El Silbo de AA1TJ

Michael (AA1TJ) también comparte su muy ingenioso diseño para un transmisor DSB cuya energía es extraida por la voz de su operador al que há denominado "El Silbo" como recuerdo al lenguaje de silbidos que se utiliza en algunas partes de las islas Canarias. A diferencia de su similar para CW el diseño tiene que usar la voz para dos propósitos. El primero, igual que en el caso de CW, para generar la energía con la que funciona el transmisor. El segundo para modular el transmisor. Para lograr semejante desafío Michael energiza el transmisor con la tensión instantanea generada por la voz en lugar de un valor de continua rectificado a través de el. Debido a eso en los ciclos positivos se energiza un transistor NPN y en los negativos un transistor PNP. Los diodos D1 y D2 aseguran que en el "contraciclo" la etapa correspondiente queda conectada a masa. El oscilador es el transistor Q1 durante todos los ciclos de RF (frecuencia determinada por el cristal) durante el hemiciclo positivo de la señal de audio. Durante el hemiciclo negativo de la señal de audio el que oscila es Q2. Las señales de ambos transistores se suman sobre el primario del transformador T2 donde la portadora se cancela generando la señal de DSB. La potencia de salida será entre 5 a 10 mW dependiendo del volumen de voz aplicada. Podrá cruzar el Oceano Atlántico también con este dispositivo? Sería lindo que pudiera....

Contacto interoceanico con propulsión a voz

Michael (AA1TJ) es un notable y muy innovador experimentador en QRPp, ingeniero en telecomunicaciones de profesión. Su sitio web abunda en montajes experimentales; muchos de ellos con técnicas novedosas que iré discutiendo en entradas futuras. Uno de ellos denominado el "New England Code Talker" (el hablador de código de Nueva Inglaterra) es un emisor de CW cuya principal característica es que .... su energía proviene de la voz de su operador (!!!). En éste diseño (mostrado en la figura), y uno similar para emitir en DSB que comentaré en otra entrada a continuación, la voz del operador es capturada por un parlante e induce una tensión alterna de audio en el secundario del transformador. Las variaciones de tensión se transforman en tensión continua mediante un rectificador de onda completa y un filtro pasabajos. El resto del emisor es un clásico emisor QRPp de una sola etapa basado en un oscilador en configuración Colpitts conectado a la antena a través de un filtro pasabajos. Cuando el operador cesa de hablar (gritar?) la tensión desaparece y el transmisor deja de operar; si el operador "habla" siguiendo una secuencia en código Morse el transmisor emitirá a su ritmo en CW (!!). Dependiendo del volumen de voz el transmisor puede entregar entre 5 y 15 mW de salida. Se han reportado contactos bilaterales de más de 1000 Km con esta configuración. De hecho, Michael intentará lograr un contacto transoceánico en 14055 KHz el día 10-Nov-2009 a las 1500 UTC; estará apuntando a Europa, pero el que pueda quizás quiera participar (rarezas de la propagación mediante) en un evento histórico.

El Currumim de PY2OHH

El principio de funcionamiento del Pixie puede ser utilizado para lograr un transceiver con aún menos componentes y que todavía es funcional. Esto lo demuestra Miguel (PY2OHH) con su diseño el Curumim (niño en lengua Tupí). El sitio Web de Miguel es una referencia obligatoria para quien experimente en QRPp, hay docenas de diseños y experimentos, imperdible!. El diseño tiene un transistor menos que el Pixie pues se utiliza un 2N3904 (o cualquier otro transitor NPN similar tal como el BC107 o el 2N2222) en la triple función de oscilador, mezclador y amplificador de potencia. En recepción el transistor está polarizado de manera que la resistencia de 10K en emisor establece una corriente de colector de aproximadamente 1 mA, en estas condiciones el transistor disipa algo menos de 1 mW. La realimentación introducida entre emisor y base por el capacitor de 120 pF hace que el circuito oscile y el cristal determina la frecuencia. En este caso se trata de un oscilador en 7 MHz pero puede facilmente modificarse para otras frecuencias. La señal de entrada presente en la corriente de colector es interrumpida al ritmo del oscilador por lo que se produce la mezcla. El choke de emisor previene que solo la señal de audio esté presente sobre la resistencia de 10 KOhms desde donde es tomada por el amplificador LM386. Desde el punto de vista de recepción la performance de este circuito es, a todos los efectos prácticos, igual al Pixie. En transmisión la resistencia de 10 KOhm es puesta en cortocircuito por el manipulador, esto lleva la entrada de audio a masa enmudeciendo el amplificador e incrementa la corriente del transistor a aprox. 60 mA con lo que pasa a disipar 700 mW en colector y puede proveer una potencia de salida de aprox. 120 mW que se entrega directamente a la antena. Este es un régimen de potencia muy alto para un 2N3904, el que está especificado para 625 mW de disipación máxima. Al trabajar en CW y no ser un regimen de potencia continua el transistor puede tolerarlo sin destruirse, pero trabajará con bastante temperatura y ciertamente no durará mucho.

Una alternativa si se quiere extraer esa potencia es utilizar un 2N2219 que está especificado para un régimen de potencia de 800 mW de disipación en colector. Hé modificado el diseño ligeramente para mantener el 2N3904 pero elevando la resistencia de base a 33 KOhm con lo que la corriente de colector disminuye a la mitad (~35 mA) y la potencia máxima disipada será de 400 mW dando aproximadamente ~70 mW de potencia de RF a la antena. El circuito há sido probado con contactos locales satisfactorios, al ser utilizado con un programa de SDR como el M0KGK se confirma que su comportamiento es prácticamente idéntico al Pixie como receptor (con solo 16 componentes!).

Recepción automática de satelites metereológicos (NOAA)

Mario (LU2HAM) habilitó en forma experimental la recepción y publicación automática de imágenes desde los satelites metereológicos NOAA-15/17/18. Las imágenes pueden ser recuperadas aqui.

Todo comenzó con el Micro-80

El Micro-80 fue la propuesta de Oleg (RV3GM) quien combinò circuitos convencionales en forma muy ingeniosa para producir un transceptor usable con un mìnimo de componentes. Este circuito bàsico tuvo innovaciones que dieron luego pié a incontables variantes entre ellas el Pixie II. Es al mismo tiempo curioso que sea la implementación más simple, con solo 3 transistores, lo que lo hace ideal para explicar los principios de funcionamiento.
El oscilador es un formato Colpitts, los valores para los cuales está dimensionado aseguran un funcionamiento estable en las bandas de 3.5, 7 y 14 MHz, proveyendo una potencia de aprox. 15 a 30 mW. Su salida sin circuito sintonizado es "rica en armónicas"; se han utilizado muchos transistores para el oscilador siendo el popular 2N2222 el más habitualmente visto, aunque se utilizan también 2N3904, BC108 y otros. En recepción la salida del oscilador ataca un transistor de salida cuya polarización es al corte, es decir que no conduce. En el ciclo positivo de la señal del oscilador el transistor de salida conmuta, al hacerlo la señal de entrada presente en la corriente de colector resulta interrumpida al ritmo del oscilador. Es decir actúa como mezclador. El producto de mezcla resta (señal de audio) se toma sobre la resistencia de emisor desde donde es amplificado por dos transistores en configuración de alta ganancia. El volumen de audio resultante es suficiente para alimentar auriculares de alta impedancia. El resto de las señales es filtrada de distintas formas, los productos de mezcla superiores son filtrados de la señal de salida por el circuito resonante de salia, el cual además adapta impedancias con la antena supuesta de 50 ohms. Al bajar el manipulador ocurren varias cosas. La primera es que el circuito de emisor se coloca a masa aumentando notablemente la corriente de la etapa de salida y la otra que la entrada del amplificador de audio se coloca a masa (mute). La totalidad del circuito tiene un consumo compatible con su operación a baterías.

Antena QFH para VHF de LU2HAM

Mario (LU2HAM) viene trabajando en el laboratorio del R.C.Córdoba en la depuración de una antena QFH especial para trabajo con satélites metereológicos en VHF (137 MHz) y en la banda de 2 mts (144 MHz). Los experimentos concluyen en la posibilidad de armarla a muy bajo costo, con materiales de descarte y dando excelentes resultados. La antena tiene un perfil de radiación omnidireccional y su polarización es circular, esto la hace particularmente útil para satélites. Los detalles constructivos pueden obtenerse aqui (link renovado) y para mas datos se aconseja visitar el site de John Coppens (LU/ON6JC).

El gran Pixie

El Pixie es un transceptor QRPp (menos de 1W) casi legendario; creado a partir de ideas originalmente desarrolladas por el gran Oleg Vorodin (RV3GM) con el nombre Micro-80, há capturado las mentes y esfuerzos constructivos de muchos radioaficionados. Sus prestaciones son sorprendentes pues proporciona recepción y transmisión full-QSK, una potencia de entre 500 y 800 mW dependiendo del diseño, una sensibilidad aceptable y muy bajo consumo en una implementación entre 25 y 30 componentes. Sin embargo su proliferación há ocasionado que cuando nos referimos al "Pixie" lo estamos haciendo a una familia de diseños más o menos similares con ligeras variantes entre ellos. El que hé adoptado y utilizo de referencia es el descripto en el artículo de Rich Mitchell (N3III) aparecido en QST de Nov'2007, cuya figura se adjunta. La descripción detallada del funcionamiento abunda en múltiples fuentes pero son las técnicas involucradas lo que lo hacen fascinante. En particular como se convierte un mezclador en alto nivel para recepción en una etapa de RF en transmisión y el muy ingenioso sistema de conmutación T/R. Se le hán reportado numerosos problemas de pobre rechazo de señales fuertes, sobrecarga por señales de AM próximas y falta de selectividad; seguramente un precio a pagar por la simplicidad. Hay algunas curas parciales a los problemas, pero hé encontrado que una de las más efectivas es potenciar el Pixie mediante su uso en conjunto con software de aplicaciones SDR como los paquetes M0KGK o WinRad. A pesar que el Pixie solo tiene un simple receptor de conversión directa, y por lo tanto no puede proporcionar las señales en fase I/Q que se requieren para obtener un buen rechazo de imagen y ancho de banda, aún asi permite que se pueda operar (en recepción) un segmento de aproximadamente 25 KHz de ancho de banda con un oscilador (sencillo) a cristal y agregar una serie de facilidades de filtrado, interfaz de usuario y AGC que aumentarían enormemente la cantidad de componentes si se implementaran en el circuito.
Su simplicidad y popularidad me hace creer que es una buena base de partida para un proyecto de similares caracteristicas que además de operar en CW pueda hacerlo en DSB, o incluso en SSB, sin aumentar exageradamente el número de componentes. La plaqueta de la foto fué hecha en una serie corta y a un costo accesible por Washington (LU3EI).

Pixie SSB

Este es el proyecto que ocupa mi atención en este momento. La idea es un transceptor de SSB inspirado en general en el diseño Pixie capaz de operar con una potencia de 100 mW PEP y con una cuenta de partes que no exceda 50.
Creo que es posible pero requiere bastante investigación y experimentación. La forma de abordarla es usando rotación de fase utilizando procesamiento digital para una parte del excitador.
Un VXO de alto nivel, un desfasador de RF, un mezclador de alto nivel, un amplificador de potencia que pueda utilizarse tanto en recepción como transmisión (amplificador bidireccional), un filtro pasabajos (LPF).
El amplificador de audio, también bidireccional, permite conectar las señales de audio tanto en recepción como emisión generadas por la PC (señales I y Q).
Con el diseño adecuado debería ocupar menos de 50 componentes.

Inauguración

Como en cualquier mudanza aún estoy moviendo cosas, a mi casa virtual aún le faltan los cortinados y a los invitados no hay mucho para ofrecerle. Pero espero que eso vaya mejorando y las entradas futuras resulten de interés.

Saludos, Pedro.