Canteen-radio, le bidon-radio!
Voici la reproduction de quelques lignes du site de N6CC où vous trouverez de nombreuses explications historiques et techniques :
https://www.n6cc.com/canteen-radio-receiver:
« Un projet récent fut de construire une réplique du « canteen-radio » (radio-bidon ou bidon-radio) qui fut utilisé par le personnel de l’US Army dans le camp Japonais de prisonniers de guerre à Cabanatuan aux Philippines pendant la seconde guerre mondiale».
L’auteur donne ensuite la référence dans les archives militaires américaines.
C’est Alain de F6BGS, amateur comme moi de répliques de radios clandestines qui m’a fait découvrir ce site et m’a transmis des photos de sa réalisation. Je ne pouvais pas être en reste et j’ai réalisé ma propre réplique.
L’avantage de certains de ses appareils clandestins pour le constructeur est qu’ils sont tellement peu courants qu’il n’y a pas de description ou de schéma très précis et que l’on peut se permettre des « variantes », d’autant plus qu’il s’agit de postes très simples, plutôt tolérants sur les valeurs des composants, dont la réalisation peut être entreprise par des débutants à qui il est aisé d’en expliquer le fonctionnement.
Je constate d’ailleurs qu’ils reprennent souvent des schémas bien connus de postes plus « industrialisés » et adaptés au matériel dont on peut disposer. En fait ce sont souvent des bricolages de génie !
Ce n’est pas d’hier que cette technique à vu le jour et les journaux de radioamateurs américains des « années folles » (1920-1930) proposent des montages destinés aux jeunes gens car n’usant pas de hautes tensions dangereuses, par exemple le magazine « Popular mechanics » dont je reproduis un extrait ci-dessus.
Cette technique est très séduisante pour qui veut s’initier aux montages simples à tubes.
Mon ami Dan Petersen W7OIL a réalisé un modèle s’inspirant de ces schémas très populaires.
On ne s’étonnera donc pas que des soldats américains du Signal Corps aient pu pendant la guerre du Pacifique imaginer un récepteur réalisable avec très peu de moyens dont le but était de capter des émissions de radiodiffusion pour avoir des nouvelles de la guerre.
Une autre prouesse consistait à le soustraire à la vigilance de leurs geôliers.
Quant à moi j’en avais également réalisé un à partir d’un tube-crayon « 5840 » grâce au schéma de René F6BIR.
Parlons un peu de la « réaction » en radio.
Il est possible de distinguer 4 parties dans ce système de réception à tube.
La partie sélection du signal HF : antenne, bobine et condensateur variable accordés sur la fréquence qui dirigeront le signal vert la grille du tube convenablement polarisée.
Le tube qui est monté en amplificateur, détecteur de basse fréquence (modulation d’amplitude), élimination de la HF.
Le système d’écoute de la BF, généralement un casque à haute impédance de 4000 Ohms.
Le système de réaction qui nous intéresse ici.
Tout le monde connaît l’ « effet Larsen » qui conduit les haut-parleurs d’une sonorisation de salle à émettre d’affreux sons aigus ! Cela se produit quand le micro capte le son à la sortie des HP, le ramène à l’entrée de l’amplificateur, qui amplifie à nouveau etc.
On a tout simplement transformé ce qui était un amplificateur en oscillateur !
La réaction est de même nature : une partie du signal radio amplifié est ramené à l’entrée par un système inductif dans le cas qui nous intéresse en utilisant quelques spires à l’extrémité de la bobine d’accord.
Elles sont parcourues par le signal qui sort de la cathode avant de rejoindre la masse.
Un potentiomètre dit « de réaction » modère le taux d’amplification du tube : il va être essentiel !
Si le potentiomètre est réglé en sorte qu’il procure au tube un taux d’amplification « raisonnable » son rôle sera très bénéfique en modulation d’amplitude.
Si l’on va trop loin on créera le fameux effet Larsen et le signal AM va se dégrader très vite et un sifflement se fera entendre (si l’on à des « oreilles jeunes » !).
Le tout est de l’ajuster au mieux. Dans ce cas on a obtenu un oscillateur.
Cela peut avoir des conséquences malheureuses… ou très bénéfiques !
Puisque je possède un récepteur moderne à affichage graphique de fréquence je « vois » le signal généré par mon poste « bidon » quand il oscille et je sais très précisément sur quelle fréquence il est accordé.
Le poste sera donc détectable même en réception.
Cela était utilisé par la Funkabwehr pour repérer des postes clandestins pendant la seconde guerre mondiale.
En affinant la réaction il est possible d’entendre la CW, qui est une onde HF non modulée.
Également, si l’on est adroit, on peut recevoir la BLU, proche parente de la CW puisque toute la puissance de l’émetteur est concentrée dans une onde HF (la bande latérale) non modulée, ce qui est la cause de sa grande efficacité.
Pour simplifier à l’extrême et à fins pédagogiques, la BLU est de la CW qui n’est pas stable en fréquence !
En reconstruisant des postes à réaction de 1925 on a une idée pratique de ce mode de transmission, expérience bien plus instructive que le schéma traditionnel sur un bouquin, traits verticaux repris de l’écran d’un analyseur de spectre dont le candidat radioamateur n’avait jamais entendu parler ni vu dans 90% des cas !
Mais pour avoir la licence radioamateur il ne faut pas avoir assimilé « le comment ça marche », mais il faut être capable de restituer des réponses apprises par cœur et oubliées juste après.
Bref, si l’on « pousse » la réaction en absence de signal à l’entrée, il ne se passe pas grand-chose sauf du souffle dans le casque, le tube n’a rien « à se mettre sous la dent », il se contente de réchauffer l’atmosphère !
Si un signal HF onde pure arrive sur la grille, le tube l’amplifie puis le retourne à l’entrée et le casque se met à couiner au rythme de l’arrivée de la CW : on obtient un récepteur Morse !
On s’aperçoit qu’en réglant la fréquence de réception très finement la tonalité de la BF change, exactement de la même façon qu’avec nos postes modernes, qui, soit dit en passant, sont réglés pour la BLU même si vous avez appuyé sur le bouton « CW ».
Si, si, lisez bien les pages techniques de votre transceiver et pour certains d’entre eux vous aurez le choix de recevoir le morse en BLI ou BLS.
A ce moment on comprendra que notre poste rudimentaire réglé pour la CW puisse recevoir des fréquences HF proches les unes des autres comme celles générées par la BLU !
Ce n’est quand même pas « étudié pour » et il faut des signaux puissants pour obtenir un fonctionnement correct et cela nécessite de retoucher le potentiomètre de réaction assez souvent.
De la même façon on recevra en même temps plusieurs émissions CW proches en fréquence, et là il faudra se passer de filtre étroit et l’on devra discriminer les stations à l’oreille.
On ne peut pas comparer un tel montage simplissime avec un récepteur à plusieurs milliers d’Euros.
Le schéma du bidon-radio
Il y en a plusieurs et chacun choisira et adaptera à sa guise. La valeur des composants est relativement peu critique.
On reconnait tous les éléments d’un récepteur à réaction décrit précédemment.
On remarque le système d’accord classique avec deux condensateurs en parallèle, un pour l’accord grossier et un pour l’accord fin.
Le signal est transmis à la grille par le condensateur de 100 pF.
La polarisation de cette électrode est assurée par la résistance de 1,5 MOhms qui conduit le courant continu à la masse à travers la bobine.
Le chauffage sera de 12V pour un tube 12SK7 et de 6V pour un 6SK7 qui a été mon choix personnel car j’en avais en réserve !
La réaction est fournie par l’enroulement de 4 tours parcouru par le courant de cathode.
Le potentiomètre de réaction est découplé par deux condensateurs dont la valeur peut être supérieure sans problème.
Celui de 750 pF dans la ligne d’alimentation « HT » devrait éliminer la HF, et laisser la BF active.
A 3,5 MHz son impédance est négligeable.
Moi j’ai mis un 470 pF que j’avais en stock.
En modulation d’amplitude le tube se comporte en résistance variable en fonction de la fréquence audible créant alors une modification du courant dans les écouteurs insérés dans l’alimentation de l’anode.
N6CC indique une haute tension de 25 à 90V en fonction de ce dont il dispose !
La connexion par Jack stéréo est originale.
J’ai choisi une autre option, plus classique. Alain F6BGS fait fonctionner le poste avec seulement 12V !
Avec un tube 12SK7 une seule batterie de 12V est donc suffisante. Son schéma est très semblable.
Il a ajouté un bobinage de couplage d’antenne : c’est le système utilisé avec le PARASET et de nombreux autres récepteurs.
Nota : Le système avec l’antenne directement connectée à la bobine exige qu’elle soit à haute impédance, sinon cela ne fonctionne pas. Les spires de couplage sont prévues pour adapter une antenne à basse impédance
Le matériel : assez facile à trouver.
Il n’y a pour l’électronique aucun composant difficile à se procurer et la bobine est simple à réaliser ou à récupérer.
Il existe du tube d’électricien de 25 mm de diamètre. Entouré de papier kraft il mesurera facilement 1 pouce (2,54 cm).
Le bidon peut se trouver en boutiques de surplus.
J’avais le mien depuis 40 ans, acheté à un vendeur de matériel militaire réformé. Il était cabossé mais remplissait sa fonction : je l’emportais à la pêche à la truite, accroché à mon panier.
Terminer son parcours en poste de radio : quelle apothéose pour ce vieux bidon!
La mécanique : moins difficile qu’il n’y parait… mais quand même !
il mesurera facilement 1 pouce (2,54 cm).
Le bidon peut se trouver en boutiques de surplus. J’avais le mien depuis 40 ans, acheté à un vendeur de matériel militaire réformé. Il était cabossé mais remplissait sa fonction : je l’emportais à la pêche à la truite, accroché à mon panier. Terminer son parcours en poste de radio : quelle apothéose pour ce vieux bidon!
La mécanique : moins difficile qu’il n’y parait… mais quand même !
Couper proprement le bidon et utiliser la chute d’aluminium pour la transformer en une platine supportant toute l’électronique (un châssis plat) semble au prime abord une chose compliquée pour qui n’est pas un excellent bricoleur.
Voici comment je m’y suis pris :
- Tracer la ligne de coupe horizontale du haut en se servant du rebord du quart enfilé dans le bidon. Comme cela on est certain en coupant un peu plus bas que rien ne se verra quand le quart sera en place. La ligne inférieure est parallèle au fond à 1,5 cm au-dessus (trusquin si vous avez) ;
- Pour les découpes latérales prendre un morceau de bois de 4cm d’épaisseur (environ) et y fixer un crayon avec du ruban adhésif. Poser le bidon à plat sur l’établi et tracer les lignes de côté avec ce nouvel outil ;
- Pour découper j’ai commencé par effectuer 4 fentes au milieu des 4 coupes avec une petite scie circulaire sur Dremmel, cela m’a permis ensuite d’utiliser une scie sauteuse pour effectuer des traits de scie rectilignes (bien maintenir le bidon) ;
- Contrairement à mes craintes, j’ai redressé facilement la chute en utilisant un maillet et des morceaux de bois pour l’aplanir. Evitez le marteau, il marque le métal.
- Il faut dresser les coupes à la lime pour que ce soit bien propre et sans bavures et positionner la platine qui va s’avérer trop grande du fait du redressement. La fixer avec de l’adhésif et tracer la bonne largeur en utilisant le bidon comme guide. Ensuite la recouper.
En fait on a fait le plus facile à mon avis ! Le plus délicat va être de positionner les entretoises de maintien entre le fond du bidon et la platine.
N6CC en a mis 4 et moi seulement 3 car c’est suffisant, mais celle du milieu doit être plus courte à cause de la courbure du bidon.
J’en avais, achetées il y a longtemps chez Conrad.
Elles sont percées et taraudées au pas M3 à chaque extrémité.
Je pense que l’on peut se dépanner avec des chevilles en plastique que l’on peut couper à la bonne longueur.
On les fixe sur la platine, on passe l’extrémité libre à la peinture et l’on met en place en appuyant.
Avec de la chance on détermine ainsi l’endroit où il faudra percer (en prévoyant du jeu) à l’arrière.
De ce côté-là il faudra utiliser des vis à tête fraisée, sinon le bidon n’entrera plus dans le quart. Lorsque cela est fait, le reste est une formalité.
A part les perçages pour les CV et le potentiomètre il faut prévoir que le tube soit fixé en-dessous, le support écarté de la platine par des entretoises lui-aussi.
Il faut faire en sorte qu’il ne touche pas le fond et que le sommet ne dépasse pas le bidon.
Vu la taille du 6SK7 c’est tout à fait faisable.
Il faudra donc percer un gros orifice pour que le tube traverse la platine.
Il faut également prévoir des perçages pour les connexions du casque (socles bananes), l’antenne et la terre.
J’ai utilisé des écrous moletés de récupération. Bien isoler le passage d’antenne.
L’électronique est simplissime quand on ne confond pas pF et nF
Si comme Alain F6BGS on se satisfait d’une alimentation unique de 12V il n’y a pas grande difficulté à connecter une batterie.
Il est inutile de percer un trou pour faire passer le fil, il est déjà présent : il s’agit du goulot du bidon.
Chacun trouvera une solution pour que le fil ne disparaisse pas dans la gourde et reste facilement accessible et presque dans tous les cas il faudra usiner un bouchon « interne » qui se place en forçant, si nécessaire maintenu avec de la colle.
Avec une imprimante 3D c’est juste un amusement sinon il peut être fabriqué en contreplaqué, voire en carton épais en superposant plusieurs couches collées entre elles.
Tout système à tubes classique nécessite une basse tension pour le chauffage des filaments et une haute tension pour l’alimentation des électrodes elles-mêmes.
Le courant de chauffage peut être indifféremment alternatif ou continu mais la haute tension exclusivement continue, sauf sur les tubes redresseurs bien entendu.
Pour l’amusement j’ai pensé fabriquer une « fausse batterie » qui délivrerait les deux tensions nécessaires, j’ai choisi 6,3 V et arbitrairement 70 V pour imiter ce qu’a réalisé N6CC qui indique 25 à 90 V sur son schéma. On la voit sur la photo à côté du bidon dans sa housse.
Ce n’est pas la première fois que je réalise cet exercice de faussaire qui m’amuse beaucoup, surtout quand je montre la pile et que l’on me demande où ai-je bien pu trouver un exemplaire qui fonctionne encore de nos jours, le plus drôle étant quand j’ôte l’enveloppe pour montrer l’intérieur !
J’ai déjà réalisé une pile BA-48 pour l’AN/GRC-9.
Basse tension fournie par des piles du commerce et haute tension grâce à l’alimentation transistorisée du BC-659-FR de la Gendarmerie (Module BA-300-A que l’on trouve en brocante).
J’ai également réalisé une pile pour le MCR-1 « Biscuit » avec une belle imitation de papier « huilé » en fait recouvert d’une fine pellicule de paraffine chaude, astiquée après refroidissement avec un chiffon pour lui redonner sa transparence. Le toucher est également très réaliste.
Pour la « pile » du bidon-radio je me suis inspiré de celle dont on vient de parler.
Vu leur taille modeste il n’est plus question d’utiliser comme élévateur de tension l’alimentation transistorisée du poste de Gendarmerie.
J’avais trouvé sur « ebay » un module qui semblait parfaitement convenir chez un revendeur dont le pseudonyme est « Rimlock » (le nom d’un brochage de tube électronique).
Sa boutique s’appelle : « Audio radio électro store ». Elle est fort bien achalandée pour les amateurs de composants anciens… et modernes.
Le brocanteur est un professionnel qui peut éventuellement trouver des éléments qui ne sont pas en boutique, faire des lots, etc.
Le module s’appelle : « Alimentation haute tension ajustable à piles ».
La tension de sortie réglable par un potentiomètre multi-tours peut aller jusqu’à 300V mais pour 70V le courant de sortie est d’environ 25 mA, suffisant pour un seul tube 6SK7.
Je ne l’ai pas mesuré mais en cours de fonctionnement je ne constate pas de chute de tension notable, ce qui est bon signe.
Pour le chauffage et l’alimentation de cette carte j’ai choisi une petite batterie au plomb 6V de 5 Ah, largement suffisante pour faire des démonstrations durant une journée.
Etant rechargeable on ne se ruinera pas en piles. De plus lorsqu’elle est bien chargée la tension atteint 6,4V, ce qui est parfait.
L’enveloppe est en carton. Plutôt que de le prendre épais j’ai collé plusieurs couches fines successives en les croisant.
Ensuite on peut traiter cette matière comme du bois avec une sous-couche poncée puis de la peinture en bombe.
Enfin j’ai créé des étiquettes avec du papier photo, le graphisme ayant été pris sur Internet. « Eveready » à bel et bien fabriqué des piles de ce type, même si les dimensions sont différentes.
Enfin j’ai passé une couche de plastifiant en bombe pour le brillant et pour protéger les étiquettes.
Le problème de la mise en marche de la carte électronique: Si l’on ne prévoit rien, la carte sera toujours sous tension et va vider inutilement la batterie.
On pense immédiatement à placer un interrupteur mais cela se verra et on risquera d’oublier de l’éteindre.
La solution consiste à utiliser un connecteur mâle ancien (ou pas !) à 4 broches dont deux, celles de masse, sont reliées entre elles.
A l’intérieur le pôle négatif de la carte électronique n’est pas relié à celui de la batterie mais à une broche du connecteur femelle.
Quand on connecte le bidon sur la fausse pile, le connecteur mâle relie ensemble les pôles négatifs de la batterie interne et de la carte qui se met à fonctionner, délivrant alors la haute tension.
Des systèmes semblables existent dans les cordons du MCR-1 et de l’AN/GRC-9. Je m’en suis inspiré !
Des écoutes encourageantes
Après mes déboires avec les pF et nF la radio a fonctionné immédiatement… avec mon antenne long-fil à haute impédance !
Par habitude j’ai voulu l’accorder sur 50 Ohms et c’est à ce moment que j’ai compris que là où je l’avais connectée sur la bobine il fallait rester en haute impédance.
Je ne savais pas vraiment sur quelle fréquence je me trouvais, ni si le potentiomètre de réaction était bien réglé.
J’ai alors entendu un QSO indéchiffrable : avec l’expérience j’ai compris que c’était en BLU.
En réglant la réaction avec délicatesse j’ai réussi à comprendre 4 mots sur 5. J’ai alors allumé le poste décamétrique « pour voir » après avoir basculé le commutateur d’antennes.
Le QSO était puissant, 59 et plus. J’ai à nouveau basculé le commutateur vers le bidon et à la place du QSO j’ai entendu un sifflement dans le décamétrique ainsi qu’une pointe nette sur l’affichage graphique : je venais de découvrir comment étalonner mon bidon en fréquence !
Ensuite j’ai reçu parfaitement le QSO quotidien en AM sur 3600 kHz en réduisant considérablement la réaction, et parfaitement les QSO en télégraphie.
Il ne faut pas s’attendre à une qualité d’écoute semblable à celle de nos postes modernes et il va falloir discriminer à l’oreille plusieurs QSO en CW.
Il y a bien entendu du « fading » car il n’y a pas de commande automatique de gain, tout cela est impossible avec un poste rudimentaire qui doit le rester si l’on veut s’imprégner des conditions d’écoute de l’époque.
N’oublions pas qu’il s’agit d’un bricolage fait avec les moyens du bord, des pièces chapardées et des soudures effectuées avec un « bistouri électrique » ! L’important est que « ça fonctionne » !
Tout le plaisir réside dans la réalisation puis dans la démonstration pour montrer l’intelligence et l’ingéniosité des anciens radios du Signal Corps.
Conclusion
Je me demande pourquoi avoir entrepris d’effectuer une reproduction, sans doute approximative, de ce récepteur clandestin.
Pour moi qui suis un amateur de la fabrication de copies de ces postes-espions liés à la seconde guerre mondiale, c’était évident : quand c’est facile, que je peux trouver les constituants, je le fais car c’est mon plaisir de retraité.
Mais quelle en est la cause profonde au-delà de la « prouesse » technique, au-delà du fait de donner en quelque sorte la vie à un appareil qui brusquement se met à vous parler ?
Je crois que derrière la ferraille et les composants électroniques, il y a la redécouverte d’un savoir ancien qui risque d’être bientôt enfermé dans des livres voire d’autres moyens de stockage, perdu et peut être oublié sur le « nuage ».
Il y a autre chose : cela évoque en moi le souvenir d’hommes maintenant disparus qui ont vécu des épreuves que l’on peut à peine imaginer de nos jours, au moins en Europe de l’ouest.
C’est une façon de ne pas oublier les héros.
Même si vous ne construisez pas cette radio, en lisant cet article vous aurez eu une pensée pour eux et cela vaut bien la peine que l’on se donne à rédiger un article.
Alain CAUPENE F5RUJ