Le NORCAL 2N2/40  


 

1 - Présentation

Le Norcal 2N2/xx est un transceiver CW issu du savoir et de l'imagination de K8IQY. Initialement l'idée est née d'un concours imaginé par Wayne Burdick N6KR l'un des créateurs d'Elecraft, vous voyez, nous sommes entre gens de bonne compagnie et organisé par le Norcal et qui consistait à concevoir un transceiver CW opérationnel, uniquement à base de 2N2222 comme composants actifs. Le vainqueur en a été le fameux K8IQY. Je vous recommande la visite de son site, vous pourrez y voir les premières réalisations, en dead bug, c'est ici : http://www.k8iqy.com/

L'engin a évolué depuis, de nombreuses versions ont vu le jour, puis le Norcal a eu la bonne idée d'industrialiser la chose avec l'aide active et bienveillante de N7VE, Dan Tayloe (oui, lui-même) pour la conception du circuit imprimé multicouches à trous métallisés. Trois versions sont disponibles, 40, 30 et 20 m, (attention, 500 kits seulement sont en production). Il y a eu un souci lors de la diffusion initiale, le VFO n'avait plus la stabilité souhaitée. Le défaut a été corrigé et tous les kits retrofités, ces américains sont, de ce point de vue, inégalables.

Si vous êtes habitués à l'aspect (au look pour nos jeunes lecteurs :-) des productions japonaises, cet appareil va vous sembler bien austère. Retenez que ce qui compte, c'est ce qui se trouve sous le capot, pas forcément la carrosserie... Nous allons justement y passer, sous le capot.


2 - Synoptique et caractéristiques

Si vous souhaitez télécharger le schéma, cliquez ici (614 KO)

Le récepteur utilise l'architecture que l'on connaît depuis les débuts de la radio, c'est un superhétérodyne, simple changement de fréquence. Le signal entrant traverse le filtre passe-bas utilisé en émission puis est routé vers l'atténuateur variable qui mérite le détour. Un transistor, dont on commande le courant de base, court-circuite plus ou moins l'entrée RX atténuant ainsi le signal. La commande n'est pas très progressive mais le principe fonctionne. En outre le récepteur possédant une très bonne dynamique, l'action sur cette commande sera relativement rare en trafic standard.

Le signal est de nouveau filtré par deux circuits accordés et envoyé au mélangeur. Sur les autres versions, on note la présence d'un préampli ce qui n'est pas le cas sur la version 40 m. Le mélangeur est un produit Mini-circuits, l'ADE-1, version CMS. C'est un mélangeur équilibré,haut niveau, à diodes, possédant des caractéristiques supérieures aux MD108, SBL1 et consorts que nous connaissons et ce essentiellement en termes d'isolation entre ports, de facteur de bruit et d'IP3. Le Norcal 2N2 en utilise trois, en version CMS.

Le mélangeur est attaqué d'une part par le signal incident sur 7 MHz et le VFO aux alentours de 2,1 MHz. Il est suivi d'un post-amplificateur puis d'un filtre à quartz 4 pôles. Le signal FI est amplifié par deux transistors PSH10, il est de nouveau filtré par un filtre à quartz deux pôles. La FI est sur 4,92 MHz. A ce propos, lors de la construction, soyez attentifs au marquage des quartz. Le Norcal a pris le soin de les essayer et de spécifier leur destination (OL, filtre en fonction de leur fréquence de résonance).

Pour la détection de la SSB, là encore du classique: un mélangeur ADE-1 alimenté par la FI d'une part et un oscillateurà quartz d'autre part, soustrait les deux signaux et fourni la BF. L'amplification BF fait ensuite exclusivement appel à des 2N2222, le circuit de "Mute" quant à lui utilise un classique 2N7000 (BS170).

En émission :On part d'un oscillateur 4,92 MHz indépendant qui est mélangé avec le VFO pour restituer du 7 MHz, une chaîne d'amplification composée de 4 transistors permet d'atteindre le niveau requis par les spécifications, à savoir 5 W (au minimum). Le signal issu du PA est filtré par un circuit passe-bas.

Vous l'aurez remarqué, pas de CAG sur ce récepteur, on contrôle "à la main" ! Vous allez redevenir de vrais radioamateurs ! La puissance est variable de quelques milliwatts à plus de 6 W sur mon exemplaire. Le réglage s'effectue par l'intermédiaire d'un potentiomètre sur le circuit imprimé, il n'est pas destiné à être changé tous les jours.

3 - le kit

Voici le matériel que vous découvrez en ouvrant le colis. C'est américain, c'est fait sérieusement, il ne manque rien, les composants sont regroupés par type. Il convient, comme pour tout kit, de commencer par faire l'inventaire, ne serait-ce que pour se familiariser avec le matériel et la méthodologie employée par le Norcal. Ne vous attendez pas à un montage type Heathkit ni même Elecraft. Là on considère que le constructeur est grand et qu'il sait ce qu'il fait.
Un manuel très explicite et doté de nombreuses illustrations vous guidera pour la construction. Quelques points toutefois qu'il convient d'appréhender avant de se lancer :

- La documentation vous précise "Soudez R15 ". Il va falloir que vous cherchiez la valeur de R15 dans la nomenclature, je vous recommande dans un premier temps de rechercher R15 sur le schéma, c'est beaucoup plus clair. Ensuite, une fois la valeur déterminée, vous chercherez cette maudite résistance dans le lot idoine, il ne vous restera plus qu'à souder et cocher la case sur le manuel. Tout cela prend du temps, ce n'est pas un kit qui se monte en 5 minutes d'autant qu'il y a plus de 300 composants à souder.


Un fois tous les composants en place, l'engin doit ressembler à ce que vous voyez ci-dessus ! Précisons qu'avant d'arriver à ce stade, vous aurez effectué toute une batterie de tests tout au long de la construction. Chaque étage est rigoureusement testé après montage et comme le précise la notice, il est hors de question d'aller plus avant si un étage ne fonctionne pas, il ne se réparera pas tout seul. Cela étant, il n'y a aucune raison pour que cela se produise.

 

La mise en boîtier est pour une fois un plaisir, aucune acrobatie, tout est calculé y compris la longueur des câbles de raccordement. Il reste de la place (sans excès) pour ajouter des accessoires utiles comme manipulateur électronique, affichage digital de la fréquence etc.

La phase de réglage est simplissime, si vous possédez un oscilloscope, ce dernier sera utile en phase de construction tandis qu'un fréquencemètre aidera aux derniers réglages. Mais rassurez-vous, on peut faire sans et régler "à l'oreille" comme au bon vieux temps et sans baisse notable de performances.

 

 

 

 

4 - En QSO

Et alors en trafic, cela donne quoi ? C'est bien, le récepteur est "quiet", le VFO stable, la sélectivité spécifique au trafic CW bien calibrée à mon goût. La dynamique du récepteur est importante, j'ai rarement l'occasion d'agir sur l'atténuateur d'entrée. Le Norcal affiche les prétentions suivantes :

 

Sensitivity (MDS): > -120 dBm (-128 dBm on 20 meters, typical).
Opposite Sideband Rejection > 80 dB.
IF Rejection > 50 dB.
Image Rejection > 70 dB.
Intermodulation Dynamic Range (IMDR) > 90 dB.
Input 3rd Order Intercept (IP3): > 8 dB
Blocking Dynamic Range (BDR): > 105 dB.
Receive current ~ 180 mA
Transmit current ~ 800 mA (5-watts output).



Mieux que des explications alambiqués et surtout non chiffrées, le mieux est peut-être de vous faire écouter ce que donne la bande des 40 m dans différentes configurations. De temps en temps vous noterez la saturation de la carte son de mon PC, sachez quand même que la dynamique du récepteur étant très importante, la carte son sature bien avant le récepteur. Avant de commencer l'écoute, observez ci-contre la bande passante de l'engin (ah oui c'est pour télégraphiste only)

 

 

 

 

 

 

Voici donc les fichiers son enregistrés dans différentes configurations

Enregistrement n° 1 - bande 40 m CW le 10/01/2009
MP3
307 KO
Enregistrement n° 2 - bande 40 m CW le 10/01/2009
MP3
339 KO
Enregistrement n° 3 - bande 40 m CW le 11/01/2009
MP3
504 KO

 

 

6 - Et pour conclure

Voici un projet amusant, qui requiert du soin et un peu de temps pour être mené à son terme. Les résultats sur l'air sont très plaisants, ce n'est pas tout à fait un gadget, ce transceiver est conçu très sérieusement, vous ne devriez pas constater de différences notables entre votre transceiver "principal" et cet appareil (ou alors au profit du 2N2xx). Son prix, quand j'ai acquis le mien, était au taux de change du jour de 112 euros.

Un dernier mot concernant nos camarades du Norcal. Ces gens sont extrêmement sérieux, rien ne manquait dans le kit, et quand un défaut a été constaté, ils ont immédiatement suspendu la livraison des kits pour ne la reprendre qu'une fois la correction apportée. C'est manifester un grand respect vis-à-vis des acheteurs, c'est aussi un état d'esprit, chapeau !

 

 

 


 

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