martes, 25 de marzo de 2014

HZRotorView de LU7HZ

Preparando la estación para el CQ WPX SSB 2014 que ocurrirá la semana que viene (29 y 30 de Marzo) aproveché para solucionar un inconveniente que venía observando en los anteriores concursos desde que implementé el controlador de rotor con Arduino.
Basicamente el problema consiste en que el programa de visualización de acimut se pierde entre tanto ventanerío abierto cuando todos los programas que uso en competencia están abiertos. Por mas que el número de ventanas se mantenga al mínimo solo el N1MM en configuración SO2R ocupa entre 8 y 10 ventanas, mas otras tantas de otros programas que corren concurrentemente.
El resultado es que cuando quiero visualizar el acimut tengo que andar buscando una ventanita chiquita (del N1MMRotor o del LPRotor) que parece jugar a las escondidas.
Por otra parte por ahora encuentro más cómodo hacer el control de acimut en forma manual, asi que cuando corrijo la dirección sigo necesitando ver el acimut.
Corté por lo sano e hice un pequeño programa sin muchas pretensiones llamado HZRotorView (cuyo binario para Windows 7 puede bajarse de aqui), cuyo único propósito es hacer query del estado de acimut del rotor por el puerto serie y mostrar el resultado. Pero para que el resultado pueda verse permanentemente y no ocupe espacio con una ventana lo que hago es mostrar el acimut (en formato numérico o cardinal, a elección) en un iconito en el trayicon bar de Windows. La operación se hace haciendo click con botón derecho sobre el icono, las opciones son desplegadas en un menú.
El programa no está pensado para ser muy genérico y básicamente solo se le puede configurar el puerto serie y un par de detalles mas. El soporte de protocolos es muy frugal, básicamente emite el string "AI1;" por el puerto serie y espera recibir el acimut en el formato "nnn;". Toda otra respuesta es ignorada. Para evitar toda una lógica de manejo de error no comienza a exhibir el acimut al arrancar sino que hay que arrancarlo (Track). Posicionando el puntero sobre el icono muestra el acimut numérico (util solo si se está mostrando el acimut en formato cardinal, es decir "N", "NE","E",etc).

lunes, 10 de marzo de 2014

Primeras ideas sobre el IRATXO de LU7HZ

No tengo dudas que el proyecto que hay que ponerle pilas para llevarlo a buen puerto es el SDR que estamos desarrollando con Willoh (LW3DYL), y por cierto que le falta bastante para poderse declarar como terminado y repetible. Y siempre hay proyectos mucho mas pequeños, y en algún sentido con una utilidad mas inmediata, que termina robandose el tiempo para proyectos de mas largo aliento.
Sin embargo, los proyectos tienen un tiempo de maduración muy largo en mi caso e iteran en el papel por mucho tiempo hasta que me "cierra" para luego quedar a la espera de muy escasos recursos de tiempo para el proceso de experimentarlo y darle forma.
Por eso siempre tengo proyectos en un estado muy dispar y este es un ejemplo. Estoy empezando a garabatear el proyecto de un transceiver que sea simple de armar, pero que tenga prestaciones que lo hagan útil en un grado suficiente como para que quiera llevarlo conmigo en salidas.
Al efecto tengo bastante experiencia llevando equipos conmigo en viajes; desde el Yaesu FT817 hasta un Pixie. La experiencia me dice que un equipo mucho mas grande o con un factor de forma muy distinto de un handy realmente es complicado de transportar con facilidad. Podemos llevar una estación pequeña completa en una mochila, pero la idea es llevarla en un bolsillo de ser posible.
Los proyectos QRPp (menos de 1W) son una joya, entretenidos de hacer y un placer cuando se puede lograr un contacto con ellos. Dicho esto, en general los contactos los logro con las antenas de mi estación y son relativamente locales. Como mínimo el equipo tiene que ser QRP (5W o menos) y aún asi ser muy portable y funcionar a baterías u otra fuente alternativa como por ejemplo un cargador de celular o mismo una laptop (puerto USB).
Tiene que tener CW y si es posible Fonía, para ésto último lo mas probable es que me incline por DSB pues observo que es la tendencia corriente en diseño de QRP. Tiene que cubrir todo el espectro de HF, e incluso si fuera posible 6 metros. No tengo demasiados recursos para un diseño mecánico elaborado (ni hablar de habilidades para hacerlo) por lo que el montaje tiene que ser bien sencillo con la menor cantidad posible de controles.
Fiel a la costumbre de darle nombres en Euskera a mis diseños este proyecto llevará el nombre de Iratxo (duende travieso).
Quedan muchos pasos para ir dandole forma el diseño, pero algunos elementos ya están mas o menos claro.
Utilizaré un DDS como VFO, un módulo disponible en Internet a un costo de USD 10.- (ver foto) le dá la talla para obtener una señal muy estable hasta 50 MHz y mas (teóricamente 70 MHz, pero estos módulos están reportados como teniendo problemas para llegar a esa frecuencia, quizás por eso son tan baratos).
Estos módulos necesitan una lógica de cierta importancia para programarlos y gestionarlos, así que utilizaré una tarjeta Arduino Nano (ver foto) de las que se alimentan con una interfaz serie.
Si ya hay una placa Arduino entonces será responsable además de programar al DDS de la gestión y control de todo el transceptor, volumen, mediciones de potencia, temperatura, sintonía, etc y todo esto se hará por software desde una PC. Será necesario una placa RS232-TTL (ver foto) o una USB-TTL para hacer esa conexión en cuyo caso quedaría mas espacio en el gabinete o podría usarse un gabinete mas pequeño, estas placas son muy económicas.
La circuitería a desarrollar es sencilla, el objetivo de hacerlo funcional en 50 MHz probablemente me lleve a un mezclador de diodos con etapas discretas de ganancia, en audio no pienso agregar ningun filtrado, en caso de ser necesario lo obtendré con la PC por procesamiento digital de señales. La cadena de potencia deberá ser discreta también. Me hubiera gustado algún diseño basado en 4066 pero temo que será dificil hacerlo funcionar en frecuencias por encima de los 14 MHz.
Willoh, por su parte, ha hecho un trabajo muy meticuloso de despulgar amplificadores de RF operando con +5Vcc. En el gran esquema de cosas un SSB planteado para operar en SDR no es muy diferente de un DSB, la única diferencia es que las señales de audio y la del oscilador son únicas en vez de un par defasado I/Q, por otra parte el mezclador no necesariamente tiene que ser balanceado (aunque no daña que lo sea).
En la foto puede verse, con un planteo tentativo, que me queda espacio en la tapa inferior de un gabinete de 5"x4" para desarrollar las etapas de mezcla, amplificación de micrófono, conmutación y driver de baja potencia de RF. Por su parte en la tapa superior queda espacio para una etapa de potencia con sus respectivos disipadores asi como algo de margen para algún circuito adicional (filtros?).
Como contingencia en el presupuesto de espacio puedo construir sobre la placa receptora/mezcladora en ambas caras y pegar los circuitos "espalda-contra-espalda".
Creo posible alimentar todo este conjunto con el puerto USB directamente, al menos hasta las etapas de potencia o con algún esquema de baja potencia alimentado con USB y potencia mayor si alimentado desde una fuente externa de +9Vcc o +12Vcc.
El costo total del diseño es aprox. USD 15-20 para las tres placas modulares y de otro tanto para los materiales del resto, con la posible excepción del transistor de potencia; pero la diversión no tiene precio.

domingo, 9 de marzo de 2014

Conversor DC/DC de +5V a +12V

Es muy atractivo utilizar fuentes de energía USB que se están convirtiendo en standard debido a su disponibilidad en computadores, tabletas, celulares y todo tipo de circuitos portátiles.
Los puertos USB pueden dar +5Vcc a un máximo de 1A.
Para usos de radio es mucho mas conveniente sin embargo de fuentes de tensión mas alta; los equipos QRP suelen operar con 9V y 12Vcc.
En primera visión parecería que es irrelevante con que tensión operan los equipos, despues de todo para igual potencia a menos tensión simplemente tomará mas corriente. Pero en la práctica la tensión de operación determina las configuraciones circuitales, en especial en las etapas de potencia.
Para una etapa de salida una tensión de +5V nos permitiría obtener sobre una carga de 50 ohms una potencia de Vcc^2/2R=(5*5)/(2*50)=0.25W=250mW. Suponiendo un rendimiento del 70% (clase C) sería una potencia de entrada de 330 mW. Probablemente el resto del circuito tenga su consumo por lo que redondeando 500 mW es quizás una potencia realista a extraer en estas condiciones. Bastante menos que los 5W que estas fuentes pueden dar como máximo.
Una buena alternativa es disponer de un conversor DC/DC como el del circuito presentado que se basa en un circuito integrado LM555 (o cualquiera de su infinita gama de clones y substituciones) en configuración de multivibrador astable alimenta un circuito de bombeo que eleva la tensión a 12V sin regular por medio de un transistor a modo de disparador y tres capacitores de elevación. El resultado puede usarse directamente en una etapa de potencia aunque otros circuitos sensibles al voltaje, como osciladores por ejemplo, puedan beneficiarse de un proceso extra de regulación, a 9Vcc por ejemplo. El circuito referenciado no se detiene en consideraciones de potencia, pero probablemente habrá que revisar la disipación en el transistor de conmutación para que esta sea consistente con la operación segura en las potencias que se utilizarán.

viernes, 7 de marzo de 2014

El DSB Spotto

Se están paulatinamente popularizando los diseños QRP de fonía basados en transceptores simples implementando DSB (Double Side Band).
Un ejemplo de este tipo de diseño es el denominado SPOTTO publicado en el sitio de HamRadio India entre muchos otros diseños interesantes.
A diferencia de su alternativa mas difundida, la SSB (Single Side Band), estos diseños son extremadamente sencillos.
Respecto a los diseños ultralivianos para CW en potencias QRP y QRPp las etapas son muy parecidas y de complejidad comparable.
Ambos tienen un oscilador tipo VXO, seguido de una cadena de amplificación de RF que lleva las potencias a un rango de 1 a 5W de salida. En la cadena receptora usualmente una etapa mezcladora y un amplificador de audio implementan las formas mas simples de un receptor de conversión directa.
En los diseños DSB hay básicamente tres diferencias importantes respecto esa estructura básica.
Obviamente hay un amplificador de micrófono, el mezclador debe ser balanceado para suprimir la portadora y se comparte entre el receptor y el emisor; finalmente las etapas de amplificación de RF deben ser lineales.
A pesar que necesariamente son menos eficientes que sus contrapartidas de CW para el funcionamiento con baterias pueden de todas formas dar una prestación razonable desde fuentes portátiles o sencillas.
Obteniendo 2 a 5W de potencia de salida es suficiente para contactos a distancias sorprendentes. Ninguno de los factores de construcción son críticos, ni en términos de componentes ni de requerimientos de montaje.
Vale la pena probarlos.

jueves, 6 de marzo de 2014

Estación remota (RemoteHamRadio)

Y finalmente apareció!
Tal como era obvio como conclusión lógica a la tendencia en otros hobbies, la difusión de tecnologías habilitantes y los costos involucrados en establecer una estación top.
Se trata de un servicio de estación de radio ofrecido por RemoteHam Radio que se puede acceder remotamente por Web pagando de acuerdo a una estructura tarifaria que incluye una matrícula (de aprox. USD 100.-) y luego un cargo por tiempo de uso que está en la estación normal en USD 0.15/Minuto. Este servicio, seguramente precursor de otros similares ofrece dos variantes de estación; una caracterizada como "WebDX" (normal) y una "PremiumDX" (avanzada).
La tecnología está con nosotros hace rato; los mecanismos de transporte de voz utilizando VoIP llevan ya muchos años de uso en VHF a traves de las redes EchoLink. En recepción interfaces de receptor remoto como WebSDR experimentan con el concepto desde hace bastante tiempo; y las estaciones concurseras hay sido pioneras en ser operadas en forma remota sea para mitigar problemas de acceso o para disfrutar de ubicaciones geográficas privilegiadas.
La automatización disponible en la estación permitiendo controlar los distintos aspectos del funcionamiento, antenas, rotores y otros sensores electrónicos son relativamente triviales de ser implementados.
De hecho transformar en remota cualquier estación no es, hoy, mucho más que tener una automatización razonable de equipos y periféricos que funcione a nivel local en la PC que casi todas las estaciones tienen hoy combinada con software de acceso remoto como Skype y RealVNC.
Por supuesto que una estación multi-acceso, de alta gama en sus equipos y capturar su acceso como un servicio capaz de ser tarifado, con el soporte adecuado y con un nivel de complejidad razonable es un paso más que solo el atractivo de una oportunidad comercial puede dar el marco para ser dado.
Este concepto no es ajeno, de hecho está muy desarrollado, en otros hobbies tecnológicos que como el nuestro dependen de inversiones en equipamiento, infraestructura y se ven beneficiados por ciertos factores de ubicación geográfica. La astronomía por caso tiene un despliegue importante de recursos de telescopios en todo el mundo ofrecidos tanto bajo programas académicos como comerciales (ver aqui una referencia en este mismo blog a experiencias de este tipo).
Desde un punto de vista práctico participar en un concurso con estas facilidades puede costar (con la configuración mas simple) menos de USD 250.- lo que es una enormidad (para nuestros devaluados pesos argentinos) pero no es tanto para un servicio a nivel internacional y ni hablar si se compara con el costo de movilizarse a una estación de este estilo.
Desde un punto de vista reglamentario es válido y legal siempre que se cumplan los requisitos para que el operador utilice el equipo como si estuviera en el pais donde esté el equipo; cada marco regulatorio determinará en función de requisitos y convenios bilaterales que se requiere para ello.
Quizás el aspecto que merece mas análisis es hasta que punto es bueno para la radio una cosa asi.
Es dificil, e inutil, desechar innovaciones basadas en una concepción abstracta de que es la radioafición; ocurrirá de todas formas.
Habrá que ver si comercialmente es viable en la práctica; pero hay estaciones de alquiler en varios paises que deben ser rentables al menos al nivel de no desaparecer, esto solo le agrega un marco de acceso remoto; lo que no es revolucionario en términos tecnológicos. Otros se tienen que preocupar de dar ciertos servicios de hotelería para que les usen la estación y estos de dar ciertos servicios de conectividad. Hay una servucción en ambos casos.
Todavía hoy se debate lo bueno o malo que es para la radio el uso de Echolink aunque conceptualmente una estación remota es diferente a operar por Echolink.
Personalmente creo que elimina completamente la experimentación, preserva algo (muy poquito) del aprendizaje pues algo de redes la gente va a terminar aprendiendo y deja los objetivos de comunicación.
Depende del balance que cada uno quiera darle a cada uno de los aspectos de la radio (experimentación, aprendizaje y comunicación) esta será una gran idea, una idea mas o una mala idea.
Sin embargo le veo un enorme, enorme, potencial a esta tecnología para entrenamiento y difusión de la radio. Solo imaginen que hubiera en nuestro pais una estación de estas financiada por todos los RC del pais que se utilizara para dar todos los cursos de práctica operativa sin importar donde estén los candidatos. 
También como puestas de entrenamiento para modos especiales o para prácticas especiales.
O quizás que esta tecnología siga su evolución natural y algún dia termine estando en una caja con un conector de red, otro de energía y otro de antenas que pueda desplegarse en cualquier parte del mundo en condiciones de emergencia para que operadores entrenados puedan manejar las comunicaciones.
La tecnología es solo una herramienta, solo nosotros podemos definir si se usa bien o mal.

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