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       Ce multiplicateur a été decrit dans Hyper49 / 58 et Radio Ref  06/2001 par F6BVA.
    Plusieurs buts m'ont amené à la réalisation de ce module :
    -s'essayer aux techniques hyperfrequences.
    - réaliser avec des moyens radio amateur et des composants presque courants un generateur 10GHz. .
    - réaliser une base d'équipement émission ou réception. Ce générateur pourrait servir à faire une balise,
    ou un OL de recepteur superheterodyne. Une base de depart , des oms ici ou là s'interessent au hyper frequences.
    - Au final, effectuer des tests de propagation dans une bande sous utilisée par les radio amateurs.

    Ce module peut trouver sa place dans les architectures decrites ci dessous :

        A noter que ce multiplicateur peut multiplier par 4 ou par 8, pour obtenir une frequence intermdiaire de 5GHz
    environ.C'est la puissance necessaire à l'entree qui risque d'etre differente en fonction de la frequence proposée.

       Le principe de fonctionnement est de créer puis d'amplifier les harmoniques présentes dans tout signal RF.
    On part d'un signal compris entre 1 et 3GHz. Multiplié par 2 (ex 2.5GHz), par 3 (ex 1.6GHz), par 4 (1.25GHz),
    puis filtré, on obtient un signal d'environ 5GHz.
    Une nouvelle opération à partir du 5GHz et on obtient du 10GHz. Les filtres sont obtenus à partir de résonateurs
    à cavité qui présente une assez bonne sélectivité.

    Exemple :

       1250 MHz   x   4  =   5000MHz ;   x  2 = 10000 MHz.    Niveau necessaire 10dBm.
       1666 MHz   x   3  =   5000MHz ;   x  2 = 10000 MHz     non testé.
       2500 MHz   x   2  =   5000MHz ;   x  2 = 10000 MHz .   ici 0dBm à l'entrée suffisent.

    Ces cavités sont réalisées à partir de bouchon de plomberie usinés à certaines dimensions.

    Voici le schéma du multiplicateur :

    J'ai réalisé un typon avec le logiciel boardmaker. J'ai reproduit celui decrit par F6BVA en reproduisant les lignes pour de l'epoxy epaisseur 0.8mm
.
   Ci dessous le resultat au format jpg :

    Si vous voulez faire ce multiplicateur, téléchargez le fichier    Multi_10G_typon.pdf     (14ko).
    Imprimez le sur une imprimante laserjet III en enlevant l'option "fit to page" ou "ajuster".
    En utilisant un transparent ou la methode papier photo, vous pouvez réaliser vous même
    votre proto.

    Les dimensions que l'on doit obtenir sont :  55 x 105 mm.

    Ci dessous une photo du module presque achevé :

      Les premières mesures que j'ai fait concerne l'impedance des lignes microstrip, ce qui m'a permit
    d'apprécier la précision de réalisation du circuit imprimé.

      L'impédance caractéristique d'une ligne microstrip dépend du materiaux utilisé, de l'epaisseur du substrat,
    de la largeur de la piste.

    - Ce module est réalisé en epoxy car on souhaite utiliser des composants faciles à trouver chez les detaillants.
    Le teflon presensibilisé est trés cher, et ne donne pas droit à l'erreur. L'epoxy est tres répandu mais au dela
    de 2GHz, il est considéré comme inutilisable. En fait, sous certaines conditions, il est possible de l'utiliser.
    A condition de faire des pistes basses impedance, en utilisant une plaque de faible épaisseur pour limiter
    les pertes, si l'on ne recherche pas la haute performance et si l'on a pas un but professionnel avec des
    milliers d'exemplaires à construire.

      On peut s'approvisionner chez Radiospares par exemple.

    -Mais l'époxy a le facheux inconvénient de ne pas présenter une caractéristique de perméabilité (epsilon r)
    constant d'une plaque à l'autre. Il est donc difficile à utiliser quand on veut obtenir une bonne precision.
    La méthode consiste donc à faire un essais sur un échantillon , puis à corriger en fonction du resultat.

      Un logiciel comme APPCAD d'Agilent peut nous aider à calculer la largeur de piste requise en fonction
    des autres paramètres mécaniques du substrat. Ici j'ai retenu 1.6mm pour une épaisseur de plaque de 0.8mm.
    En fait c'est un mauvais choix car la piste est trop large, la bonne valeur est 1.45mm. Mais en fonction
    du temps d'exposition ou de gravage, la piste reellement realisée sera plus fine. En fait il faudrait effectuer
    des test sur un echantillon de plaque.

    - c'est le but de cette premiere mesure, que j'ai effectué avec un TDR qui donne une image de l'impédance
    caractéristique d'une ligne de transmission. J'ai accés à ce type d'appareil de mesure , c'est exceptionnel et
    cela facilite grandement les choses.

1ere mesure : l'impedance caracteristique grace au TDR : voir sur le fichier .pdf

2eme mesure : mesure du filtre à cavité  :

       La premiere etape est de mesurer la performance du filtre à cavité. La realisation est basée sur les descriptions
    de F6BVA ou F1HPR ou F1GHB ou encore de RSGB......  Ci dessous en photo la cavité 10GHz lors de premieres
    mesure à l'analyseur de reseau (utilisation d'un analyseur de reseau Anritsu VNA37147 20GHz).
    (Bon je suis d'accord, ce n'est plus là des moyens amateurs, mais c'est pour la bonne cause).

3eme mesure : niveau RF apres le premier filtre  :

4eme mesure : niveau RF aprés le deuxieme filtre (10GHz)  :

    On obtient deja +5 dBm apres le premier filtre avec seulement  5dBm en entree (1250MHz ou 2500MHz). Il faut
    Preciser que le module sature deja pour un niveau d'entree de 0dBm pour une frequence de 2500MHz.
    Le niveau de sortie va essentiellement dependre de l'ERA final.

5eme mesure : niveau RF en sortie de module (10GHz)  :

     Mesure de la puissance de sortie en fonction du niveau RF à l'entrée pour une F=1250MHz ou F=2500MHz.

     Mesure du spectre en sortie et de l'harmonique 2.

    Les mesures sont consultables sur le fichier pdf :     multi_10ghz.pdf

Copyright (c) Olivier Berchaud 01/2003.