Répartiteur d’antenne HF de 100khz à 300Mhz

Si vous avez un TRX avec une entrée-sortie antenne comme on le retrouve sur beaucoup de postes modernes vous pouvez avoir envie d’utiliser ce port pour re-router votre antenne à la fois vers votre TRX mais aussi vers un SDR, un filter HF externe ou un second RX comme on le voit ci-dessous.

Il existe sur le marché un petit boitier qui semble parfaitement répondre à la demande et qui annonce fonctionner de 100Khz à 300Mhz
Voyons déjà ce que cela donne entre 1Mhz et 30Mhz, on va l’ouvrir et le tester en LIVE.

Ne sachant pas à quoi m’attendre, j’ai préféré insérer un atténuateur de 50db en entrée car le générateur du LiteVNA semble pouvoir monter à 0dBm (je dis semble car je n’ai pas encore de quoi mesurer précisément ce type de niveau).
Evidement, avec 50dB d’atténuation, nous ne pourrons pas mesurer le SWR en entrée de ce répartiteur/splitter/distributor car je ne suis pas certain qu’une calibration complète du VNA avec 50db d’atténuation soit fiable. Nous verrons cela dans un autre article.

Comme le montre les photos, le boitier contient 5 circuits d’amplification. Le premier sert de tampon/buffer pour aller alimenter les 4 autres buffers.
A ce stade de l’étude, je n’ai pas réussi à trouver la référence exacte de ce buffer… SO1Lm ou 501Lm ou….. Si vous avez une idée, je vous invite à le mettre dans les commentaires.

Mais ça pourrait ressembler à ce type de circuit à gain unitaire. ( https://www.digikey.fr/fr/products/detail/texas-instruments/OPA820IDBVT/664651)

Le connecteur USB permet non seulement d’alimenter le boitier mais aussi de recharger la batterie LIPO (Sic !) intégrée.
Pour le moment je n’ai pas noté de brouillage (RFI) induit par ce module et son électronique à découpage pour gérer l’alimentation et la charge de la batterie, mais cela fera partie d’un autre article.

Allumons le jouet et regardons ce que cela donne de 1 à 30Mhz

Le gain de l’ensemble est de 0dB.
Dit autrement, ce boitier n’a pas de gain mais isole les sorties entre elles, ce qui est un bon point de départ. Ainsi un SDR un peut bruyant sur la « Sortie 1 » ne fera pas remonter de signal sur les 3 autres ports de sortie.

Mais voyons en détail comment cela a été mesuré.
Sur 27/28Mhz nous avons -49.93dB d’indiqué par le VNA soit 0.07dB en tenant compte de l’atténuation de 50dB en frontale… autant dire pas de gain, et pas vraiment de perte en tenant compte de la précision du VNA et de la connectique.

Voici une nouvelle mesure zoomée avec 0.2dB par carreau avec une calibration complète intégrant l’atténuateur de 30dB au lieu de 50dB.
On est cette fois-ci à +0.04db 😉
Je crois qu’on peut définitivement dire qu’on a 0dB de gain sur notre plage de mesure de 1 à 30Mhz

Attention à l’échelle de droite sur la valeur du S21 car elle est fortement zoomée, l’indication 29.8n est trompeuse, car il devrait y avoir écrit 0 ( oui, zéro ).
L’échelle zoomée va donc de +1.2dB à -0.2dB !!!

Et niveau bruit, qu’est-ce que ça vaut ?

Pour mesurer le bruit, si celui-ci est supérieur à 1dB on devrait pouvoir le mesurer avec un SDR.
Je vais donc utiliser mon SDRPlay RSP pour cette opération.
Vous me direz si vous pensez que cette méthode approximative est jouable.

Etalonnage :

Il consiste à vérifier que les deux ports du SDRPlay donnent bien la même mesure quand on y installe des charges de 50 Ohm sur ANT A et ANT B.

Mesure :

Le port ANT A est connecté à une charge de 50Ohm et le port ANT B sur la sortie du Répartiteur (Splitter/Distributor).
L’entrée du Répartiteur est sur une charge de 50Ohm.

Avec le logiciel SDRUno il suffit donc de commuter de l’antenne A vers B pour voir la montée de bruit produite par le Répartiteur… est ce n’est pas négligeable car on atteint presque -115dBm ( en gardant en tête que le wattmètre du SDRPlay n’est pas un équipement de labo, mais on supposera que sa linéarité n’est pas trop déconnante ).

Mesures sur 28Mhz : Bruit du SDR seul mesuré à -132.8 dBm et quand le Répartiteur est allumé on monte à -112.5 dBm soit un delta de 20.3dB (soit ~ 3.38 points S officiels )

Mesures sur 7Mhz : Bruit du SDR seul mesuré à -130.9 dBm et quand le Répartiteur est allumé on monte à -115.9 dBm soit un delta de 15dB ( soit ~ 2.5 points S officiels )

Voici donc la photo réelle de mon montage, certes un peu stylisée par Gemini.

⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le SDR sur son entrée d’antenne ANT A chargée avec une résistance de 50 Ohm

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⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le SDR sur son entrée d’antenne ANT B connectée au Répartiteur

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⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le SDR sur son entrée d’antenne ANT A chargée avec une résistance de 50 Ohm

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⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le SDR sur son entrée d’antenne ANT B connectée au Répartiteur

Et sur un vrai TRX ?

Voici ce que donne le niveau de bruit induit par le Répartiteur sur 7Mhz et sur 28Mhz sur un vrai TRX.
Une charge de 50 Ohm a été branchée sur la prise ANT du TRX. Le préampli du TRX a été volontairement activé pour remonter le niveau d’entrée à quasiment à S0.
Le passage sur le répartiteur fait monter le S-Mètre à S-3 sur 7Mhz et S-5 sur 28Mhz. (ça me donne envie de mesurer la précision du S-Mètre de mon TRX).

⤓ ⤓ Vue arrière du ICOM 7300 MK2 avec les deux petits connecteurs SMA permettant de rerouter la réception (donc l’antenne du TRX) vers un équipement externe puis de réinjecter le signal vers le TRX. C’est sur ces deux ports (IN & OUT ) que sera branché le répartiteur.

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⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le TRX avec son entrée d’antenne ANT chargée par une résistance de 50 Ohm

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⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le TRX sur son entrée d’antenne ANT chargée par une résistance de 50 Ohm
mais avec le Répartiteur dans le circuit IN/OUT activé (On voit le pictogramme (R) allumé sur l’écran à gauche)

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⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le TRX sur son entrée d’antenne ANT chargée avec une résistance de 50 Ohm

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⤓ ⤓ Mesure du S-Mètre sur le TRX sur son entrée d’antenne ANT chargée avec une résistance de 50 Ohm
mais avec le Répartiteur dans le circuit IN/OUT activé (On voit le pictogramme (R) allumé sur l’écran à gauche)

Donc grosse déception sur le niveau de bruit induit pour un gain de transfert de 0dB.
C’était une bonne piste, mais bon, pas exploitable quand on veut faire des QSO avec des signaux faibles. Ca reste potable sur les bandes basses quand on a 5 de QRM.
Bref, ça donnerait presque envie d’en construire un soi-même avec de meilleurs composants.

Un avis sur tout cela ?

73, Bob