SSB Ultrasencillo basado en SDR (Txiki) -Parte 5-

El modulador balanceado en un diseño por rotaciòn por fase tiene tres propòsitos.

El primero es mezclar la banda base (audio) de unospocos KHz de ancho con un oscilador local de manera de llevarlo a un rango de frecuencias mas cercano al espectro final, sino a la misma frecuencia final de trabajo. Al mezclar las señales se obtendràn las señales suma y diferencia; por ejemplo si mezclo una banda base formada por un tono de 1 KHz con un oscilador local de 3.6 MHz tendrè la señal suma en 3.601 MHz y la señal resta en 3.599 MHz; desafortunadamente ambas estàn lo suficientemente pròximas como paraque eliminar una y retener la otra no sea un ejercicio sencillo. En los generadores de SSB por filtro se utiliza un filtro a cristal extremadamente selectivo de tal manera que deja pasar un producto pero no el otro; el precio a pagar es que la frecuencia del oscilador local en el mezclador debe ser acorde al filtro (normalmente 9 MHz) por lo que la señal en la frecuencia deseada de trabajo requiere al menos un proceso de mezcla adicional (por ej. con un oscilador de 5.5 MHz para obtener 3.5 MHz o 14 MHz). El mètodo de rotaciòn de fase tiene la ventaja que el oscilador puede estar en cualquier frecuencia siempre que tanto su señal como la banda base de audio estèn disponbles en versiones idènticas pero defasadas en 90 grados (ver en esta entrada anterior para una explicaciòn detallada del proceso). En los generadores analògicos de este mètodo se defasa la señal de RF y de audio con redes pasivas cuyo ajuste es crìtico con la frecuencia, conviene entonces seguir la estrategia utilizada en el mètodo por filtro con lo que al menos en parte se diluyen las ventajas. El defasaje de la señal deaudio tiene tambièn su criticidad y no es dificil obtenerlo con un circuito simple siempre que se sacrifique precisiòn en el defasaje u obtenerlo conun circuito un poco mas complejo y de ajuste crìtico. Este circuito comienza con un oscilador a cristal en el cuàdruple de la frecuencia central de trabajo (en este caso 3.578 MHz por lo que el osciladordeberà ser de 14.3 MHz) cuyas opciones se veràn por separado en otra entrada posterior. La señal del oscilador, de nivel suficiente como para activar una compuerta TTL, sirve de entrada a un circuito defasador compuesto por dos flip-flop tipo D (74LS74) a cuya salida se obtienen dos rèplicas defasadas entre si 90 grados y con una frecuencia 1/4 de la original. Estas señales activan alternativamente las compuertas de control de 2 puertas analògicas; las puertas en si son alimentadas por la banda base de audio (tambièn defasadas entre si por 90 grados). El efecto de interrupciòn periòdica de la señal actùa efectivamente como un mezclador o sea que a la salida de cada puerta analògica se obtiene la señal suma y diferencia entre cada rama del oscilador de mezcla y su correpondiente banda base. Mezclando a su vez las salidas de las dos compuertas se produce la eliminaciòn de una de las bandas laterales quedando una señal de SSB lista para ser amplificada. El tercer propòsito del mezclador es eliminar ademàs la señal del oscilador local, cosa que se logra debido a la excelente aislaciòn entre la compuerta analògica y la señal que la controla.En principio puede parecer muy limitado el hecho de trabajar con unas señal de oscilador "fija", pues pareciera que eso conduce inevitablemente a un generador/receptor de SSB tambièn en una frecuencia fija con lo restringido que esto es; para variar la frecuencia se debe recurrir a una mezcla adicional que es lo que justamente se quiere evitar. Al menos este es el razonamiento desde quien analiza este circuito sin el contexto de como opera.La señal de audio es en realidad generada por un software para SDR como, por ejemplo, el provisto por M0KGK. En el mismo la señal generada, que puede ser SSB o CW, esta ubicada dentro de la banda base de acuerdo a cual se quiere sea el desplazamiento que se quiere obtener luego de una mezcla. Por ejemplo, si se quiere generar un tono de 1 KHz en 3.59 MHz y el oscilador local de conversiòn estarà en 3.58 MHz en realidad lo que se genera es un tono de 11 KHz con lo que una vez mezclado y sintonizado en 3.59 MHz retorne un tono de 1 KHz. Asi como se hace con un tono se puede hacer con la banda base de una señal vocal, de aproximadamente 2.5 KHz de ancho la cual puede ser generada desplazada en forma conveniente dentro de cualquier espacio dentro del espectro de 50 KHz que puede manejarse con una placa de sonido convencional. Lo mismo con una señal AM o FM. De esa manera el transceptor puede hacerse de frecuencia variable aunque el paso de mezcla sea a cristal. Por otra parte, el defasaje entre las señales de audio generadas es obtenido matemàticamente y no resulta afectado por la frecuencia donde estas señales se generen con lo cual se elimina el problema que tiene la contrapartida por "hardware" de este circuito.

La recepciòn y la transmisiòn funcionan bajo el mismo principio; el uso de amplificadores bidireccionales (vistos en entradas anteriores) tanto en audio como RF permite controlar el flujo de la señal segùn se estè transmitiendo o recibiendo.