domingo, 28 de febrero de 2010

SSB para 3.75 MHz de KL7R

La estrategia que se puede ver en el diseño de KL7R llamado Red Lantern muestra como un diseño básico de un transmisor DSB que gira alrededor de un NE602 puede cambiarse a SSB mediante el agregado de un filtro a cristal. Este diseño se está viendo crecientemente pero personalmente no me convence puesto que termina siendo una solución de compromiso demasiado rígida y que requiere instrumental superior al promedio para hacerse funcionar bien.

Hoy somos todos chilenos!



Hoy somos todos chilenos.

sábado, 27 de febrero de 2010

Demodulador en cuadratura de WA1SOV


El sitio web de Peter (WA1SOV) muestra una serie de diseños para recepción de SSB mediante SDR utilizando demodulador en cuadratura usando el NE602/NE612. Es un diseño interesante pues permite convertir un receptor convencional con FI de 455 KHz en un receptor de alta prestación mediante el uso de un transceptor de SDR implementado en software.

viernes, 26 de febrero de 2010

Antenas cortas y portátiles, las Whip modificada

Gracias a las destrezas mecánicas de Victor (LU3HS) y su buena voluntad de ayudarme en ese campo donde mis habilidades son limitadas fue posible transformar la antena whip portatil cuyo funcionamiento hé reportado en entradas anteriores en un dispositivo facilmente transportable.
El diseño base corresponde a una antena movil Yaesu HF monobanda con soporte para las bandas más comunes (80 a 10 mts) mediante sendas bobinas de carga. Para adaptarlo a un diseño portatil (no asociada a un movil) le hé agregado una counterpoise de tamaño apropiado. La antena es una varilla mecanizada de 40 cms de longitud (mas extensa en la foto), una bobina de adaptación para cada banda y un whip de acero de 60 cms de longitud para 20 a 10 mts y de 90 cms de longitud para 40 y 80 mts. La antena una vez montada es de dimensiones pequeñas y muy accesible pero su transporte no es muy cómodo debido a la longitud del whip que excede un maletin o mochila pequeño y no puede ser plegado sin dañarlo. El trabajo de Victor consistió en adaptar un segmento telescópico de 1.20 mts de longitud con un mecanizado especial para poder ser conectado al mecanismo prensil que dispone la bobina para recibir al whip. El resultado puede verse en la foto donde se muestran los componentes para la antena de 40 mts. En su versión telescópica el whip mide escasos 15 cms de longitud plegado. Como puede verse el tamaño de los elementos a transportar es muy modesto. Las pruebas preliminares muestran que es posible compensar la diferencia mecánica entre el whip y el segmento telescópico mediante el recurso de extender ligeramente más ese tramo. La resistencia de radiación debería ser similar y la capacidad ligeramente superior (entre 2 y 3 pF mas). No he probado el conjunto en el aire aún en condiciones de portatil pero las mediciones preliminares lucen muy promisorias en cuanto a SWR y recepción (!).

martes, 23 de febrero de 2010

Calculadoras útiles en la Web



El site de Alan (VK2ZAY) tiene una colección de calculadores útiles para distintos circuitos de electrónica que conviene tener a mano.

domingo, 21 de febrero de 2010

NEJJEDNODUŠŠÍ DSB TX (DSB TX Simple) de OK1IKE

En el site de OK1IKE hay un circuito muy simple de un transmisor DSB para 80 mts. La propuesta es sorprendentemente sencilla, con una etapa osciladora en configuración Pierce, un modulador balanceado y un filtro pasabajos de salida. El micrófono es de tipo electréto polarizado por los 12V de alimentación el que junto con un transformador provee el nivel de señal necesario. El transistor KS508 es de origen soviético pero puede ser reemplazado por cualquier transistor NPN (ej. 2N3904 o 2N2222). El único inconveniente que tiene el site es que para la mayóría de nosotros es complicado entender el checo... Sin embargo, Google Translate nos permite obtener una traducción semidecente suficiente para entender en grandes trazos lo que nos quiere decir el autor. Esto nos lleva a la discusión mucho más general de la enorme cantidad de material que está en lenguajes no totalmente accesibles, pero tecnologías como la de Google Translate hacen la diferencia.


jueves, 18 de febrero de 2010

Antenas cortas y portátiles, las Whip (varias fuentes)

Nada parece superar las antenas más simples de dimensiones superiores a ¼ λ (verticales, dipolos, etc) que podamos poner en nuestras casas. Desafortunadamente no siempre nos dan las dimensiones para construirlas como nos gustaría. Entonces empiezan a ser aceptables diferentes compromisos, a partir de alli es solo cuestión de definir que tan profundo y lejano del funcionamiento "ideal" es aceptable el compromiso que se realiza basado en "lo que hay".
Hace algunos años hice un programa llamado Pescador que era capaz de capturar (en parte) el forward entre otros dos BBS solo mediante recibir sin transmitir en ningún momento los paquetes que pasaban, dos o tres trucos de manejo de protocolo, otros dos o tres trucos de programación pero por sobre todo aceptar que dificilmente pudiera tomar el 100% del forward por ese medio era clave para que el funcionamiento fuera satisfactorio. En el manual del usuario lo defini como “un perro que canta tangos, pero no le pidan que además sea afinado….”.
Las antenas whip como las que hé estado experimentando recientemente con mi estación portátil (ver entrada anterior) son un ejemplo en este sentido cuando las condiciones de contorno son que la antena tiene que ser fisicamente pequeña no solo montada sino también mientras es transportada, y sin tener demasiados presupuestos sobre el lugar de operación en el que usualmente hay restricciones severas en lo que se puede hacer. Mis restricciones en condiciones de vacaciones eran mas autoimpuestas que reales, nada impedía llevar otro tipo de antena más elaborada; pero el juego era aprovechar el tiempo libre para experimentar con las restricciones que si conozco en otros tipos de viajes que frecuentemente tengo que hacer y donde me gustaría operar en condiciones portátiles.
Este tipo de antenas whip van en una extensa gama desde las muy conocidas antenas látigo de movil (incontables fuentes que sería ocioso citar aqui), pasando por distintas variables de antenas whip comerciales (BuddyStick,ATX Walkabout,etc) hasta las whip pequeñas (Miracle Whip, Wander Wand, Wonder Whip,etc).
Todas se basan en los mismos principios físicos, las implementaciones pueden hacer variar un poco su rendimiento y enfrentan las mismas limitaciones dictadas por las leyes de la física que sustentan su funcionamiento; en no pocos casos el marketing con que se las vende es confuso, innecesariamente agresivo y no pocas veces rayando con el fraude.
Todas las antenas de este tipo necesitan o una buena toma de tierra o una contra-tierra (“counterpoise”); no importa que digan los fabricantes. Sin ella su rendimiento es simplemente demasiado pobre. Todas estas antenas tienen rendimientos muy por debajo de antenas convencionales (vertical, dipolo, etc) de dimensiones mas grandes. Podemos darnos una idea de que tan mucho o poco con una visita al excelente site de HFPack donde se revisan en forma sistemática distintos diseños; incluyendo algunos francamente absurdos (por ej. Esta carga fantasma con pérdidas que no falta quien diga que es maravillosa).
Todas estas antenas se caracterizan por tener una altura efectiva mucho menor que la longitud de onda, por ejemplo para 40 Mts, típicamente tendrán longitudes entre 40 y 80” por lo que h/λ estará entre 0.02 y 0.04. Aplicando las formulas mostradas la Resistencia de Radiación oscilará entre 1/4 y 1Ώ. Por su parte el componente capacitivo Ca (también aproximada por la expresión teórica adjunta) oscilará entre 12 y 20 pF. Los valores reales serán respectivamente un poco más bajo y más alto en la medida que se deben compensar particularidades el entorno donde funciona la antena e imperfecciones de montaje. Este rango de valores se puede siempre alterar para que iguale a la impedancia que espera ver el transmisor mediante un circuito adaptador apropiado, con una inductancia adecuada el componente capacitivo se puede cancelar en resonancia. El problema es que con resistencias de radiación tan bajas casi cualquier montaje práctico tendrá perdidas que equivaldrán a valores mayores que la resistencia de radiación. Montajes más perfeccionados disminuirán marginalmente esta resistencia de pérdidas pero hay límites prácticos de que tan bajo puede ser. Asumiendo que sea del orden de 3Ώ (quizás un valor realista para compensar montaje imperfecto en un ambiente desconocido) la eficiencia de radiación será entre 7 y 25% lo que es bien poco. A medida que la frecuencia sube y por lo tanto lo hace la resistencia de radiación es más facil obtener valores más razonables de eficiencia. Hay antenas que parecen físicamente más pequeñas (por Ej. la Miracle Whip) pero es engañoso, por un lado son antenas electricamente alargadas mediante bobinas (lo que incrementa las pérdidas); las afirmaciones de los fabricantes que no requieren "counterpoise" son una patraña por cierto y reporte atrás de reporte confirma que funcionan substancialmente mejor con que sin counterpoise.
Algo similar ocurre con la Walkabout sobre la que MFJ reclama (2010 Ham Catalog p52) que es una antena "highly efficient" lo que es por supuesto una acción de marketing engañoso (¿comparado con que?). Aun asi no se debe caer en el otro extremo de afirmar que no sirven para nada, pueden satisfacer, y muy bien, restricciones dificiles de rodear por otros medios.
¿Que se puede hacer con este tipo de antenas en términos prácticos? Operando con un equipo QRP en portatil con 5W y un whip de 50” (como el Walkabout o la antena Yaesu de la foto) es lo mismo que estar trabajando con 500mW a 1W sobre antenas mas eficientes. ¿Se puede operar algo satisfactorio con estos niveles de potencia? Por supuesto!! Tanto en CW como en SSB se pueden lograr contactos sólidos en distancias cortas en forma rutinaria y distancias largas en forma excepcional. Para operar QRPp (por Ej. con un Pixie) la cosa es mucho más áspera, pues equivale a contactar con 50 a 100 mW con una buena antena, pero aún así es el tipo de resultados que se obtiene con un Curumim o un XBM80-2 con una buena antena. Es facil experimentar y obtener estos resultados (los que por otra parte son rutinariamente reportados en las revisiones de este tipo de antenas) ¿Es esto aceptable? Todo depende de que tan afinado nos guste escuchar el tango….. y que tanto nos conformemos con que mucho más de un perro no se puede esperar....

miércoles, 17 de febrero de 2010

Antenas cortas y portátiles, la EH de W5QJR

Al compartir la antena microvert comentada en una entrada anterior en el foro Yahoo QRP_LU nadie refirió haberla usado o conocerla pero si hubo varias referencias a la antena EH. Esta antena, diseñada por Ted Hart (W5QJR), es descripta en sus fundamentos teóricos en el sitio de "EH Antenna Systems" que la comercializa. El funcionamiento de la antena es cubierto con mucho detalle por el artículo de Fernando Fernández de Villegas (EB3EMD) que puede encontrarse en el sitio de EA1URO, en este artículo se fundamenta una critica a las afirmaciones del autor de la antena sobre algunos aspectos de rendimiento (y supuesta superioridad sobre el dipolo) lo que junto a la dificultad de su sintonía no impiden que sea una alternativa, de compromiso, que deba evaluarse seriamente. El principio de funcionamiento es el disponer de dos antenas cortas alimentadas fuera de fase (el defasaje se logra con un inductor en la alimentación) lo que supuestamente reduce el campo corto y (por un mecanismo que se me escapa) aumenta la resistencia de radiación. La principal crítica es que no escapa a las generales de la ley de necesitar un ATU para operar y que el cable de alimentación coaxial es en realidad parte del sistema irradiante por lo que su ajuste es complicado por su disposición y objetos cercanos. Las principales ventajas son el tamaño y el no requerir un "counterpoise" como la mayoría de las antenas cortas para dar un plano de referencia a la RF. Constructivamente parece sencilla y económica aunque las versiones comerciales son realmente muy caras (USD 200 a 300.-). Las referencias de quienes lo usaron varían desde no haberlas podido hacer andar hasta un rendimiento razonable pero inferior al dipolo y con enormes dificultades para sintonizarla. Otra mas a la interminable lista de cosas a experimentar.

martes, 16 de febrero de 2010

El DSB-Mite de K7HKL


Este circuito, originalmente aparecido en uno de los sitios de Arv (K7HKL) aunque no está más disponible representa un trabajo en progreso (este circuito es reportado por Arv como que no es directamente implementable). Sin embargo tiene algunas ideas poderosas para la construcción de un transceptor DSB. En particular el uso de amplificadores bi-direccionales de un solo transistor tanto en las etapas de audio como RF. Este tipo de circuitos, mencionados en EMRFD y otras fuentes y popularizados en el diseño del transceiver de SSB denominado BITX20 realizado por Farhan (VU2ESE) propone un diseño donde la señal fluye por las mismas etapas de una cadena donde el sentido de la ampilficacación varía según el dispositivo se encuentre en recepción o transmisión. En los diseños de Farhan esto se logra con dos transistores en una configuración de polarización muy ingeniosa. En otros diseños aparecidos en SPRAT y CQ MAGAZINE (Russia) se proponen soluciones similares con mayor o menor número de componentes activos. El diseño propuesto por Arv es ingenioso porque un mismo dispositivo opera en ambos sentidos. Por ejemplo, en el amplificador de audio cuando se encuentra en transmisión el circuito se comporta como un seguidor por emisor mientras que en recepción lo hace como un base común. Un comportamiento similar puede encontrarse en el MOSFET que opera como etapa de salida. Este ingenioso circuito implementa un transceptor DSB con solo 3 transistores y 4 diodos (algo más de 50 componentes si se excluyen los circuitos de conmutación). El circuito está pensado para ser utilizado junto con una PC para aportar procesamiento adicional mediante un programa de SDR tal como el M0KGK o el Rocky (previamente vistos). No son muchas las modificaciones necesarias para que la señal de audio provista incluya las señales defasadas (I/Q) y que el mezclador balanceado sea doble con lo que con la ayuda de procesamiento adicional en una PC el circuito sea (con una cuenta de componentes similar) un transceiver de SSB de baja potencia (1/2W).

domingo, 14 de febrero de 2010

Antenas cortas y portátiles, la Microvert de DL7PE

En una entrada anterior comentaba sobre la antena vertical que estuve experimentando para mi estaciòn portatil. Estoy ademàs en la búsqueda de antenas portátiles que además sean facilmente portables. Una funda de caña de pescar de 1.20 Mts de longitud pesando 1/2 Kg es conveniente pero aun asi no adecuado para un viaje casual de negocios. Para estos usos en general se citan como soluciones antenas loop magnéticas y dipolos. Las primeras efectivamente ocupan poco espacio y las segundas son muy fáciles de transportar. Pero ninguna de las dos se adapta para viajes cortos de negocios donde uno lleva poco equipaje (usualmente un maletín de mano con la computadora y alguna muda de ropa) y donde en el destino (usualmente una habitación de hotel) hay nulas facilidades para poner algo de ninguna dimensión práctica, mucho menos en los exteriores. Tratar de usar la red de alimentación como parte del sistema irradiante es en general una mala idea (cuando no está directa y explicitamente prohibido). El enfoque convencional para antenas cortas, esto es una antena eléctricamente corta cuya capacidad es compensada por una bobina de carga tal como la que se utiliza en los móviles no siempre dá buen resultado cuando no se le puede proveer una buena masa eléctrica y dada su resistencia de radiación muy reducida (en el orden de 1Ω o menor) su eficiencia no siempre es adecuado para operación QRPp. Buscando encontré la antena microvert (microvertical) propuesta por Juergen (DL7PE) la que opera con un principio de funcionamiento diferente que le permite tener resistencia de radiación más alta y por lo tanto una eficiencia más razonable pero manteniendo dimensiones muy reducidas, tan poco como 80 cms para 40 Mts ensamblada, supongo que de acuerdo como se la arme podrá ser más reducida para transportarla. El artículo provee los criterios de dimensionamiento y la forma de calcular los distintos parámetros eléctricos de la antena con lo que creo que es una buena base para experimentar. Sin embargo no todos coinciden con el autor en como realmente la antena funciona o cual es el rendimiento real, Karl Fischer (DJ5IL) provee una detallada descripción de las bases científicas que deben ser tenidas en cuenta al analizar la antena así como algunos hechos alrededor de su funcionamiento (incluyendo lo que a su juicio son fantasías, que parecen ser varias como la antena misma por ejemplo....).


martes, 9 de febrero de 2010

Utilizando los criterios de la hoja técnica AN-340 comentada en una entrada anterior diseñé el oscilador para el receptor Bakun con el que estoy experimentando en este momento.
RF se toma grande ~ 1MΩ , su propósito es polarizar la compuerta en su región lineal. Las características del cristal a utilizar son inciertas, una especificación encontrada en Internet indica requerir una capacidad de carga entre 10 pF e ∞ (infinito). No parece desatinado utilizar el cuadro provisto en la nota técnica para una frecuencia de 2 MHz es decir entre 20 y 30 pF, tomo 30 pF por lo que CA=CB=60pF, en realidad hay que tomar un valor normalizado para ambos y este es 68pF.
Con estos valores la impedancia de entrada a la red formada por X1/CA/CB es de ZL=(XC^2)/RL esto es ~ 4.6KΩ. Hay que dimensionar a R2 para que sea 10 veces esta impedancia por lo que será de 46KΩ eligiendo el valor normalizado de 47KΩ. C2 parecería no ser necesaria desde el cálculo teórico pero su valor debería ser igual al de la reactancia XCB o sea alrededor de 10pF, como la recomendación es no poner valores muy bajos adopto el siguiente valor normalizado 22pF (la necesidad de este capacitor la determinaré experimentalmente).
En estas condiciones la ganancia del lazo de realimentación es CB/CA~1 y la división de tensión entre R2 y ZL es de 4.6/(4.6+47)~0.08 o sea que el lazo tiene una atenuación de 0.08 que deberá ser compensado por una ganancia de al menos 12 en la compuerta para que el oscilador funcione, en caso de no hacerlo hay que reducir el valor de R2 (hacerlo demasiado pequeño por su parte lo hará propenso a ser inestable).
El circuito se completa con otra compuerta NAND configurada como inversor para que actúe como buffer del resto de la carga que se le extraerá al oscilador. La corriente máxima que puede extraerse de una compuerta de tecnología LS es de acuerdo con la especificación de aprox 8 mA cuando es alimentado desde 5V. Resumiendo RF=1MΩ,R2=47KΩ,CA=CB=68pF,C2=22pF.

sábado, 6 de febrero de 2010

Calculador de antena loop magnética en Web

Buscando una antena para mi estación portatil la antena loop magnética es usualmente recomendada. Los parámetros de cálculo de esta antena alteran significativamente tanto sus características operativas (por Ej. tamaño, facilidad de transporte, etc) como eléctricas (por Ej. resistencia de radiación, impedancia de carga, ancho de banda) como constructivas (por Ej. tensiones RMS en capacitor, cables utilizados, etc). Las fórmulas involucradas son accesibles pero aún asi es útil tener automatizado todo el cálculo para poder explorar distintas alternativas. Hay software en la red a tal efecto, pero encontré este recurso web de cálculo que permite hacer esta exploración en forma online.

jueves, 4 de febrero de 2010

Nuevo sitio web de AA1TJ


Michael Rainey (AA1TJ) quien es frecuentemente citado a partir de sus diseños ultralivianos muy originales há cambiado su web site, el nuevo URL es http://www.aa1tj.com/radio.html

SSB por el 4to Método según VK3BHR


El site de Phil (VK3BHR) muestra una implementación de transmisor de SSB por el llamado 4to método de generación. Básicamente se trata de una variante del método de generación por rotación de fase que es utilizado también por el llamado demodulador Tayloe que es bastante popular para la recepción utilizando técnicas de SDR. Hay varias cosas interesantes en este circuito. La generación de oscilador local se hace mediante un oscilador basado en dos compuertas NAND u opcionalmente se puede proveer una señal externa (a la que "naturalmente" el oscilador basado en compuertas se "sincronizará"). Para satisfacer los requerimientos de la mezcla se deben proveer señales del oscilador local en cuadratura lo que se logra mediante el contador Johnson que le sigue. Finalmente la cadena de audio es convencional aunque se hace referencia a una "red de defasaje", en rigor esta no sería necesario si el audio se inyectara ya defasado tal como el que se obtendría desde un transceptor SDR (en realidad tampoco sería necesario el pre-amplificador antes de la red de defasaje tampoco). Finalmente cada rama de la señal de audio es amplificada antes de ser mezclada en la llave digital al ritmo del oscilador local. El circuito tal como está es para ser utilizado en forma autónoma aunque provee ideas y bloques funcionales para ser utilizados en un diseño basado en SDR.

martes, 2 de febrero de 2010

Minitransceptor DSB para 80 Mts de VK3AJG

Este transceptor para 80 Mts (3.5 MHz) propuesto por John Price (VK3AJG) en su sitio Web (entre otros diseños interesantes que vale la pena revisar aunque QRZ.com reporta un titular diferente para la licencia) tiene el atractivo de la razonable sensibilidad que presenta y las partes simples que utiliza. Por un lado el corazón del diseño son dos BC549C en la inconfundible configuración de un diferencial Gilbert (el mismo circuito que es implementado en forma de integrado por el NE602 o el NE612) y que aparece tanto en varias configuraciones publicadas. La etapa de salida es convencional con un BC547 como excitador y un 2N2219 como final, la potencia de salida tiene que estar en el entorno de los 200 a 300 mW. La etapa de audio tiene tres etapas con dos BC549 como excitadoras y un par complementario BC547/BC557 a la salida para dar sufienciente potencia de audio como para alimentar un parlante.

lunes, 1 de febrero de 2010

En un playa junto al maaaar, zucundun zucundun!

Probando con resultados decentes la antena portatil que preparè como compañera de ruta de mi FT817ND (y el Pixie). Se trata de una antena para movil Yaesu, vertical làtigo con bobina de carga en el centro para 80,40,20,15 y 10 mts. El tamaño total es del orden de 1.10 mts ensamblada (la de 80 mts es la màs larga con 1.30 mts y la de 10 mts la màs corta con 1 mt). Completan el montaje un "pincho" para cañas de pescar de hierro (uff, tendrìa que conseguir uno de aluminio porque es bastante pesado) y un mecanismo de morsa de aluminio obtenido en "todo por 2 pesos" made in China para fijar mecànicamente ambos. El cable blanco que corre al pie es la counterpoise de 8 mts de longitud. En la foto el montaje para 40 mts. Buena figura de ROE en todas las bandas utilizadas (excepto 10 mts) y buen rendimiento probado en 40 y 20 mts mediante contactos usando el FT817ND (1W) en distintos horarios. En recepciòn buena cobertura aùn de señales de DX interesantes (Italia, USA y Brasil en 40 mts CW y SSB). Con el Pixie no pude hacer ningùn contacto pero tenìa un nivel de recepciòn muy bueno lo que sugiere que la falta de contactos se debiò a otro factor. Todo el conjunto ya desarmado entra en una funda de caña de pescar de 1 mt de longitud y pesa menos de 1/2 kg (excepto el pie que solo pesa eso). Sigue siendo demasiado para actuar como antena portatil en viajes de negocios pero creo que es adecuada para viajes donde pueda llevar algo de equipaje. La comparaciòn con la antena monobanda làtigo para 40 mts que tengo en el movil mostrò un rendimiento igual o superior (que sigue siendo inferior, a no engañarse, al rendimiento de antenas fijas de la estaciòn). La operaciòn junto al mar siempre tiene recompensas en la performance de las antenas (y si no hay propagaciòn siempre se puede descansar!!). De fondo las playas en "T" al norte de Mar del Plata (GF12FA, Pcia de Buenos Aires, Argentina).

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