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F6BQP

Station Radioamateur

Mesures d'Intermodulation d'ordre 3

Vous possédez un PC avec une carte Son, vous pouvez donc vous équiper gratuitement d'un générateur 2 tons de grande qualité et  d'un analyseur de spectre BF tout aussi excellent.

Pour cela, il suffit de télécharger le logiciel SPECTRUM LAB mis gratuitement à notre disposition par DL4YHF en cliquant sur cette adresse : http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html#download

Voici le principe du dispositif  mis en place pour mesurer l'intermodulation d'un émetteur :

schema

  • la sortie Audio de la carte son ( générateur 2 tons à 1 kHz et 2 kHz ) est injectée à l'entrée micro du transceiver (ou de préférence sur l'entrée prévue pour les modes numériques: entrée DATA pour le FT847 par exemple )
  • la sortie Antenne du transceiver est reliée à une charge fictive de 50 ohms par l'intermédiaire d'une sonde qui prélève une toute petite partie du signal de sortie ( une sonde - 50 dB est décrite dans Radio REF n°747 09/2002 page 33, dans ce cas, l'atténuatteur variable sera réglé sur 20 dB)
  •  la sortie de la sonde passe par un atténuateur variable et attaque l'entrée "RF" d'un mélangeur équilibré à diodes ( SBL1, SRA1,MD108... )
  • un générateur HF stable (ou mieux, un synthétiseur ) attaque l'entrée "LO" du mélangeur, il est réglé sur la fréquence d'émission du TX décalé de 20 kHz environ
  • la sortie "IF" du mélangeur attaque l'entrée Audio de la carte son ( utilisée en analyseur de spectre ). Un filtre passe-bas ( Fc = 50 kHz ) évite d'envoyer de la HF dans la carte son du PC.
En fait on réalise une transposition de fréquence pour ramener le spectre en sortie du TX entre 17 et 22 kHz pour pouvoir être analysé par "Spectrum Lab"
Les résultats sont surprenants et d'une précision remarquable comme l'attestent ces captures d'écran :
( FT847 à 100W et à 25W de puissance HF PEP sur 3,5 MHz )
on retouve les 2 tons sur 19 et 20 kHz, les raies d'IMD d'ordre 3 étant sur 18 et 21 kHz

FT847 100W 3.5MHz
FT847 100W PEP
IMD mesurée à - 30dB
soit - 36 dB selon norme EIA

FT847 25W 3.5MHz
FT847 25W PEP
IMD mesurée à - 46 dB
soit - 52 dB selon norme EIA


100W PEP
200 V càc sur 50 ohm

soit 100W PEP
50W moyen
25W par ton

25W PEP
100 V càc sur 50 ohm

soit  25W PEP
12,5W moyen
6,25W par ton


Selon la norme EIA, on rajoute 6 dB à la mesure de l'IMD à l'analyseur de spectre pour la raison suivante: l'émetteur étant attaqué par un générateur 2 tons, la puissance PEP est en effet 6 dB supérieure à la puissance d'un seul ton. Pour une puissance nominale standard de 100 W HF PEP, on régle chacun des 2 tons pour avoir 25 W HF efficace, ensuite on applique les 2 tons ( la puissance HF efficace est alors de 50 W et la puissance PEP de 100 W ).
Yaesu indique dans ses notices: "IMD d'ordre 3 : mieux que moins 31 dB pour 100W PEP en sortie" sans préciser les conditions de mesure, on peut supposer qu'il s'agit de la norme EIA générallement utilisée pour le matériel amateur et qui nous donne un "bonus" de 6 dB par rapport au matériel professoniel ...

Pour en savoir plus, voir cette note d'application Motorola: ssb_im.pdf

Voici une autre mesure effectuée sur un FT1000MP suivi d'un ampli à tubes Ameritron AL- 811à 400 W PEP:

FT1000 + ampli 400W

FT1000MP + ampli Ameritron AL- 811 à 400 W sur 3,5 MHz

IMD mesurée - 35 dB
soit - 41 db selon norme EIA


Il est intéressant de constater les bons résultats à 400 W, ceci étant du au fait que dans cette configuration, le FT1000 sort environ 40 W et l'ampli ( à tubes ) est à la moitié de sa puissance max, les appareils étant loin de leurs limites, la linéarité en est que meilleure. Ceci démontre également que ce n'est pas une puissance élevée qui crée les "moustaches" mais un mauvais réglage des équipements.


Annexe : Paramètrage de "SPECTRUM LAB" pour réaliser les mesures ci dessus:

Auteurs : F6BQP avec la participation de F5AAR pour les mesures sur le FT1000MP et l'ampli Ameritron

Remerciements à DL4YHF pour son excellent logiciel

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