Amplificateur UHF 50W version 2

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Amplificateur UHF 50W MATRA
(Version 2)
Joël Redoutey F6CSX
Cet amplificateur utilisé dans les relais Radiocom 2000 se présente sous la forme d'un tiroir profond
équipé d'un grand radiateur anodisé naturel sur tout un côté.
La face avant qui porte l'inscription Amplificateur de puissance 50W UHF, est munie de deux
connecteurs DB25 et d'une rangée de 7 LED alignées verticalement.
Attention, il existe une version plus ancienne (version 1) qui ne possède pas la rangée de LED et
dont le radiateur anodisé noir comporte une découpe.
Ce document ne fait référence qu'à la version 2
Cet amplificateur linéaire délivre plus de 50W sous 24 à 28V pour une excitation de 10mW.
A l'intérieur du tiroir, on trouve la partie HF entièrement blindée et une carte de contrôle, solidaire
de la face avant, reliée à la partie radio par un câble.
Schéma synoptique de la partie HF
Le schéma de principe de la partie HF est le suivant.
Description
L’entrée (fiche SMB) est dirigée vers un atténuateur en PI à diodes PIN (HP3810 marquage E0).
Cet atténuateur est commandé par une tension variable entre 2 et 19V (2V correspond à
l’atténuation minimale).
Le signal d'entrée est détecté et une information de présence de HF est disponible sur un des by pass
de sortie.
Le signal est amplifié par trois étages. Une diode PIN commandée comme l’atténuateur, ajuste le
niveau entre le premier et le second étage.
La sortie du troisième étage, adaptée à 50 Ω, attaque un coupleur hybride.
L’étage final, alimenté en 28V, est constitué de deux amplificateurs push-pull (transistor double
AM5060) couplés en sortie par un second coupleur hybride.
Une détection de tension aux bornes de la résistance de charge du coupleur permet de détecter un
déséquilibre des deux étages.
Direct
Réfléchi
Push-pull AM5060
Push-pull AM5060
AM5025AM5002Atténuateur
Entrée 10mW
Commande Psortie
Sortie 60W
détection déséquilibre
Détection présence HF
Coupleur directif
Coupleur hybride Coupleur hybride

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La sortie s’effectue au travers d’un coupleur directif donnant une information de puissance directe
et réfléchie.
Tous les étages sont polarisés en classe AB, par le circuit suivant, l’amplificateur est donc linéaire.
Brochage du connecteur DB25 d’alimentation
L'alimentation s'effectue par les prises DB25
(les deux prises sont reliées en parallèle)
Le 14V n’est pas utilisé dans l’amplificateur.
Pour passer en émission, il suffit d'appliquer
une tension positive (environ 5V) sur la
broche 15.
TEST PRELIMINAIRE
Relier la sortie (fiche N) à une charge 50Ω par l'intermédiaire d'un Wattmètre,
Alimenter en 24 V,
Injecter à l'entrée une puissance de quelques mW (un générateur HF fait très bien l'affaire) dans la
bande 430 - 440 MHz,
Appliquer +5 V sur la broche 15.
Vérifier que l'amplificateur fonctionne correctement.
MODIFICATIONS
La platine de contrôle étant entièrement câblée en CMS, le schéma est extrêmement difficile à
relever. Après diverses tentatives pour tenter de réutiliser cette platine, j'ai fini par la supprimer!
1N4007
31C
1k
330 330
A6W
A6W
2,2
56
base AM5002
A6W
Idem AM5025
1
2
R:0 E:9,7V
1k 31C
+5V
1N4007
Vers PA
(2 circuits identiques)
Masse 28V
+28V
Masse 14V
+14V
Présence porteuse
Mise en porteuse
Amplificateur Matra 50W
Connecteur DB25
13
25
12
24
11
23
10
22
9
21
8
20
7
19
6
18
5
17
4
16
3
15
2
14
1

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Repérage des sorties du boîtier HF
Le schéma suivant montre la correspondance des diverses sorties (by pass).
Détection RF
D'origine il existe un circuit de détection de présence de HF à l'entrée dont le schéma est le suivant:
La tension détectée sort sur un by pass et est envoyée dans la platine de contrôle.
En l'absence de HF à l'entrée on relève 150mV ce qui correspond à la tension renvoyée par l'ampli
LM324 (10V sur l'entrée 5).
L1
R1
18
R2
330 R3 330
C1
D1
HP2800 (A0)
R4
1k5 C2
R5
100k
5
67
U1:B
LM324
3
21
411
U1:A
LM324
R6
1k
+20V
Vs = 19V si Pin < 5mW
Vs = 0 V si Pin > 5mW
Entrée Sortie
Atténuateur
détection RF
Polarisation
température
+28V
équilibrage PA
P directe
P réfléchie
AVANT
ARRIERE
Fusible 10A
BY255
+28V
10K
Réglage P sortie
Commutation automatique

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La tension détectée commence à augmenter à partir de 0,8 mW, ce qui correspond à environ 5W à
la sortie.
On obtient environ 400 mV pour 5 mW à l'entrée ce qui correspond à peu près à 30W de sortie.
On constate que le comparateur bascule à ce point.
Nous allons utiliser cette fonctionnalité pour réaliser un circuit de commutation automatique qui fait
passer l'amplificateur en émission dès qu'un niveau de HF significatif (ajustable) est présent à
l'entrée (VOX HF).
Le circuit que j'ai utilisé est le suivant:
Le signal détecté est envoyé sur un comparateur LM393. Il est impératif d'utiliser ici un
comparateur dont l'entrée peut descendre jusqu'à zéro. Le niveau de basculement est fixé par le
potentiomètre RV2. La sortie (collecteur ouvert) commande un PNP qui met la grille d'un petit
transistor MOS Q2 à 12V et le rend conducteur (on peut remplacer le MOS par un Darlington genre
BC517).
Le condensateur C1 maintient la tension de la grille au dessus de sa tension de seuil pendant un
temps qui dépend de la valeur de la résistance RV1 (plus RV1 est grand, plus le délai est long).
Le transistor Q2 commande deux relais 24V dont les bobines sont reliées en parallèle: le relais
coaxial d'antenne et le relais qui applique la tension de polarisation aux transistors. J'ai utilisé un
relais pour commuter la tension de polarisation afin d'égaliser les temps de commutation entre PA et
relais d'antenne (compter au moins 10ms pour la commutation du relais coaxial…).
Ce circuit peut paraître compliqué, mais il est extrêmement fiable dans son fonctionnement.
3
21
84
U1:A
LM393
R1
1k
R2
150k
Q1
2N2907
R3
47k
R4
10k
R5
4k7
C1
2,2µF RV1
470k
Q2
VN0808
1
2
RL1:A
D1
1N4001
+24V à 28V
C2
100nF
C3
100nF
VI 1 VO
3
GND
2
U2
7812
C4
10µF
RV2
2k2
34
5
RL1:B
Polarisation
R6
560
6
7
8
RL1:C
relais coaxial
Ant
TX
RX
Détection RF

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Réglage de la puissance de sortie.
La présence de l'atténuateur à diodes PIN permet un réglage progressif de la puissance de sortie.
En mettant la sortie Atténuateur à la masse, on obtient la puissance maximale. En insérant une
résistance variable de 10kΩ entre cette sortie et la masse, on peut pratiquement régler la sortie entre
zéro et 50W…
On peut aussi mettre un transistor entre la sortie atténuateur et la masse, ce qui permet une
commande par potentiomètre et la réduction de la puissance de sortie en cas de ROS trop élevé (pas
encore testé).
Mesure des puissances directe et réfléchie.
La sortie de l'amplificateur comporte un coupleur directif qui permet de mesurer la puissance
incidente et la puissance réfléchie:
Entrée sur le second étage
Pour les possesseurs de portatifs équipés BLU
(genre FT 790R), il est possible de supprimer
le premier étage amplificateur et de rentrer
directement sur le deuxième étage.
• Supprimer le condensateur de liaison C1
ainsi que la résistance R1 et la diode PIN.
• Entrer directement sur C2.
Avec 100mW (FT790R en position LOW +
atténuateur 3dB) on obtient la puissance de
sortie maximale.
Q1
AM5002
C2C1
D2
PIN (E0)
R1
R1
680 R2 680 R3 680 R4 680
R5
15 R6
110
C1
47pF
D1
R7
150 C2
du coupleur
Puissance réfléchie
-2,5dB
R8
330 R9 270 R10 330 R11 270
R12
39 R13
110
C3
47pF D2
HP2800 (A0)
R14
150 C4
du coupleur
Puissance directe
-6dB