Kenwood TS-2000X 1,2 GHz et solution

par **Mhz** Dim 7 Juil - 18:56

L'émetteur-récepteur radio amateur Kenwood TS-2000X est une excellente radio car il couvre les bandes HF, VHF, UHF et L dans un seul boîtier. Il n'est pas parfait sur tous les fronts, mais il fait tout bien, un peu comme un couteau suisse. Comme la plupart des radios, il a cependant quelques défauts. Un bug que j'ai découvert est une transmission SSB gravement déformée sur les modèles construits avant 2006. Il se trouve que j'en possède un. Voici une description détaillée de ce que j'ai trouvé et de ce que j'ai fait pour y remédier.

ARRIÈRE-PLAN
Un jour, j'ai décidé d'essayer la fonction L-Band sur mon TS-2000X en prévision du concours VHF de l'ARRL de juin. À ma grande surprise, mon interlocuteur m'a signalé que j'avais un son très déformé en SSB et qu'il pouvait à peine comprendre ce que je disais. Tout allait bien en Rx. Cela m'a semblé être un cas majeur de non-linéarité.

Après cette soirée, j'ai fait quelques recherches sur Internet et j'ai trouvé des indices sur ce qui aurait pu se passer. D'autres ont signalé un défaut de conception passé sous silence par Kenwood. Le défaut est que les deux modules de puissance hybrides utilisés comme driver Tx et amplificateur de puissance Tx étaient sous-polarisés sur la broche Vbb pour les appareils datant d'avant 2006. Comme le numéro de série de mon TS-2K commence par un 6 (ce qui signifie 2004), je savais que mon appareil pouvait faire partie du lot défectueux.

J'ai donc appelé Kenwood USA. Un technicien (sympa, je dois dire) m'a répondu mais m'a donné peu de détails sur le problème réel, à part confirmer qu'il y avait une solution disponible et que Kenwood devrait le faire pour moi car cela impliquait un réétalonnage via un logiciel de certains paramètres internes. Il n'a fourni aucun détail sur la solution. La mauvaise nouvelle était que je devais payer pour LEUR défaut de conception... Les raisons étaient qu'ils n'avaient accordé qu'une extension de garantie d'un an à la garantie d'origine pour cette réparation ; mon appareil est plus ancien que cela. L'autre problème est que je n'étais pas le propriétaire initial de l'appareil. Qui s'en soucie !

DÉPANNAGE
J'ai décidé que je ne manquerais pas le concours VHF quelques semaines plus tard, alors j'ai ouvert le capot du TS-2KX pour essayer de mieux évaluer le problème. J'ai sondé les polarisations CC Vbb sur la broche 3 des deux modules en mode Transmit et j'ai vu ce qui suit :

Module hybride Mesuré Spécifié Maximum absolu
Pilote IC2 6,2 V 8V 9V
PA IC3 6,8 V 9V 10 V
Les fiches techniques de Mitsubishi précisent une polarisation de +8 Vdc et +9 Vdc, avec une valeur maximale absolue de +9 Vdc et +10 Vdc respectivement. Les modules étaient donc clairement sous-polarisés et les valeurs correspondaient à la description du problème que j'avais lu sur Internet , mais était-ce vraiment la source du problème ?

Ensuite, j'ai décidé de sonder le signal RF pour entendre d'où venait la distorsion. J'ai utilisé une sonde RF résistive 20:1, j'ai envoyé son signal dans un atténuateur de puissance de 60 dB et sur un récepteur capable de s'accorder sur 1296 MHz. J'ai terminé la connexion de l'antenne dans une charge fictive. J'ai ensuite mis sous tension l'émetteur 1296 et sondé les lignes RF à l'entrée de IC2, entre IC2 et IC3 et à la sortie de IC3. J'ai rapidement déterminé que IC3, l'hybride PA, était la source d'une distorsion sévère.

Déconnecter la broche 3 de l'IC3 de sa connexion PCB est une chose assez simple à réaliser ; il s'agit simplement de soulever soigneusement la broche tout en chauffant avec un fer à souder. C'est ce que j'ai fait. J'ai ensuite réglé la tension sur une alimentation externe à +8 Vcc et je l'ai connectée à la broche 3. J'ai vu un courant constant de 300 mA circuler. Le courant maximum absolu spécifié est de 500 mA, donc tout semblait nominal. J'ai ensuite transmis à nouveau et OUI !!! Signal SSB propre. J'ai alors su comment le réparer.

LA RÉPARATION
Voici les faits que j'ai dû prendre en compte lors de la mise en œuvre d'un correctif :

Lorsque le Vbb est appliqué, le module IC3 consomme 300 mA en permanence. La polarisation Vbb n'est donc activée que lorsque la radio émet sur la bande 1,2 GHz
Il n'y a pas de +8 Vdc disponible à proximité de la carte 1,2 GHz
IC2, le module hybride du pilote fonctionnait bien tel quel.
En fait, j'avais deux approches possibles. L'une impliquait un relais et un régulateur de tension LM7808, l'autre impliquait un régulateur de tension réglable plus sophistiqué équipé d'une broche d'arrêt, comme le Linear Technology LT1764A. Comme ce dernier coûtait environ 10 $ et aurait nécessité une commande par correspondance avec frais d'expédition, j'ai décidé de mettre en œuvre la première solution. La prochaine fois que je commanderai chez Digikey, j'ajouterai probablement le régulateur LT1764A à ma commande de toute façon, au cas où.

Les deux solutions proposées sont présentées sur le schéma de droite. Les deux produiront un +8Vdc solide en mode transmission. Dans les deux solutions, l'ancien signal Vbb est utilisé pour commuter la nouvelle polarisation. Simple et efficace. N'oubliez pas que vous devez d'abord soulever la broche 3 de IC3 de son plot PCB

Kenwood TS-2000X 1,2 GHz et solution 2k_fix10

Si vous n'aimez pas la solution du relais DIP, implémentez simplement la solution LT1764A présentée au bas de la page du schéma. Notez que je ne l'ai pas testée, mais je l'ai simulée dans PSpice et j'ai toutes les raisons de croire qu'elle fonctionnera. La diode Zener et la résistance voisine de 1K sont probablement facultatives, mais elles garantissent une coupure complète au cas où la polarisation Vbb ne serait pas tout à fait de 0V en mode Rx.

L'image de droite montre comment j'ai physiquement implémenté le nouveau circuit de polarisation. J'ai utilisé un morceau de PCB prototype à trous métallisés. Le coin inférieur gauche de la carte 1,2 GHz est pratiquement vide, seul le plan de masse recouvrant la surface. Le régulateur de tension 7808 est monté sous le PCB, de sorte que sa languette puisse être vissée contre le plan de masse du PCB à l'aide de la vis d'angle du PCB. La languette du régulateur de tension est visible à gauche du prototype de PCB. J'ai utilisé de la pâte thermique pour mieux transférer la chaleur vers le PCB et le châssis. Les broches du régulateur de tension supportent le PCB. Il faut veiller à ce que le profil d'assemblage global s'insère sous le couvercle du compartiment 1,2 GHz.

Kenwood TS-2000X 1,2 GHz et solution Ts2k_m10

C'est tout ce qu'il y a à faire. Aucun paramètre d'étalonnage à modifier. En fait, je ne sais pas à quoi Kenwood faisait référence lorsqu'ils ont dit que leur réparation nécessiterait un réétalonnage de la radio.