MFJ-269

par **Mhz** Hier à 19:16

Test du MFJ-269
Après avoir testé mon MFJ-207 , Peter VK2TPM m'a proposé son MFJ-269 pour que je puisse jouer avec à des fins de comparaison. Naturellement, j'ai sauté sur l'occasion. Le MFJ-269 est le descendant complet des ponts d'antenne plus anciens et plus simples comme le MFJ-207. Le manuel est disponible sur le site Web de MFJ.

L'appareil est basé sur un microprocesseur avec une interface LCD et deux boutons de commande principaux « Gate » et « Mode ». Il y a également un commutateur de bande de fréquence, un condensateur de réglage à engrenage réducteur, des commutateurs de puissance et de mode UHF. Deux compteurs analogiques affichent en continu le ROS et l'amplitude de l'impédance, offrant un affichage de tendance plus convivial que les chiffres sur l'écran LCD. En mode UHF, il y a une sorte de « graphique à barres » sur la 2ème ligne de l'écran LCD pour la tendance du ROS.
L'appareil s'accorde sur environ 1,76 MHz à 172,7 MHz dans six bandes superposées. Il existe également un commutateur « UHF » qui triple l'oscillateur dans la bande 114-170, ce qui donne une couverture de 415-470 MHz dont les limites sont appliquées dans le logiciel, l'écran vous indiquant d'augmenter ou de diminuer la fréquence jusqu'à ce que vous soyez dans cette bande. L'UHF ne prend en charge que les fonctions de perte et de SWR, pas les mesures réactives - probablement parce que les problèmes de performances du pont en UHF auraient nécessité des étalonnages approfondis pour avoir un espoir de précision.
Le connecteur coaxial est de type N et est entouré d'un joint en caoutchouc généreux. L'entrée du compteur de fréquence est une BNC. La prise CC est une unité conventionnelle, à pointe positive, je ne suis pas sûr de la protection interne contre les surtensions et la polarité dont elle dispose. Une grande cosse de mise à la terre est également fournie.

Caractéristiques
Il existe 4 fonctions d'analyse « principales » et 3 menus supplémentaires de fonctions avancées. Les fonctions avancées sont principalement des présentations différentes des mêmes données à partir des tensions du pont (impédance sous forme polaire, coefficient de réflexion, perte de retour, etc.), mais il existe la possibilité de sélectionner un « Zo » différent pour les calculs et également une fonction de calcul semi-automatique à deux points de fréquence pour la longueur de ligne, la distance au défaut, etc. Les calculs de longueur de ligne et de distance de défaut sont assez bons, résolvant plusieurs lignes courtes (~ 2 mètres) et offrant une compensation pour le facteur de vitesse.
En appuyant sur le bouton "Mode", vous pouvez parcourir les différents modes, à la fois principal et avancé (une fois entré). Maintenir les boutons "Mode" et "Gate" enfoncés donne accès aux menus avancés. Le bouton "Gate" est utilisé en mode de comptage de fréquence et comme une sorte de touche d'entrée dans les modes de calcul. Maintenir les deux boutons enfoncés au démarrage, puis appuyer alternativement dessus au démarrage, permet d'accéder au mode "Test" qui affiche les données ADC brutes pour l'étalonnage de l'appareil avec un ensemble de charges factices étalonnées. Le fait d'appuyer sur les boutons pour entrer dans "Test" demande un peu de pratique, heureusement ce n'est pas quelque chose que vous ferez souvent. La version du logiciel est affichée au démarrage, dans ce cas 4.46, copyright 2004.

Analyse d'impédance

Le mode « principal » par défaut est le mode « Impédance R + X » et affiche la fréquence, le ROS et l'impédance sous forme de magnitude résistive et réactive (Rs +/- jXs) qui se mettent à jour en continu au fur et à mesure que vous effectuez le réglage. Le signe de la réactance n'est pas résolu et affiché, ce qui est assez typique du système de pont utilisé par l'appareil. Le comptage de fréquence est probablement la « fonction phare » de l'appareil ainsi que l'affichage de la magnitude réactive qui permet de rechercher les véritables résonances et pas seulement la magnitude du coefficient de réflexion minimum.

Le mode impédance semble fonctionner assez bien, surtout en dessous de 50 MHz, mais il est limité par la précision d'étalonnage de l'appareil. Je ne suis pas très sûr que l'unité avec laquelle je jouais soit correctement calibrée, les amplitudes résistives sont élevées, parfois plus du double - et au-dessus de 300 Ohms résistifs, l'amplitude réactive augmente également très rapidement, même avec une résistance "pure" dans la bande de fréquence la plus basse. Ce comportement et d'autres que j'ai remarqués suggèrent que le gain du canal "Vz" est un peu élevé. En vérifiant les potentiomètres d'étalonnage sous le support de batterie, j'ai remarqué que R72 était au plus bas, offrant une plage insuffisante pour calibrer correctement l'unité comme décrit dans la procédure d'étalonnage. Cela suggère des diodes dépareillées ou endommagées dans le pont ou peut-être une valeur de résistance incorrecte ou une catastrophe de tolérance. Comme l'unité n'est pas la mienne, je ne l'ai pas démontée pour inspecter le reste du circuit et tenter de le diagnostiquer plus en détail.

Perte coaxiale

Le deuxième mode « principal » est « Coax Loss ». Il semble afficher simplement la moitié de la perte de retour mesurée par le pont. Lorsqu'une ligne coaxiale non terminée est connectée, le pont voit la perte aller-retour (retour) de la ligne, qui est deux fois la perte de ligne pour cette longueur particulière. De même, vous pouvez connecter des atténuateurs et d'autres dispositifs à perte à l'unité et mesurer leur perte de cette façon. La perte maximale semble être de 24 dB et est probablement limitée par la meilleure directivité du pont sur sa plage de fréquences (c'est-à-dire 48 dB, plutôt bien). Comme l'unité mesure avec un ADC 12 bits un signal linéaire (pas un signal détecté par logarithme), la plage dynamique est assez limitée et la quantification de la perte est assez grossière. Pour des mesures « bonnes » ou « complètement saturées » de coaxial, c'est probablement suffisant.

Un point ennuyeux est l'absence de mise à zéro automatique, cette unité particulière affichait toujours une perte de retour d'environ 0,9 à 1,6 dB en HF. Il serait bien d'avoir une mise à zéro logicielle. En fait, je ne vois pas pourquoi l'ensemble de l'appareil n'aurait pas pu être conçu pour être livré avec un ensemble de charges d'étalonnage et un étalonnage fin logiciel complet. Je comprends que certains des paramètres de gain sont assez critiques, en particulier pour la mise à zéro de la réactance avec la plage dynamique limitée offerte par les DAC 12 bits alimentés par des détecteurs linéaires. Il serait néanmoins bien d'avoir une mise à zéro de type "tare" pour certaines mesures.

Mesure de la capacité et de l'inductance

Les mesures de capacité et d'inductance calculent simplement la valeur du réacteur qui correspond à la lecture de l'amplitude réactive actuelle à la fréquence actuelle. Il n'a aucun moyen de savoir si la charge est réellement inductive ou capacitive, et une fois en dehors de la plage de quelques ohms à 1,5 kohm de l'amplitude de la réactance, le logiciel cesse de vous donner une solution. Cela a tout son sens, il vous suffit de régler le VFO jusqu'à ce que la fréquence offre une amplitude réactive dans la plage de l'unité. Les valeurs calculées sont plus précises lorsque l'amplitude de la réactance est proche de la résistance de référence du pont (50 Ohms). Cette unité particulière a donné une valeur élevée, environ 19 pF de plus (dont environ 6 pF pour le dispositif de test) en moyenne et encore une fois, il n'y a aucun moyen de l'annuler. L'inductance était probablement pire mais je ne l'ai pas testée de manière approfondie, seules quelques inductances d'essai ont été comparées aux valeurs mesurées par mon testeur LC . La mesure LC est agréable à avoir, mais je ne lui ferais pas confiance - en fait, j'irais jusqu'à suggérer d'utiliser la fonction de compteur de fréquence avec un gabarit externe comme le testeur LC à la place.

Correctement calibrée, la méthode de mesure générale est probablement bonne et très utile car elle vous indique la véritable impédance du composant réactif aux fréquences radio (malheureusement seulement celles qui présentent une impédance de 7 à 1500 Ohm). Pour tester un composant pour des résonances parasites, c'est très utile, mais dans la pratique, je n'ai pas pu facilement trouver de mauvais comportement dans les condensateurs. Les inducteurs, en revanche, ont été assez facilement testés pour leur auto-résonance, mais le fait d'être placés dans l'environnement du testeur a beaucoup tiré leur auto-résonance. Les plonger à la place est probablement plus fiable.

Comptage de fréquence

La fonction de comptage de fréquence fonctionne comme annoncé. Elle peut accepter des signaux jusqu'à 5 volts et dispose d'une entrée à haute impédance. J'ai pu facilement obtenir une mesure stable avec seulement quelques tours de bobine branchés sur l'entrée en utilisant mon dip-mètre comme source de signal à plusieurs pouces. Le compteur compte au-delà de 170 MHz, je ne l'ai pas testé plus haut. Je suppose que la fonction "UHF" compte réellement le générateur VHF et triple la valeur dans le logiciel ? Je ne vois pas de spécification de plage de comptage dans le manuel. Le déclenchement fonctionne comme prévu, les temps de déclenchement longs donnent des chiffres plus précis. La référence semble suffisamment stable et précise pour la résolution offerte.

Fonctionnalités avancées

Parmi les modes « avancés », ceux de recherche de longueur de stub et de résonance sont probablement les plus utiles. Les aides de longueur de stub sont idéales pour couper, adapter et mettre en phase les stubs. La précision pour les lignes 1/4 semble assez bonne par rapport à la plongée d'une ligne avec d'autres instruments. Il est regrettable que les longueurs physiques ne soient données qu'en pieds. Une option logicielle de mesures physiques métriques serait appréciable, mais étant donné qu'il s'agit d'un produit américain, ce n'est peut-être pas surprenant. Le mode de recherche de résonance fait que le compteur d'amplitude d'impédance affiche l'amplitude réactive tout en recherchant une valeur nulle. Curieusement, il n'utilise pas le bargraphe LCD comme le ROS en mode UHF, mais affiche les X numériquement.
Le mode d'efficacité de match est sans doute la fonctionnalité la plus inutile. Je ne sais pas vraiment à quoi cela sert. Je suppose qu'il restait de la place dans l'espace de code du MCU, donc une autre « fonctionnalité » a été inventée pour le remplir. Personnellement, je préférerais plutôt les mesures métriques ou la suppression logicielle.

Utiliser comme une louche

Je crois comprendre qu'il existe un ensemble de bobines de trempage en option pour le MFJ-269 ? - Je viens de brancher mes quelques tours de fil sur un BNC et de l'essayer sur certaines auto-résonances d'inducteur. Cela fonctionne assez bien sur HF et VHF. Je ne suis pas trop sûr de cela sur UHF, mais la gamme UHF est assez étroite, ce qui le rend assez inutile pour le trempage de toute façon.

Consommation d'énergie

L'appareil consomme beaucoup d'énergie. En mode HF-VHF par défaut, il consomme 140-170 mA (augmentant avec la fréquence). En UHF, il consomme plus de 350 mA ! En mode compteur uniquement, il consomme toujours 90 mA. Les piles AA ne durent pas longtemps, et il en faut 10. Contrairement au MFJ-207, il suffit au moins de retirer deux courtes vis filetées pour accéder aux piles. L'option d'alimentation externe est presque obligatoire (utilisez au moins un bloc d'alimentation de 500 mA), mais elle offre la possibilité de charger des piles rechargeables à l'intérieur de l'appareil en changeant un cavalier sur le PCB. Je n'ai aucune idée de la façon dont il les gère si vous choisissez cette option.

Par défaut, l'appareil passe en mode veille pour réduire la consommation d'énergie après une période d'inactivité. Cela permettrait de prolonger la durée de vie de la batterie, mais elle consomme toujours plus de 50 mA. La fonction de veille peut également être désactivée en maintenant les boutons enfoncés pendant que l'appareil est sous tension et reste désactivée jusqu'à ce que l'alimentation soit rétablie, un peu comme le mode Test.
Comparaisons avec le MFJ-207
Le 207 est très basique comparé au 269. Le comptage de fréquence et l'affichage de l'amplitude réactive du 269 sont ses meilleures caractéristiques. Le 269 n'a aucun des problèmes d'oscillateur FMed de mon 207 particulier et a une mise en mémoire tampon et une distorsion harmonique bien améliorées. Il y a un potentiomètre dans le 269 pour régler la polarisation du tampon afin de minimiser l'énergie harmonique. Je ne l'ai pas testé de manière approfondie, mais il existe une procédure détaillée disponible utilisant un stub coaxial au lieu d'un analyseur de spectre pour s'assurer que ce réglage est correct. Les tests avec des antennes à bande étroite comme mon antenne verticale HF de balcon et mon antenne à boucle de vélo montrent qu'elle est bien meilleure que la 207. Je peux résoudre la résonance de ma verticale de balcon sur 80 mètres avec la 269 assez facilement, là où c'est presque impossible avec la 207. J'ai même essayé de mesurer un cristal de couleur éclatée avec la 269. La résonance xtal est très raide et l'analyseur fait de son mieux, mais elle n'est tout simplement pas suffisamment stable ou suffisamment tamponnée pour rester dans la résonance. Vous pouvez la détecter et même avoir une assez bonne idée de sa fréquence, et voir également des résonances parasites du xtal.
Le 269 couvre une partie de la VHF où le 207 s'arrête juste au-dessus de 30 MHz - et le 269 dispose également de l'option UHF étroite. Sur UHF, le 269 est essentiellement aussi limité que le 207 sur HF, mesurant uniquement la perte de retour. Je suis très méfiant quant à la précision de la fonction UHF et je débats de son utilité réelle pour la plupart des HAM.
Comme le 207, le ROS-mètre du 269 sert principalement à mesurer les tendances. Le point d'étalonnage est de 2:1 (en utilisant une charge de 100 ohms), au-dessus et en dessous de ce chiffre, le chiffre affiché est assez erroné. L'écran LCD affiche cependant le chiffre correct, au moins en dessous de 5 environ - et bien sûr si l'appareil est correctement étalonné. (L'impédancemètre est un peu meilleur, son point d'étalonnage est de 50 ohms en utilisant une charge plate. Là encore, l'écran donne une lecture plus précise.)
Résumé
Le bon :

Affichage de fréquence
Affichage de la grandeur de la réactance
Compteurs analogiques d'impédance et de ROS séparés
Condensateur de réglage à entraînement mécanique par réduction
Options d'affichage incluant RL et Ρ
Unité compacte de fée, autonome
Précision raisonnable (si correctement calibré)
Oscillateur local assez stable et pur
Option de chargement de la batterie interne

Le mauvais :

Consommation d'énergie importante
Aucune option d'annulation (en particulier pour la mesure L/C)
Mesures de longueur physique impériales
L'étalonnage de l'échelle du ROS-mètre analogique est médiocre
Tendance à arriver cassé ou mal calibré

Sur le dernier point, les preuves ne sont qu'anecdotiques... Eh bien, l'appareil avec lequel j'ai joué a un mauvais calibrage et Peter a lui-même rencontré de nombreux problèmes avec celui-ci . Son expérience n'est pas isolée si vous recherchez sur les forums HAM.
Conclusion
Le MFJ-269 semble être bien conçu. Je suis sûr qu'avec un calibrage minutieux, il est capable d'une précision assez raisonnable sur HF et VHF. Je soupçonne fortement qu'il serait assez difficile de concevoir quelque chose de plus précis sans finir par construire un véritable analyseur de réseau vectoriel avec des détecteurs logarithmiques et des oscillateurs locaux synthétisés. Avec les récentes avancées technologiques, il pourrait être possible de construire un tel appareil pour à peu près le même prix demandé, mais je suis sûr que les coûts de développement placeraient son prix de vente conseillé initial plus près de 1 000 $, ce qui ferait du MFJ-296 une bonne affaire.
Le MFJ-269 est-il trop cher ? Peut-être. Surtout à la lumière des histoires d'horreur qui circulent sur les expériences de certains radioamateurs avec l'appareil. On ne sait pas combien d'entre elles sont dues à une « erreur de l'opérateur », mais MFJ est très connu pour avoir des problèmes de contrôle qualité, il est donc probable que beaucoup soient de vrais problèmes matériels. Heureusement, il existe également un grand nombre d'assistance disponible pour l'appareil, MFJ envoyant des kits de pièces pour réparer les appareils explosés ou défectueux en usine. En raison de son omniprésence (et des unités 259 et 259B antérieures), la communauté des radioamateurs dispose de nombreuses ressources pour réparer les MFJ-269 cassés.
Est-ce que j'en achèterais un ? Si c'était moins de 300 AUD, oui, je prendrais le risque d'avoir un citron. Je me sentirais plus à l'aise s'il y avait un schéma de circuit dans le manuel, de cette façon au moins je pourrais le réparer assez facilement. Il existe des schémas en ligne qui prétendent être ceux du 269 ou du 259/259B , ils semblent assez corrects mais je n'ai pas étudié en profondeur cette unité de prêt pour comparaison. Il existe une procédure d'étalonnage disponible, ainsi qu'une procédure pour le 259/259B également du concepteur d'origine , mais notez que le 259 a des ADC 8 bits, donc les valeurs hexadécimales affichées sur le 269 et les numéros de potentiomètre ne correspondent pas à cette page - c'est quand même une lecture utile et le document sur le site MFJ semble correspondre aux directives générales lorsque vous convertissez en nombres 12 bits.
Contrairement à une solution VNA, le MFJ-269 n'est pas lié à un PC, ce qui est important pour le travail sur le terrain avec les antennes, mais cela devient moins un problème avec les VNA basés sur USB qui peuvent fonctionner à partir d'un PC au format Netbook. Il serait peut-être préférable d'économiser de l'argent et d'investir dans un VNA, car beaucoup d'entre nous ont déjà un PC netbook, en particulier pour une utilisation en laboratoire plutôt que pour le travail sur les antennes. Néanmoins, il serait agréable d'avoir tout cela dans un seul boîtier portable comme le MFJ-269.