alimentation spécifié
(voir tableau). Le connecteur "F" de sortie
du préamplificateur est relié à l'entrée
du démodulateur satellite par du câble coaxial
75 ohms, spécial satellite, acheté en grande
surface. Compte tenu du gain élevé du MMIC,
on peut sans inconvénient disposer plus d'une vingtaine
de mètres de câble coaxial.
(cliquer pour agrandir)
caractéristiques de deux MMIC utilisables:
|
type
|
gain
@ 1 GHz
|
NF
dB
|
I
(mA)
|
U typ
(V)
|
|
MSA-0885
|
21
|
3,3
|
36
|
7,8
|
|
MAR 6
|
16
|
3,0
|
16
|
3,5
|
Construction
Dans
un premier temps, il faut ajuster parfaitement au ROSmètre
le monopôle dans la boîte de manière
à obtenir une impédance de source de 50
W. Pour ce faire, on coupera
une longueur convenable de câble coaxial semi-rigide,
en conservant un connecteur SMA à une de ses extrémités.
On percera un trou dans la boîte à exactement
87 mm de son arête inférieure, comme dans
l'antenne express-pizza.
Le câble semi-rigide sera cintré pour lui
donner la forme appropriée, puis soigneusement
soudé sur le corps de la boîte préalablement
grattée au moyen de papier de verre. Il est nécessaire
pour cela d'utiliser un fer à souder de 100 ou
150 W. Un morceau de fil de cuivre de 2,5 mm2 sera soudé
dans la boîte en extrémité du semi-rigide
et pourra alors être ajusté au ROSmètre.
Une
fois le monopôle ajusté, on coupera le connecteur
SMA et on soudera le câble semi-rigide, puis les
composants comme sur la photographie ci-dessous:
Le câblage doit être court. Les
condensateurs CMS sont soudés directement sur les
pattes d'entrée et de sortie du MMIC. Les deux
résistances sont montées tête-bêche
pour assurer une longueur minimale de connexion au condensateur
de sortie. Une goutte de colle immobilise les résistances.
Veiller à ne pas excessivement plaquer ces dernières
contre le cuivre.
Un capot métallique réalisé
en deux minutes à partir d'une vieille boîte
de conserve et d'une paire de ciseaux d'électriciens
apportera une protection mécanique et électromagnétique.
Attention à ne pas se blesser lors de la découpe
!
L'ensemble terminé:
Et en exploitation, avec son radôme en
polyéthylène (en fait un sac poubelle spécial
gravats):
Performances
Le facteur de bruit annoncé par le fabricant
du MMIC est de 3,3 dB à 1000 MHz. On observera
que ce niveau de performance modeste sera en fait très
voisin de la performance nette: une longueur de câble
coaxial semi-rigide limitée à 8 centimètre,
pas de connecteurs de liaison, pas de filtre d'entrée
explicite, bref, bien peu d'éléments dissipants
et dégradant potentiellement le facteur de bruit
du composant.
Le gain du composant est voisin de 20 dB à
1300 MHz, ce qui est tout à fait respectable, masque
le facteur de bruit propre du démodulateur satellite
et "booste" la réception.
Un mot enfin concernant le filtrage RF d'entrée.
On ne distingue pas sur le schéma de filtre inter-digité
ou autre dispositif filtrant en entrée du préamplificateur.
Il faut cependant observer que l'antenne "express-pizza"
est constituée d'un guide d'onde circulaire de
152 mm de diamètre dont la fréquence de
coupure pour le 1er mode (TE11) est de 1150 MHz. Les signaux
de fréquences inférieures ne peuvent se
propager dans le guide et nous obtenons donc un affaiblissement
significatif aux fréquences inférieures.
Nous ne sommes pas équipé pour réaliser
des mesures de ce type, mais la littérature laisse
supposer plus de 30 dB d'affaiblissement à 430
MHz. Du reste, le trafic 145 MHz au moyen de l'antenne
VHF proche ne permet pas de mettre en évidence
une quelconque perturbation. Côté fréquences
supérieures à 1300 MHz, la protection est
bien sûr beaucoup plus modeste, mais les perturbateurs
plus rares, sauf si on se trouve à proximité
d'un puissant radar bande L ......
Conclusion
Compte tenu du peu de temps nécessaire
pour réaliser ce montage et de son faible coût,
il mérite d'être essayé dans tous
les cas de réception non satisfaisante, ceci avant
de mettre en oeuvre des solutions plus complexes.
Allumons nos fer à souder !
