TransfZ commutable Notice .pdf


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Nom original: TransfZ commutable - Notice.pdf
Auteur: Frédéric NIARD

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Un Transformateur
d'impédance commutable
-21/05/2022-

Description :
Cet appareil permet d'adapté l'impédance d'une antenne à celle d'un transceiver. Celui-ci a
été conçu pour répondre à une grande variété de situation et peut supporter plusieurs centaines de
watts. Grâce à sa commutation, on a le choix entre 5 rapports de transformations d'impédance, à
savoir :
-1:1
-4:1
-9:1
-16:1
-25:1
Ce transformateur d'impédance commutable a été conçu principalement pour les bandes HF,
mais, j'ai pu néanmoins obtenir de très bons relevés de mesure au NanoVNA en VHF avec, par
exemple, un ROS inférieur à 1:1,5 sur le 2m et avec une antenne dipôle asymétrique taillée pour le
40m.
Voici son schéma :

Son élément principal, à savoir, son transformateur d'impédance « T2 », n'est pas un
autotransformateur, mais un transformateur avec un primaire et d'un secondaire ce qui permet une
isolation galvanique entre l'antenne et le transceiver. Le primaire est constitué de 2 spires et le
secondaire, de 5x2 spires commutable pour choisir le rapport de transformation adéquate.

Sur la photo, le primaire est l'enroulement rouge complètement à droite.
Cette configuration permet l'adaptation d'impédances de toute une multitude de
configurations d'antennes comme par exemples:
-Antenne dipôle symétrique multibandes (seulement sur certaines harmoniques).
-Antenne dipôle asymétrique multibandes (Sur la majorité des harmoniques).
-Antenne « long fil » multibandes avec contrepoids ou terre (avec ou sans boite d'accord
suivant les bandes).
-Antenne doublet « long fil » multibandes (avec ou sans boite d'accord suivant les bandes - à
expérimenter).
-Antenne vertical multibandes (seulement sur certaines harmoniques).
-Antenne vertical multibandes « long fil » avec contrepoids ou terre (avec ou sans boite
d'accord suivant les bandes).
Cette liste n'est pas exhaustive, puisque cet appareil se prête aussi à toutes sortes
d'expérimentations d'antennes, même improbables.
La liaison entre le ou les éléments rayonnant et le transformateur peut être direct ou par
l'emploi d'une ligne bifilaire.
La commutation des différents rapports d'impédance est assurée par des relais 12V
commandés à distance par l'emploi d'un câble multifilaires, ce qui permet de placer l'appareil à
l'extérieur, en haut d'un mât, par exemple, ou sur le mur du QRA.
De chaque côté de la bobine de chaque relais, des selfs et condensateur sont présents pour
empêcher que la HF ne vienne polluer le câble de commande de ceux-ci.

La commande pourra être manuelle et réalisée comme sur le schéma suivant :

Elle pourra être aussi automatisée par l'emploi d'un module à relais en remplacement du
commutateur manuel.
Côté liaison coaxiale, j'ai rajouté et par précaution, un « choc balun » histoire de stopper les
retours HF qui circulent sur la surface externe de la tresse du câble coaxial. Il est constitué de 2x5
spires de RG216 sur tore ferrite 43 et de 35mm de diamètre externe:

Voici un exemple de montage sur le mur de mon QRA :

Ligne bifilaire 450 Ohm reliée à un dipôle asymétrique, coaxial 50 Ohm / 11mm vers le
transceiver (14HAM-DK2) et câble téléphone vers commutateurs rotatif et alimentation 12 Volts.

La réalisation :
L'assemblage de ce module ne comporte aucune difficulté. Il suffit simplement de savoir
faire de belles soudures.
Liste des composants :
-1x
-8x
-8x
-4x
-1x
-2x
-1x
-1,3m
-1m
-1x
-Ens.
-1x
-Ens.
-1x

PCB
condensateurs 100nF.
inductances 100µH ou 150µH.
relais G2RL-1A-E 12 Vcc ou similaire.
connecteur 5 pôles à vis (ou 1 connecteur 2 pôles à vis + 1 connecteur 3 pôles à vis)
tube ferrite 43, référence : 2643665702 de chez Fair-Rite.
tore ferrite 43, référence ; 5943002701 de chez Fair-Rite.
fil 1mm² gainé.
câble coaxial RG316 50 Ohms 3mm.
embase coaxial 50 Ohm.
visserie 4mm ou 5mm inox ou laiton pour la connexion symétrique.
boîtier étanche au choix
visserie 3mm inox et laiton pour la fixation du PCB et de l'embase coaxiale.
presse-étoupe diamètre suivant câble de commande utilisé.

Les composants « L1 », « L2 », « C1 », « C6 » et « K1 » ne seront pas montés et le contact
de « K1 » sera shunté. En effet et faisant des recherches sur les transformateurs d'impédances et des
selfs à roulette, il en ressort que les enroulements inutilisés peuvent être source de problèmes. De ce
fait, ceux-ci doivent être shuntés, d'où la suppression de « K1 » et la mise en place du shunt du
contact de celui-ci comme montré sur la photo suivante :

On commencera par les composants les plus bas à savoir, les inductances, les
condensateurs :

Ensuite, les connecteurs à vis :

Le résultat à ce stade :

Pour faciliter la réalisation du transformateur, j'ai préféré ne pas mettre en place les relais
tout de suite pour avoir plus de place.
On commence par mettre en place les 2 tubes en ferrite 43 :

Ceux-ci sont fixés au PCB par 2 colliers rislan :

On peut maintenant procéder au bobinage du transformateur.
Chaque enroulement fait 2 spires. Voici sa réalisation en images :
Le primaire relié en « 6A-6B »:

Pour la réalisation du bobinage de ce transformateur, j'ai utilisé du fil souple avec gaine
silicone.

Le secondaire constitué de 5x2spires :

Et les deux derniers enroulements :

Le bobinage du transformateur « T2 » est terminé.

Nous pouvons passer à la réalisation de « T2 ».
On commence par souder le câble coaxial RG316 de 3mm au PCB et on le fixe au PCB par
un collier rislan :

Ensuite, on fixe le tore ferrite 43 de 35mm de diamètre au PCB avec un collier rislan :

Puis on passe le câble coaxial à l’intérieur du tore et on enroule 5 spires en montant d'un
côté (à gauche sur la photo). On croise et on enroule 5 spires de l'autre côté et on fixe le câble au
PCB avec un collier rislan :

Le plan de masse du PCB n'est relié à aucun des éléments du montage. Néanmoins, il est
possible de le raccorder à la terre grâce au trou étamé de 3mm que l'on aperçoit en bas à gauche
juste en dessous du câble coaxial.

Il ne reste plus qu'à mettre en place les 4 relais ;

La partie électronique est terminée et il ne reste plus qu'à installer l'ensemble dans un coffret
étanche.
Les photos des pages suivantes vous donneront un exemple de montage.

Un exemple avec un boitier de dérivation sans embout passe-câble de chez Schneider et de
dimension 170x190x110mm :

Détail de la connexion côté antenne avec visserie de 5mm:

Étanchéité réalisée avec une colle mastique :

On peut également utiliser des joints en caoutchouc.

Détail sur la connexion côté commande (à gauche) et coaxial (à droite) :

Et voilà ! « La visite est terminée. N'oubliez pas le guide et attention à la marche en
sortant ».
Et surtout,

Que l'étain coule à floc !!!

Fred
F4JGL


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