Transceiver 10 MHz QRP CW  Ten-Tec Kit 1330
VERSION 10/2008

Le trafic en mode QRP CW (P ≤ 5 Watts) est encore plus intéressant et amusant si l'on utilise un transceiver entièrement "home made" ou monté à partir d'un kit.
 A l'occasion d'un salon radio (Saratech-F5PU) j'ai pu faire l'acquisition d'un kit modèle 1330 (10 MHz) de chez Ten-Tec. Vous trouverez sur cette page quelques remarques et autres indications relevées pendant le montage de ce transceiver.

Présentation du kit

Le boîtier est en aluminium peint en noir avec inscriptions sérigraphiées. La qualité de fabrication est soignée. La documentation, en anglais, est sous la forme d'un livret de 80 pages. Les étapes de montage sont bien détaillées (un petit peu dans le style HeathKit pour les nostalgiques) mais attention il ne s'agit pas vraiment d'un kit d'initiation ; il y a plus de 200 composants à monter sur un circuit imprimé de dimensions 128 x 90 mm. 

Caractéristique principales du transceiver modèle 1330 :

Réception:

Emission :

Sur ce genre de mini-transceiver le passage en émission/réception s'effectue par une simple commutation de tensions au rythme du manipulateur (ce qui permet éventuellement de trafiquer en "full break in"). De plus le récepteur est désensibilisé durant l'émission ce qui présente l'avantage de pouvoir écouter le signal transmis (fonction "side tone").

Alimentation :

De 12v à 14V . Réception 35 à 80 mA suivant signal , émission 800 mA.  

Matériel nécessaire pour le montage et les réglages :

    (Une loupe sera très utile pour identifier le marquage de certains composants).

Montage

La notice propose un montage en 8 étapes appelées "phases" dans la documentation. Il est conseillé au préalable de vérifier la liste des composants du kit ce qui m'a permis de constater qu'il manquait 1 condensateur de 15 pf et qu'il y avait un condensateur de 47 pf en trop ...

Quelques remarques sur le repérage des composants fournis :

Phase 1

La phase 1 consiste à monter la partie commutation des tensions d'alimentation. Elle ne présente pas de difficultés particulières et permet de se familiariser avec la documentation. Pour chaque étape on trouve un extrait du schéma ainsi qu'un "zoom" sur la partie implantation des circuits.

Remarques concernant le circuit imprimé:

Le circuit imprimé est du type double face. La face supérieure (côté composants) constitue un plan de masse ce qui est habituel pour les montages HF. Tous les trous du circuit imprimé sont métallisés ; excellente initiative surtout pour les traversées de masse mais attention en cas d'erreurs ou de modifications. En effet la soudure se propage à l'intérieur du trou métallisé et il sera très délicat de dessouder un composant de plus de 2 pattes sans outillage spécialisé (style station de dessoudage).

Pour information une pastille de forme carrée correspond généralement au "+" d'un condensateur polarisé, à la cathode d'une diode, à l'émetteur d'un transistor et à la broche (pin) 1 d'un circuit intégré.

Remarques sur la sérigraphie:

La densité des composants étant relativement élevée, la sérigraphie est la bienvenue mais il y a un petit problème : la métallisation des trous masque le repérage des condensateurs et des transistors ... donc attention au erreurs !  Heureusement un plan d'implantation est fourni en annexe (Circuit board X-ray view). Je vous conseille de faire une photocopie de ce plan d'implantation pour une utilisation en cours de montage.

(Cliquer sur la photo miniature pour l'agrandir)

Remarque sur les unités de longueur:

Bien évidemment toutes les longueurs sont en exprimées en pouces (inches) et autres fractions de pouces, sans indication de conversion au format "international"  :-(  . Pour mémoire 1" = 25,4 mm , 1/4" correspondra à  (25,4 mm)/4 soit 6,35 mm. Les longueurs de câbles ne sont pas critiques 4" est équivalant à environ 10 cm.

NB: En ce qui concerne le fil rouge du + alimentation prévoir dès le début une longueur suffisante pour rejoindre directement l'interrupteur en face avant si l'on ne souhaite pas utiliser la sortie intermédiaire 12 V "DC OUT".

Phase 2

Il s'agit du VFO composé d'une stabilisation de tension par diode zener et transistors, d'un oscillateur commandé par diode varicap, et d'un amplificateur à 2 étages. L'inductance de l'oscillateur est réalisée sur un petit tore du type T44-2 afin d'obtenir un coefficient de qualité élevé (et peut être pour des considérations de coefficient de température ?) . Il s'agit de bobiner 29 tours de fil émaillé (couleur verte dans le kit). Attention par convention le passage du fil à l'intérieur du tore correspond à "un tour" (on ne compte pas les spires vue de l'extérieur). Il s'agira ici d'effectuer 29 passages et de répartir le bobinage le plus uniformément possible sans chevauchement.

Le point le plus critique sera le calage de la plage de fonctionnement l'oscillateur. Pour ce réglage un fréquencemètre est indispensable (la méthode alternative consistant à repérer la fréquence sur un récepteur de trafic n'est pas très pratique).

Il faudra souder provisoirement :
Après vérification et mise sous tension le VFO fonctionne immédiatement autour de 4,xxx MHz. Pour caler le VFO en début de gamme (10,1 MHz) il faut régler sa fréquence de fonctionnement la plus haute. Ensuite toute la difficulté consiste à étirer ou compresser les spires de L3 de façon à obtenir la fréquence de 4.218 MHz (pour mémoire 14,318 - 4,218 = 10,100). Cette manipulation n'est pas simple du fait que le bobinage sur le tore se comporte comme un véritable ressort... il faut faire plusieurs essais de compression et d'étirement avant d'approcher la bonne valeur. On vérifie ensuite la plage de fonctionnement du VFO.  

Dès que le bon réglage est obtenu (à quelques KHz près) il faut immobiliser les spires à l'aide d'un "pistolet à colle" ou bien avec de la "cire HF" (si ça existe encore) mais surtout pas à la cire de bougie comme indiqué dans la documentation.

On pourra affiner l'étalement de la bande en changeant la valeur des résistances associées au potentiomètre. Dans mon cas une résistance de 15 Kohms permet d'obtenir une plage de 10,100 à 10,130 MHz.

Le bêtisier:
A force de faire des allez retours entre la vue de l'implantation des composants et le circuit imprimé j'ai implanté Q5 en Q4 ... Le transistor Q5 a du être "sacrifié" pour permettre son démontage. Il a été et remplacé par un BC547B.

Phase 3

Mise en place du mélangeur émission. On peut éventuellement mesurer ou écouter le résultat du mélange. La procédure de câblage provisoire du condensateur C61 à des fins de tests est à mon avis inutile (on peut toujours souder un petit bout de fil pour mesurer
ou écouter le signal 10 MHz). On vérifie aussi la commande RX/TX par le signal "key" (manipulateur).

Phase 4

Il s'agit ce monter les composants du mélangeur et de l'amplificateur FI avec filtre quartz.

Ne pas monter d'une façon définitive  C53 et C96 Il se peut qu'il y ait des problème de plage d'accord avec les valeurs de selfs L6 et L18 (repérées en bleu).

Phase 5

Montage du BFO et de l'ampli BF. On peut souder provisoirement un condensateur de liaison et éventuellement commencer à aligner le récepteur. Dans mon cas le maximum de réception correspondait à des noyaux L6 et L18 complètement dévissés (!).

J'ai du remplacer C96  (82pf) par 56 pf et C53 (91 pf) par 82 pf (modifications indiquées par N5ESE cf. liste des liens).  A la suite de ces modifications on obtient un accord bien précis en milieu de course des noyaux L6 et L18.

Faut il généraliser cette modifications ? J'ai des doutes sur la tolérance de fabrication des selfs de 2,8 uH . Ces selfs sont aussi utilisées dans le filtre passe bande du driver à l'émission.

Phase 6

Câblage du préamplificateur BF et du circuit de CAG. Le circuit de CAG fonctionne par redressement du signal BF et passage d'un courant plus ou moins important dans une diode PIN afin de faire varier sa résistance équivalente. Par l'intermédiaire de C43 cette variation de résistance est appliquée en parallèle sur le circuit accordé en sortie de l'amplificateur FI Q8.  

Après quelques heures d'utilisation du TRX il s'avère que l'efficacité de cette CAG est en fait assez faible..on est souvent amené à jouer du potentiomètre BF.

Phase 7

Il s'agit de câbler la partie driver de l'émetteur ainsi que l'étage final. Bien suivre les indications sur les bobinages des tores.


On peut dès maintenant tester le fonctionnement complet du transceiver. Je n'ai pas eu de problème pour obtenir la puissance prévue de 3 Watts et ceci sous 12V. 

Phase 8 , montage mécanique final

Le montage mécanique est relativement facile. Il faut fixer l'embase SO-239 en premier, ce qui semble évident, et contrairement à ce qui est indiqué la documentation.  (Pour  l'anecdote la S0-239 est de marque Amphenol en emballage d'origine et non une embase "plastique pseudo téflon").


N.B.: Les boutons d'origines nécessitent une mini clé Allen spécifique (0.05 ") . Ils ont été remplacé par un jeu de boutons avec moyeu à pince et serrage central. Le bouton principal est du type "bouton à flèche".

Premiers essais et premières appréciations (provisoires)

Après les différentes péripéties de montage et réglages "sur table" vient le temps des premiers essais "sur l'air".
 
Recherche d'une QRG libre:  .. QRL ? ..puis quelques CQs  (sans préciser /QRP) ..... Pas de réponse. Un coup d'oeil sur le wattmètre/ROS-mètre tout est OK. On continue et ... surprise  :-)  

Réponse de IK4ZGT, il me passe RST 559 à 519 QSB .
Quelques minutes plus tard G4PRL /QRP (5W) , RST 429 de chaque côté mais QSO OK à 100%.

Bien ... ça fonctionne !

Les signaux CW sont purs
, "ça sonne vraiment analogique" (contrairement à certains traitements par DSP !), même le bruit de fond du récepteur n'est pas désagréable.

Le filtre est donné pour une bande passante de 1 KHz (à 3 db ?) et faute d'appareils de mesures sophistiqués sous la main je ne connais pas sa courbe de réponse et son facteur de forme. En cas de forte activité sur la bande ce filtre "4 pôles" me semble un peu large.

Le Ten-Tec KIT 1330 passe en émission en seulement en quelques millisecondes, ce qui est normal vu le système de commutation E/R employé ; les adeptes du "full BK" seront sans doute ravis (non testé, je ne suis pas un télégraphiste émérite et je n'utilise pas le mode QSK).  Le signal de transmission semble "se superposer" à l'écoute de la fréquence, c'est une sensation curieuse mais on s'y habitue très vite. En cours de QSO on parfois la mauvaise surprise de constater une "remontée du QRM" ou, pire, d'entendre un énorme "QRL ?" suivi ensuite des traditionnels CQs (!) ...

Modifications et améliorations éventuelles :

N5ESE (N5FC) propose sur son site une série de modifications afin de corriger d'éventuels problèmes.

Le seul petit souci de mon côté a été un problème d'accord du filtre passe-bande en entrée du récepteur (phase 5). J'ai donc suivi les modifications proposées par N5ESE.

Par contre je n'ai pas constaté d'instabilité particulière sur le fonctionnement de l'étage final. Je me demande, mais c'est une simple supposition, si les nombreux problèmes évoqués par N5ESE ne proviennent pas de la modification du circuit de polarisation par "self de choc" dans la base du 2SC2166. A mon avis le montage initial avec résistance de 100 ohms "stabilise" la valeur de l'impédance d'entrée sans trop pénaliser le gain de l'amplificateur. Pour la forme j'ai découplé la diode D9 de polarisation par un condensateur de 10 nF.

Tous les réglages ont été fait sur charge 50 ohms et les essais sur l'air avec une boîte d'accord parfaitement réglée (ROS =1). N'ayant pas de transistor de rechange pour le PA je n'ai pas testé le comportement du TRX sur une charge fortement désadaptée et réactive !.
 
L'ajout d'une cellule RC (1nF + 1K
Ω) a été testé sur le LM386 , mais rien de spécial n'a été constaté concernant le niveau du souffle amené par l'ampli BF.

Bien évidemment il est possible de faire évoluer ce mini transceiver. Certains vont trucider le boîtier (dommage !) afin de rajouter des commandes diverses, des LEDs, des connecteurs, un jeu de batteries, un S-mètre, un fréquencemètre , un VFO  DDS, un manip. électronique, un DSP BF etc etc...

Conclusions :

J'ai apprécié
- La qualité du boîtier et du montage mécanique.
- La documentation bien détaillée (mais en anglais).
- Les performances très correctes (stabilité du VFO, sensibilité RX et puissance TX).
- Un rapport qualité/prix intéressant (à comparer avec le coût des composants au détail).

J'ai moins apprécié
- Les problèmes liés aux valeurs d'inductances.

- La difficulté d'intervenir sur un circuit à trous métallisés en cas de modifications.

- Les "acrobaties" de réglage de l'inductance de l'oscillateur.

- Les petits défauts de sérigraphie (marquage des condensateurs et transistors).

- Le filtre FI de réception un peu "large".
- La "CAG BF" d'une efficacité douteuse.




Quelques liens (06/2016) :