Une page est en train de se tourner: F1JKJ 2005-2015. Nous déménagerons pour Montpellier au mois d’août. D’ici là, je vais démonter toute la station, vendre le matériel que je ne réutiliserai pas et quitter les ondes pour une période indéterminée.
Comment devrais-je voir les choses ?
De la façon optimiste ? Pendant plusieurs années, j’ai eu la chance de pouvoir utiliser un pylône, une beam, une verticale 40-80, dans un contexte radioélectrique calme et « dans le sud » (qui est béni des dieux pour la propagation aussi). Je ne dis pas que j’avais une station de classe mondiale, mais j’ai pu trafiquer dans des conditions excellentes, que beaucoup de radioamateurs rêveraient d’avoir. Je me suis régalé, j’ai fait 20000 QSO, plein de DX, quelques contests…
Ou de la façon pessimiste ? Je passe QRT quelques mois avant plusieurs expéditions dans des contrées rares, qui seraient des « new one » pour moi (j’en suis là) et que l’on ne reverra pas de sitôt sur l’air. Nous partons en ville, dans un lotissement où il faudra jouer finement pour installer une antenne, et où il faut même que je regarde le rayon de rotation pour m’assurer que « ça rentre » sans dépasser chez les voisins. Où il y aura certainement beaucoup plus de bruit radioélectrique, qui m’empêchera peut-être de réussir ces QSO « au ras des paquerettes » ?
Quand je repense à « ma station » au fil des années, je ne me souviens pas tant de son évolution progressive, mais plutôt de telle ou telle époque, ou la station marchait bien pour ceci ou cela. La radio est un truc cyclique, il y a des hauts et des bas. Quand je serai en train de m’acharner dans un pile-up de VK0EK avec mes bouts de fil, je regretterai sans doute F1JKJ 2005-2015, mais sinon, j’en suis assez fier, allez, j’avoue.
Les antennes directives, c’est bien, mais il faut les orienter dans la bonne direction (M. de Lapalisse n’aurait pas dit mieux)
Dans quel azimuth est pointée votre antenne ? Si vous êtes comme moi, une réponse toute théorique vous est donnée par votre rotor, qui utilise un principe vieux comme euh… je ne sais pas quoi… m’enfin très vieux quoi, à savoir qu’il y a, dans le rotor, un potentiomètre qui tourne avec le rotor. Sa résistance varie selon l’orientation du rotor. Il suffit donc au pupitre d’envoyer une tension connue, et de mesurer celle qui revient du potentiomètre, pour savoir dans quelle position se trouve le potard, donc vos antennes.
Voila pour la théorie. Simple, pas cher, efficace (ça a dû être inventé par des ricains).
En pratique, c’est une autre affaire, car dans la vraie vie beaucoup de facteurs extérieurs peuvent induire un décalage entre l’indication de votre pupitre et l’orientation réelle des antennes:
Des facteurs intrinsèques au système de mesure: La piste du potentiomètre devient foireuse (parfois sur un seul «endroit mort»), les variations de température font varier sa résistance, des inductions RF dans la ligne de mesure qui est très longue…
Des facteurs extrinsèques aussi: Vous avez mal pointé vos antennes au début (fait ça à l’arrache en vous disant «le Nord c’est par là»), ça a tourné entre rotor et flèche, ou entre flèche et booms…
Bref, dans la vraie vie le pupitre vous donne une indication approximative, mais si vous êtes comme moi vous vous en fichez un peu parce que vous ne faites pas de l’EME, vous n’orientez pas une parabole mais une beam déca, donc pas besoin d’être au poil de [barbe] près. Et puis de toute façon, le décalage avec la réalité, vous le connaissez, à force de trafiquer vous savez bien qu’il faut pointer, genre 15° plus à l’Est…
Bon ben voila, mon projet du moment c’est d’abandonner ce système antique pour un truc moderne.
L’idée est de suivre les travaux de K3NG et d’utiliser un système basé sur deux Arduino qui communiquent ensemble:
L’un en l’air, idéalement SUR le boom, doté d’une boussole numérique (ça ou ça), qui mesure l’orientation réelle de l’antenne
L’autre, dans le pupitre, qui récupère les mesures et permet de piloter les antennes avec le PC
Voila, j’en suis là. Au stade de l’idée…
Sur le papier, je trouve ça séduisant, on évite beaucoup d’inconvénients de la méthode «antique», reste à voir la question des perturbations RF, et une autre question qui est celle de la communication entre les deux bébêtes, car il faut utiliser le moins de fils possibles entre les deux unités (vous avez envie de retirer un câble dans votre tranchée, vous ?) . A priori ça semble jouable, K3NG dit qu’il a testé une communication «série» sur deux paires torsadées jusq’à 700 mètres, sinon on pourrait aussi envisager du RS-485 sur une seule paire…
En réfléchissant, je suis d’ailleurs revenu sur d’anciennes élucubrations au sujet des communications shack/pylône (oh mon Dieu, c’était en novembre 2009 !). Du coup je me demande si des Arduino ne pourraient pas être utilisés aussi pour de la commutation d’antennes. On ajoute un Arduino au boîtier de commutation d’antennes, qui se joindrait au «bus» RS-485 pour commuter selon les ordres reçus du shack…
N’ayant jamais touché un Arduino ni codé quoi que ce soit pour un microcontrôleur, je présume sans doute de mes capacités. Mais ce projet, s’il n’atteint pas lu but ultime que le viens de vous présenter, aura au moins pour mérite:
D’une part de me faire découvrir «les mains dans le cambouis» les Arduino
D’autre part de me faire traîner au hackerspace de Montpellier, où je trouverai peut-être de l’aide, et –qui sait– de l’intérêt pour la radio d’amateur ?
Hé bien ce n’est que cette semaine que le TL922 est revenu à la maison ! En effet, suite à la panne j’avais changé les tubes bien sur, mais je voulais profiter de l’occasion pour apporter quelques modifications à mon vénérable ampli. Ces modifs m’avaient demandé pas mal de travail et, une fois terminées… ben ça marchait pas… j’avais localisé le problème au niveau de la Haute Tension, et comme c’est une partie pour laquelle je ne suis absolument pas équipé, j’étais un peu coincé.
Finalement, c’est grâce à l’aide amicale de F1TE que l’ampli est enfin redevenu actif. Merci Lucien d’avoir débuggé mes erreurs !
Voici une rapide description des travaux réalisés. C’est assez ancien maintenant et je ne me souviens pas de tous les détails, mais les modifs apportées concernent:
Une meilleure mise à la masse des tubes
Un démarrage en douceur
Protection de la ligne HT
Le changement du relayage TX/RX par des relais rapides pour pouvoir trafiquer en full break-in
D’autres petites choses
Je n’ai rien inventé, je n’ai fait que lire quelques sites de référence sur cet ampli, comme celui de PA0FRI , celui de F4EOH, les pages de AG6K ou de W8JI .. et j’ai utilisé le travail de W7RY qui a développé quelques circuits adhoc dont une platine « QSK board » intéressante.
La platine W7RY
Je vous donne donc la liste des modifs avec quelques photos, n’hésitez pas à me demander des détails si certains points vous intéressent.
Le résultat est probant: L’ampli fonctionne, je peux trafiquer en full break-in, la commutation est silencieuse et surtout.. LES STATIONS ME REPONDENT A NOUVEAU !
Mise à la masse
C’est simple, il suffit de relier ensemble les pinoches des grilles, et de les mettre à la masse directement.
Les grilles
Démarrage en douceur
le TL922 n’est pas pourvu de circuit de « soft start », du coup l’appel de courant est fort à la mise sous tension, ce qui stresse les composants.
J’ai installé deux choses:
Sur le primaire du transfo « filament » j’ai inséré des thermistances CL-70 qui limitent le courant d’appel.
Une fois alimenté en BT, une platine à relais alimente ensuite le transfo HT.
Soft start à relais
Protection de la ligne HT
Il s’agit d’insérer un fusible et une résistance dans la ligne HT, pour protéger les circuits des court-circuits plaque/grille.
Un fusible sur la HT
QSK
A l’origine, la commutation de l’ampli de fait par de gros relais classiques, lents et bruyants. Le but de l’opération était de les remplacer par des modèles beaucoup plus silencieux et rapides. Il y a un petit relais reed à l’entrée et un relais à vide à la sortie. Les deux ont des temps de commutation <2ms.
Divers
Remplacement des capas HT (par précaution, celles d’origine devaient commencer à vieillir). Les capas modernes sont plus petites que celles d’origine, je ne savais pas comment les faire tenir en place dans le bloc plastique qui sert de « bloc de capas », c’est Lucien F1TE qui a eu la bonne idée de les entourer de scotch pour augmenter leur diamètre.
Remplacement des petites loupiotes d’origine par des LEDs.
Remplacement des socles PL par des N (c’est une manie chez moi)
Remplacement du câble coaxial d’origine, qui avait vu passer assez de watts, par du coaxial téflon.
Dans la série « c’est rapide, c’est pas cher, et ça peut rapporter gros » pourquoi ne pas installer sous les fesses de votre rotor des petits amortisseurs en caoutchouc ? Ainsi, lorsque le vent fera cogner votre beam de gauche à droite, les plots absorberont une partir de l’onde de choc et ménageront d’autant les mécanismes de votre vénérable moteur.
Je l’ai fait il y a plus d’un an, et une vérification aujourd’hui me montre que les blocs résistent bien aux éléments.
NB: Ces petits plots existent dans beaucoup de variantes, ils sont fabriqués par PAULSTRA sous la marque « Radiaflex ». Regardez chez Radiospares par exemple. Faites attention à la longueur du filet pour ne pas que la vis soit plus longue que le trou fileté du rotor (no comment).
Pour faire suite aux épisodes précédents (1, 2) j’ai poursuivi mes investigations hier en testant un tube suspect pour déterminer s’il était encore fonctionnel ou pas.
Pour des néophytes comme moi, les triodes ont cela d’appréciable qu’elles sont simples à comprendre: Cathode/filament, grille, anode (plaque). Donc, si tout va bien, le tube étant retiré de son circuit, les différents composants sont isolés les uns des autres. Si vous avez un court-circuit entre le filament et la grille, par exemple, c’est mauvais.
Dans mon cas, un test à l’ohmmètre ne montrait pas de court-circuit franc: Isolement entre filament, grille et anode.
Mais la lecture de cet article (en anglais) a attiré mon attention sur la nécessité de tester le tube sous haute-tension pour détecter les problèmes. Si votre tube n’est plus à vide, par exemple, un test à l’ohmmètre pourra ne pas montrer de court-circuit, alors que l’application de la HT fera des dégats.
Gridded power tubes need a good vacuum in order to function properly. A vacuum test is made with no filament voltage applied. HV is applied between the anode and a grid. A healthy 3 – 500Z will typically exhibit less than 10uA of current-leakage at double the rated anode-voltage.
The Breakdown Voltage Tester can also be used to check the alignment of the filament in a 3-500Z. When its filament is cold, a healthy 3-500Z can withstand 7 – 8 kV between its grid and filament. If the filament is not concentric with the grid, the breakdown voltage will be lower. This problem is usually brought about by intermittent VHF parasitic oscillations–a condition that generates a large pulse of cathode and grid currents. The principle is simple: a flow of electrons is always accompanied by a magnetic force. The larger the current, the stronger the force. During an intermittent VHF parasitic oscillation, the magnetic force is sometimes strong enough to bow the hot, tungsten filament wire helices toward the grid. If the [cold] filament to grid withstanding voltage of a 3 – 500Z is less than 6kV, a grid to filament short may occur when the tube is hot.
L’auteur de l’article, AG6K, conseille donc de tester le tube « à froid » (filament non alimenté) et de vérifier l’isolement en appliquant une source de haute tension sur un élément. Si un courant significatif s’établit avec l’autre élément, il y a un défaut d’isolement et le tube est bon pour servir de presse-papier.
Attention, il faut que le courant soit limité ! Si vous provoquez un court-circuit à quelques kilovolts et que votre source de HT est capable de débiter du jus, vous risquez de provoquer un feu d’artifice et de ne même plus avoir de presse-papier pour vous consoler.. ou consoler votre veuve..
Par chance, la boîte dans laquelle je travaille est équipée d’une cabine de test HT (entre autres choses, il s’y fabrique des liaisons haute-tension qui vont dans les transformateurs, et la norme impose de tester individuellement chaque liaison).
La cabine de test
La cabine de test est assez grande. A l’intérieur, un gros transfo, la haute tension sur un « rail » au plafond, et tout le reste (sol, murs) est à la masse.
Intérieur de la cabine
Nous avons eu quelques difficultés à installer le tube, beaucoup plus petit et léger que les liaisons habituellement testées ici. Mais avec quelques accessoires, nous avons finalement réussi.
Le tube prêt à tester
Une fois le tube installé, on sort de la cabine, on ferme, et on va au tableau de commande qui se trouve à l’extérieur.
Pupitre de commande
Le test est fait en mode « manuel », c’est à dire que c’est l’opérateur qui augmente progressivement la tension.
A peine quelques centaines de volts passés, un (faible) courant s’établit entre l’anode et la grille. Et arrivé à 500-700 Volts, la machine coupe et signale un défaut, alors que le tube devrait supporter, selon l’article, le double de la tension de service.
Voila… Moralité: Malgré le test à l’ohmmètre qui ne révélait rien, un test sous haute-tension montre qu’il y a un problème (sans doute de vide ?) dans mon tube.
La bonne nouvelle, c’est que j’ai gagné un presse-papier..
