Mesures « in situ » sur des éléments hyperfréquences ou autres qui peuvent être appelées « mesures sous pointes » par les spécialistes.

Jean-paul Rihet F8IC.

Introduction

Dans un des derniers numéros de la revue « Hyper » F6BVA relate les ennuis qu’il y a lorsque que l’on coupe un coaxial ou lorsque l’on désire extraire des informations sur un élément de circuit déjà existant, forme de re-engenering même si l’on a été le constructeur. Suite à cet article et contact avec F6BVA, un dialogue s’est instauré sur ce qui se passe dans les laboratoires ou en bancs d’essais, d’où cet article un peu plus consistant qui sera dans un premier temps sur le site de Michel puis dans la revue « Hyper » si cela est utile.

Ces mesures sont liées à l’analyse des réseaux qui se pratique souvent à base de coupleurs directifs ou d’analyseurs de réseaux proprement dit dans une grandes variété de travaux : universités, recherches, constructeurs ou réalisateurs de circuits, constructeurs d’éléments électroniques ou de composants etc.

Il existe plusieurs types des structures pour faire ces mesures et l’on peut citer le guide coaxial, la monture micro ruban, la station sous pointes. D’après les documents que je possède, les mesures diverses montent jusqu’à 110 gigahertz avec des éléments tels que des coaxiaux et prises de 1 millimètre.

Vu les utilisateurs possibles fort nombreux cités, il existe un marché des machines de mesures sous pointes et on peut en voir des quantités et de diverses structures sur le net. En plus pour élargir le champ des mesures, ces machines sont souvent dotées d’accessoires pour varier les conditions physiques des tests : chambre à pression, chambre de température, enceinte à vide, vibrations, emc, etc tout ce que l’on peut imaginer comme paramètres accessoires à la mesure électrique. Il existe même un marché de seconde main des machines de mesures sous pointes et comme pour le bonding des OM friands de ces essais ou de re-engenering s’en sont peut être équipés. Pour finir avec ce que l’on trouve dans le commerce qui est très étendu, il y a des cartes spécifiques, des boitiers équipés avec des moyens spécifiques et des connecteurs ou tous supports introduisibles dans la fabrication des composants ou des circuits complets, bien sûr cela est hors de prix OM sauf récupérations !

Mesures sous pointes.

C’est la mesure qui me semble la plus réaliste pour les OM et qui est je pense l’une des plus utilisées. Cette mesure consiste à arrimer mécaniquement le spécimen ou circuit ou réalisation à mesurer puis à appliquer de chaque côté de l’élément à mesurer : filtre, composants ensemble fonctionnel des pointes de mesure qui peuvent être voisines des exemples donnés par divers constructeurs. ( voir dessin fig 2)

Voici extrait du net quelques images de machines de mesure sous pointes (figure 1)

Photos 1 extraites du net mesures sous pointes et machine (l’une des machines trouvable sur le marché)

Figure 2 simplifiée des pointes .

Quelques idées sur les problèmes électriques rencontrés :

Souvent il faut utiliser un circuit de référence pour faire un étalonnage, les mesures se faisant souvent par des analyseurs de réseau.

Il peut exister des incertitudes sur la directivité, les désadaptations (problème principal à mon avis qu’a rencontré F6BVA dans ses mesures élémentaires), les erreurs en transmission, les erreurs d’adaptation.

Pour remédier à ces défauts il faut prévoir des reprises de test de bonne qualité et parfois pour les essais fabricants des masses spéciales sur carte ou dessin de circuits spécifiques, on peut aussi utiliser plusieurs coupleurs de sortie /entrée mais on rentre là dans des moyens de mesure qui sortent un peu de cet article.

Comme déjà dit les coaxiaux de mesure doivent être adaptés ainsi que les connections qui peuvent selon les fréquences descendre au millimètre.

Conclusions et bibliographie.

Les mesures types « Analyse de réseaux » conduisent souvent à des mesures analyse de mesures sous pointe et sont destinées aux constructeurs et universités, elles constituent un accessoire de mesure pour les OM passionnés ou qui aiment le re-engénering . Des machines d’occasion doivent se trouver sur le marché vu l’ampleur de celui-ci .Elles permettent de faire des mesures pas trop erronées et répondre aux problèmes que s’est posé l’ami Michel, problèmes que je connaissais par mes lectures et documentations, mais je ne suis pas un pratiquant habituel de ce genre de mesures sauf exceptions.

Bibliographie : volumineux articles et thèses sur le net « mesures sous pointes » plus un livre que je possède et que je recommande car bien fait et utile dans bien des domaines hyper : « Mesures en hyperfréquences, Hermès éditions, se trouve chez Lavoisier » .

Jean-paul F8IC 2017