7 de octubre de 2013

RECEPTOR RFT EKD 300 - EL DE LA CORTINA DE HIERRO.

RECEPTOR DE COMUNICACIONES   RFT  EKD 300

Un verdadero exponente de la tecnología Alemana (oriental), el EKD 300 es un receptor realmente profesional, utilizado para comunicaciones de fonia, telegrafia y modos digitales.



 Muy avanzado para la época, fue utilizado militarmente por las fuerzas del bloque soviético y actualmente se lo encuentra como rezagos de la marina de ultramar.

Hace muy poco tuve la oportunidad de encontrarme con uno de ellos en un estado excepcional, por fuera y por dentro, se encontraba en el sur argentino y provenia de un desguace de barcos pesqueros.

Lo primero que se le viene a uno en mente, es en cuanto a su vida marina (cuantas comunicaciones habran pasado por sus circuitos, en que tempestades habrá participado subiendo y bajando al ritmo del oleaje, en fin si uno da rienda suelta a la imaginación, genera historias épicas).





 En realidad por el color verde y su frente negro,  fue un equipo destinado al uso militar ya que el uso marino se identificaba con otros colores( gabinete azul marino y frente gris), pero quien me lo vendió, me aseguro su origen marino ya que era un equipo de dotación de un pesquero europeo.

 Como sea su excelente estado de conservación a pesar de los años, denota que su tripulación tuvo buen cuidado con el  equipamiento de a bordo.

El receptor venia acompañado de un controlador de comunicaciones que conmutaba al Receptor del Trasmisor, particularmente en su funcionamiento como terminal de RTTY.

El modelo 300 fue el sucesor del EKD 100, que era un receptor mas adecuado al uso de canales o frecuencias fijas. 

El frente es verdaderamente espartano, con pocos pero precisos controles para lograr un adecuado funcionamiento del receptor.

Es un equipo similar en construcción y calidad a los modelos comerciales producidos por Telefunken o Rohde & Schwarz.

Su peso oscila alrededor de los 19 Kgs., bastante pesado para ser un equipo de estado solido, pero los portabandejas, la fuente de alimentación interna  y el gabinete han sido diseñados para servicio pesado, lo que le otorga solidez al conjunto y por lógica aumento de su peso.

Existen repuestos de todo tipo en Europa,  para este receptor, asi como también manuales del usuario y de mantenimiento.


CARACTERISTICAS TECNICAS

Frecuencias de sintonía: 14 KHz. a 29,999 MHz. continuos.

Receptor de doble conversión  1º FI en 70,2 MHz.  2º FI en 200 KHz.

Sensibilidad en BLU 0,5 microVoltios.

Selectividad   100Hz (una hojita de afeitar en CW), 500 Hz, 1,4 KHz.  3Khz y 6 KHz.
                        En Banda lateral única SSB  2,7 y 3,4 Kz. (filtros de pendiente muy suave)..

Demodulador de RTTY incorporado. Detector sincronico. Control de Ganancia de RF.
Ingreso de frecuencia por teclado.

Consumo 50 Watts.

Alimentación 120 o 220 voltios C.Alterna
                        12 o 24 Voltios C. Continua.

Medidas:  54cms. x 20 cms. x 39,5 cms.
Peso 18,5 Kgs.

Detalle de la placa madre y modulo oscilador.

 


Diagrama en Bloques típico del EKD 300

 
 
 
El circuito de entrada de antena ingresa al circuito de protección electrónica, luego pasa al sistema de preseleccion de bandas.
 
 El primer oscilador abarca de 70,21400 a 100,19999 Mz., señal esta mezclada con la de antena dando como resultado la primer FI de 70,2 MHz. 
 
 La Frecuencia elegida en el diseño, de valor elevado, impide que el mismo oscilador genere señales espúreas dentro de las frecuencias de recepción, dando como resultado una señal muy limpia, libre de heterodinas  y portadoras extrañas.
 
 Esta salida es aplicada a un filtro de cristal monolítico con +- 8khz. de ancho de banda.
 
A continuación y en un segundo mezclador  se aplica la señal de un oscilador de 70 MHz., la salida obtenida entonces, corresponde a  una frecuencia de 200 KHz. , etapa esta que actua como  2da. F.I..
 
 Es aquí donde encontramos el lado fuerte de este receptor, ya que en esta etapa se aplican todos los filtros mecánicos de muy buena calidad y pendiente suave, que atacan al sistema demodulador (uno para cada modo) (detector de producto, sincronico para AM, RTTY etc.).
 
Otra característica importante es que cada etapa puede ser accedida por conectores , por la parte trasera del receptor (el sueño del pibe experimentador).
 
 
 
 El tener acceso a la salida de la  2da. F.I. por ejemplo, mediante el conector BNC, nos permite utilizar el receptor como SDR, con cualquier tipo de programa cargado en nuestra PC, modernizando entonces completamente la prestación de este equipo, inclusive podemos aplicar filtros de DSP de amplio margen.
 
Si bien en esa época no se habían diseñado los sistemas DSP, puedo asegurar que la excelente sensibilidad y su mejor selectividad, hacen de este receptor una verdadera delicia a la hora de tomar los distintos tipos de señales
 
.En cuanto a la estabilidad, los osciladores son reenganchados en fase y sus cristales se encuentran en cámaras compensadas en temperatura, lo que le confieren una gran estabilidad en frecuencia.
 
 Las derivas medidas realmente son insignificantes  entre el inicio al encendido y al final de muchas horas de recepción.
 
 A tal fin lo he contrastado con la señal de 10 MHz. del Observatorio Naval de Rio de Janeiro y no he notado derivas a tener en cuenta, lo que  pinta de cuerpo entero al receptor.
 
Los modos digitales (RTTY PSK 31 etc.) pueden ser trabajados directamente desde la salida de FI del receptor y en el caso de RTTY cuenta con su propio demodulador incorporado, generando las señales de marca y espacio con total exactitud.
 
Cuando lo recibi, lo primera tarea  que encare fue la  de conseguir la mayor cantidad de información posible, ante eventualidades que surgieran en su funcionamiento.
 
Si bien existe mucha literatura y en algunos casos parte del circuito, me puse en contacto con colegas alemanes quienes gentilmente me brindaron todo tipo de información, manuales, cuadros de medida, calibración, etc.
 
Asi también y ebay mediante, se pueden conseguir partes de estos receptores sin problemas y a precios convenientes, lo que asegura su funcionamiento por años.
 
El panel trasero invita a la experimentación, al brindarnos todo tipo de salidas y señales disponibles.
 
Actualmente lo estoy utilizando para la recepción de señales de ondas medias, ayudado por una loop y una EWE, con resultados realmente asombrosos.
 
 También lo utilizo para recepción de modos digitales (PSK 31 y RTTY), mientras que en CW alterno entre los filtros de 500 Hz. y 100 Hz.
 
En fin, para aquellos que gustan de un buen receptor, esta es una excelente alternativa de calidad.
 
 
 
 
Estacion de DL9FR donde se aprecia al EKD 300 y sobre el receptor, el preselector EZ 100

 
 


 
 
 
Ing. Pedro E. Navarro
Octubre de 2013
 
 
 
 
 
 

27 de junio de 2013

RECEPCION DE ONDAS MEDIAS 500 KHZ A 1740 KHZ.

RECEPCIONANDO ONDAS MEDIAS




A quienes nos gusta la recepcion de emisoras de ONDAS MEDIAS (mal llamadas de ondas largas) y nos atrae a la vez el DX´s de estas emisoras (captacion de emisoras a larga distancia), vivimos persiguiendo la quimera del mejor receptor, una zona de bajo ruido, una excelente antena y por supuesto la espera para que luego de la caida del sol, la jornada nos depare sorpresas en la toma de emisoras distantes, con buenos programas y con un QSB (fadding o desvanecimiento de la señal) suave.
En estas frecuencias quizas la propagacion no nos juegue una mala pasada como suele suceder en HF (ondas cortas o SW), donde este parametro juega un papel fundamental a la hora de “tomar” una emisora.


Por logica y mas alla de que nos sorprenda alguna tormenta lejana o cercana,  (ESTATICOS, IONIZACION), la propagacion suele repetirse casi todos los dias, excepto los cambios de estacion (verano invierno), donde las temperaturas intervienen junto a la propagacion, afectando zonas con mayor o menor absorcion de estas ondas en frecuencias bajas.

Aquí deberemos tener en cuenta dos zonas muy bien definidas en cuanto a la propagacion y su comportamiento según el horario de captacion y las temperaturas reinantes.

 Las frecuencias comprendidas entre 500 Khz. - 850 Khz. , tienen preponderancia a utilizar la propagacion terrestre (onda directa) y son muy afectadas por la temperatura, humedad etc., al pasar por zonas de gran absorcion que tienden a atenuar la señal finalmente recibida




De alli que en horas de sol podremos escuchar algunas emisoras distantes en esta frecuencia. Mientras que las emisiones en la zona comprendida entre 850 Khz y 1740 , utilizan en mayor medida, las capas de la ionosfera y en horarios nocturnos logran alcances inesperados. Esto se debe a que las capas ionosfericas presentan permeabilidad o impermeabilidad de acuerdo a la ionizacion que estan recibiendo del sol.

 Pero a no sorprenderse cuando esperamos escuchar una estacion, en una hora determinada (que ya habiamos tomado antes de manera normal) y que de pronto no aparece,  en esto no hay magia, solo las condiciones de propagacion,  campos magneticos, campos electricos, temperatura, cambios de estacion, ciclo solar etc., son las que imponen el comportamiento final en la propagacion de estas frecuencias, por lo que la ultima palabra nunca esta dicha.

Ni que decir cuando nos encontramos con un QSB (DESVANECIMIENTO), por onda interferente, particularmente en la zona central de las Ondas Medias, donde intervienen los dos modos de propagacion, la terrestre y la ionosferica .

Cuantas veces ocurren esos fastidiosos QSB tipo serrucho, motivados por el encuentro en el  lugar de recepcion, de los dos modos de propagacion (terrestre y ionosferica)y para colmo fuera de fase, que tienden a producir la atenuacion de la emision al interferirse mutuamente. Ahora bien,  si entran en fase tienden a amplificar la recepcion, como estas condiciones varian en funcion del tiempo, se suceden esos altibajos en la recepcion que denominamos fadding o QSB y cuya rapidez en algunos casos puede ser manejada con un Control automatico de ganancia rapido. De alli que un buen receptor deberia permitir ,por lo menos,   poder variar entre un AGC rapido y uno lento.

RUIDOS  INTERFERENTES

En el caso de los ruidos interferentes, existen varios tipos y soluciones intermedias para el origen de los mismos. Lamentablemente el gran caudal de tecnologias para las comunicaciones, existentes en lugares poblados,  (WI FI, Telefonia Celular, Motores y Generadores de energia, iluminacion fluorescente, lamparas de bajo consumo, fuentes de alimentacion de equipos informaticos - conmutadas, ignicion de automoviles , ruidos sobre la linea de alimentacion etc.),  merecen ser tomadas en consideracion , por el intenso ruido producido, al momento de elegir un lugar para la recepcion de estas frecuencias.

En el caso de ruidos sobre la linea de alimentacion de energia electrica, la utilizacion de una buena toma de tierra junto a un filtro de linea adecuado, reduce drasticamente este tipo de interferencias.

 El problema sobreviene cuando el ruido interferente es tomado por la antena o entrada de RF del receptor, ya que alli tambien se encuentra , junto al ruido, la señal util que estamos tomando y su separacion y reconocimiento es muy dificil para el receptor, que terminara reproduciendo la señal, junto a este ruido, haciendo por momentos no legible la señal util, por ser mas elevado el nivel de ruidos.

Desde aquellos veteranos canceladores de ruido que trabajaban recortando la señal (y que todavia demuestran su utilidad en perjuicio de la calidad de audio demodulada), hasta los modernos procesadores de señal denominados DSP que terminan entregando una señal quizas un poco artificial pero efectiva desde el punto de vista de la legibilidad , pasando por los filtros activos de audio colocados a la salida del parlante, existen otros medios o artificios ingeniosos que se pueden adicionar al receptor en procura de conseguir una mejoria en la calidad de la señal recibida.

CANCELADOR DIFERENCIAL O POR DESFASAJE.

 Entre ellos se encuentra el cancelador diferencial para ruido ambiente (el producido por equipos informaticos cercanos, lamparas de iluminacion electronicas, etc.), es decir ruido producido en ese ambito.

 El sistema en si consta de dos amplificadores, por uno de ellos se introduce la señal de la antena propiamente dicha, que contiene la señal buscada junto a los ruidos interferentes, entre los cuales tambien se encuentran los producidos localmente y que pretendemos anular, mientras que en el otro amplificador introducimos las señales captadas por una pequeña antena o probeta, de poca extencion (1 o 2 metros de cable), que seguramente no tomara la señal util dado su poca extension, pero si tomara los ruidos producidos en la proximidad. Las señales de ambos amplificadores se aplican a un mezclador diferencial, el cual por su caracteristica mezclara ambas señales en contrafase, anulando las señales locales interferentes (en gran medida) permitiendo el paso de la señal util pretendida.

 Es uno de los sistemas mas efectivos, pero requiere la manipulacion permanente de sus controles, hasta lograr una anulacion realmente efectiva de los ruidos locales, sin perjudicar la señal deseada.

Existen equipos comerciales como el MFJ - 1026 el TW ANC 4, etc.

http://www.qtcradio.com/timewave-anc-4-cancelador-de-ruido/

Aqui un video sobre su funcionamiento

http://www.youtube.com/watch?v=9KagwY3cJik




Un circuito por demas interesante, es el cancelador de ruidos ideado por Ramon Carrasco Carisimo de España y que abarca las frecuencias comprendidas entre 100 Khz y 40 Mhz.  derivado del Time Wave ANC 4 pero mucho mas economico, en realidad es una copia mejorada del anterior citado,  trabajando con un mezclador y oponiendo ambas señales, las de la antena principal y la de la probeta en oposicion, logra la  cancelacion del ruido ambiente.

Si bien colocar este aparato previo al receptor produce una perdida por insercion de -6dB (menos de una unidad S), la atenuacion de los ruidos superior a -40 dB compensa con creces esta pequeña perdida.

El circuito y manual de armado en PDF lo pueden encontrar en:

http://www.ea1uro.com/ea1ko/CANCELADOR DE RUIDO EA1KO_2010-2.pdf

aqui tienen un enlace al video que muestra su uso

http://www.youtube.com/watch?v=azcVgFtfKwQ


RECEPTOR DEFINIDO POR SOFTWARE (SDR)

 Otro metodo muy parecido al DSP por sus resultados finales, es la utilizacion del auxilio informatico para el procesamiento de la señal recibida. En este caso , ampliamente utilizado en receptores tipo SDR (Receptor definido por software), se toma la señal proveniente de la FI del receptor y mediante la aplicación de un programa al efecto, procesa dicha señal en forma digital, permitiendo la aplicación de filtros digitales para la cancelacion de señales interferentes, utilizando a tal fin la placa de sonidos de la PC para el procesamiento y salida de audio.





Si alguien tiene ganas de experimentar con un receptor economico, aqui les dejo un link muy interesante de un amigo colombiano

http://swlcolombia.blogspot.com.ar/2012/01/hagalo-usted-mismo-receptor-sdr.html



Alli da multiples ideas sobre como encarar el proyecto del receptor SDR y las direcciones donde conseguir los programas necesarios. En fin, considero que son tecnicas dignas de llevar a cabo cuando hay pocos recursos.

Personalmente poseo un receptor COLLINS  71S1 valvular ,al cual le he aplicado esta tecnica y creanme que no envidio la recepcion de otros pesos pesados que poseo (ICOM 7600, ICOM PCR 1500 etc.). Ademas el poder utilizar estos viejos mercedes benz de la epoca (collins) y obtener resultados similares a los mejores equipos digitales de la actualidad, me divierten y entretienen muchisimo. Ver las valvulas encendidas, la fortaleza del circuito y escuchando cual DSP de los receptores modernos, sin mella en el resultado final, me emociona y me hace pensar que esta "remozada" dada a estos "historicos" equipos, no hace sino pensar que tienen vida para rato.


FILTROS ACTIVOS


Pero y finalmente, para quienes tambien nos gusta “montar en pelo” y trabajar con el receptor tal como viene sin agregados extravagantes, pero si un buen Noise Blanker o un sencillo filtro activo a la salida del audio, junto a la eleccion de un lugar libre de ruidos, nos permitiran disfrutar de buenos momentos en la recepcion de emisoras de Ondas Medias.

En la imagen un excelente filtro que me acompaño durante mucho tiempo, el   DATONG FL 2



Este filtro se aplica a la salida de audio y permite afinar el canal de audio eliminando en particular el sonido o splatter de las emisoras cercanas. Emula en su resultado al accionar de un DSP integrado al receptor.

SELECTIVIDAD


Otro tanto podemos decir respecto a la selectividad de nuestro receptor. Al sintonizar una emision de AM, lo que se  busca luego de la eliminacion de las señales no deseadas (ruidos, interferencias, etc.), es la recepcion de un programa radial trasmitiendo informacion, sea hablada, musical, etc.

Entonces lo que pretendemos es lograr una buena calidad de audio dentro de lo posible. Para ello y  partiendo que la mayoria de las emisoras trasmite con calidad comprensible en 6 Khz. de ancho de banda, (en realidad el ancho de banda es de 10 Khz para las emisoras americanas y de 9 Khz. para las europeas), necesitaremos entonces un receptor con por lo menos dos anchos de banda o filtros, el angosto (cuando hay emisoras interferentes cercanas o en la misma frecuencia) de 2,3 Khz. denominado NARROW y el ancho o WIDE de 6 Khz.

Aqui siempre aparece la disyuntiva en el tipo de filtro utilizado, los hay mecanicos, capacitivos, inductivos y los viejos filtros a cristal de pendiente abrupta o de ventana y los actuales mas filosos en configuracion escalera.
Los multiplicadores de Q no se consideran filtros pero puede obtenerse una buena curva de respuesta con un ajuste muy preciso, algunos viejos receptores los traen (Hammarlund, ER, hallicrafters etc.) y no dejan de ser efectivos.

Filtro a cristal en escalera

Filtro mecanico Collins




SIMPLE DOBLE TRIPLE CONVERSION

En general podemos decir que para ondas medias, con una simple conversion funciona todo a las mil maravillas, una vieja regla de oro en comunicaciones es que a mayor cantidad de conversiones, menor sensibilidad y mayor cantidad de armonicos repetitivos por banda. Y para muestra basta un boton, durante mucho tiempo tuve un receptor Eddystone 580 x de simple conversion pero triple etapa de alta frecuencia.  Y los ingleses de esto nos pueden dar catedra, la preferencia era aumentar la sensibilidad con dos o tres etapas de alta y luego aplicarla a una sola conversion (de alli el tandem cuadruple utilizado), una sola seccion como osciladora-conversora pero tres secciones preamplificando la señal de entrada. Era un receptor libre de ruidos o armonicas raras y una excelente sensibilidad. 

Si bien es cierto que el concepto del superheterodino se basa en la eliminacion de señales espuereas por intermodulacion, no es menos cierto que el producto (armonicas), del  oscilador utilizado en cada paso o conversion, si no era eliminado convenientemente,  aparecian como  heterodinas fijas en cada banda a veces justo sobre una emisora cancelando su recepcion.
Todavia extraño ese receptor, donde andara ese amigo?.

Volviendo al tema de las conversiones, exceptuando pocos casos (Hammarlund entre ellos), la ultima conversion o unica en algunos casos, utilizaba como frecuencia intermedia el valor de 455 Khz., de alli que la mayoria de los filtros mecanicos (de suave pendiente) y de marcas renombradas  (collins drake murata) se fabricaban en esa frecuencia. Los filtros ademas se aplicaban en el producto de la ultima conversion.

ANTENAS PARA ONDAS MEDIAS


Respecto a la antena, es el elemento mas critico a ser utilizado y causante de alegrias o pesares en la busqueda de emisoras de ondas medias.

Existen algunos criterios que merecen y deben ser analizados. Como primer elemento en la ecuacion, debemos recordar que practicamente la mayoria de las emisoras de Ondas Medias (hay excepciones), trasmiten con antenas verticales con amplios y humedos planos de tierra, que no siempre corresponden en sus largos calculados con el verdadero en uso, de alli que deban utilizar acopladores de antena para conseguir cargar adecuadamente estos largos “minimos”.

Muchas veces logran transferir casi el total de la potencia generada, al irradiante, y mientras el plano de tierra este correctamente cortado y su suelo circundante sea lo mas conductible posible (tierra humeda, multiples radiales o red de radiales tejidos, etc.), la emision sera impecable sin generacion de señales indeseadas posibles de ser trasmitidas.

El problema en las emisoras sobreviene cuando el largo de la torre no concuerda con el multiplo de onda calculado y/o los radiales no estan cortados correctamente o peor aun la conductividad del terreno que contiene los planos de tierra no tiene el valor adecuado. Esto produce como contrapartida, la generacion de algunas heterodinas en zonas cercanas de recepcion.

Por otra parte si quiere tener la mejor antena, esta deberia ser una torre vertical sintonizada a la frecuencia de recepcion (vertical igual que la emisora), algo muchas veces imposible de lograr.

La segunda antena a considerar seria entonces un buen dipolo en altura cortado a la misma frecuencia, cuya unica desventaja seria la de estar horizontal con respecto a la emisora que trasmite con polarizacion vertical. Esto automaticamente provoca una atenuacion de -3dB (menos de una unidad S en nuestro receptor).
 El problema aqui es que un dipolo de estas caracterisiticas deberia tener como largo el correspondiente a la vertical y su radial, algo no muy comodo de extender. Ademas su diagrama de captacion al ser un elemento resonante, es bidireccional.

ANTENA DE HILO LARGO

La tercer antena a considerar es un hilo largo extendido con el fin de cortar la mayor cantidad posible de lineas de fuerza (vectores E y H) y cuya capacidad de recepcion estara dada en funcion del largo posible del mismo, a mayor longitud mayor ganancia.
BEVERAGE RESONANTE O PERIODICA

La Beverage periodica, es una antena que se corta a un multiplo de 1/4 de longitud de onda de la frecuencia a recepcionar. 
 Si tomamos como ejemplo una emisora a sintonizar que se encuentra en las proximidades de los 1.000 Khz., su longitud de onda sera de 300 metros (esto sin tener en cuenta los efectos de punta del cable que tienden a acortarlo, de alli que generalmente se utiliza la conocida formula  142,5 / frecuencia en Mhz.), por lo que el hilo largo deberia tener una longitud minima de 75 metros aproximadamente (1/4 longitud de onda) y de alli a lo que pudiera dar ese hilo largo siempre que sea un multiplo de estos 75 metros (75, 150, 225, 300 metros, etc.).

 Este tipo de antena conocida como de hilo largo o Beverage, cortada teniendo en cuenta este criterio (su corte multiplo de 1/4) es considerada como hilo largo RESONANTE o PERIODICA.
Se dice RESONANTE por que  hay rebote  de onda electrica  en un extremo y su comportamiento final es marcadamente bidireccional . (Similar al comportamiento de un dipolo).

Ademas al ser cortada de esta manera, presenta una cresta o nodo de corriente en el punto de alimentacion por lo que su impedancia en ese punto sera baja, permitiendo interconectarla en este caso al receptor, con un cable coaxil de 50 o 75 ohmios aproximadamente.

 Si no podemos cortar la antena a un multiplo de 1/4 lambda (longitud de onda), deberemos utilizar un acoplador de antena para compensar las reactancias y reducir su resistencia en el punto de alimentacion.

LA BEVERAGE APERIODICA

En este caso la longitud de la antena , debera ser mayor a dos longitudes de onda de la frecuencia a recepcionar, presentando un diagrama totalmente direccional, lo que da ventajas respecto a una antena Beverage periodica, por un lado si es mas larga, cortara mas lineas de fuerza y tendra mas ganancia y por el otro al presentar un efecto direccional, podra concentrar el efecto de recepcion en una sola direccion, logrando aumentar finalmente su ganancia total.
 (En trasmision se dice que es superior al comportamiento de una yagui, no me consta por que solo la he probado en recepcion). Me imagino las dimensiones de la yagui.

Ambos extremos de la antena aperiodica, presentan maximos de tension, lo que indica que su impedancia es elevada (aproximadamente de 400 a 900 ohmios) dependiendo de la altura, conductividad del terreno etc. , por lo que para evitar el recorrido de ondas remanentes debido a la ROE o desadaptacion, la deberemos terminar en un extremo con una resistencia de carga entre los valores mencionados, puesta a masa.
 Mientras que el otro extremo que servira de alimentacion a traves de un cable coaxil de baja impedancia, tendra que ser balanceado con un balun o transformador adaptador, utilizandose a tal efecto un balun relacion 1:9 o superior.
 El extremo de alimentacion seria como el director de una antena direccional, siendo esta (la del coaxil alimentador) la direccion de toma o recepcion de la antena.
En realidad todo el conductor utilizado como elemento captador o antena, se comporta como una linea de trasmision, sin ondas estacionarias presentes en toda su extension, por lo que al no haber reflejos o rebotes de ondas electricas, por estar correctamente adaptadas (resistencia de un lado y balun del otro), su comportamiento es totalmente direccional.
 Reitero su longitud no necesariamente debe ser multiplo exacto de 1/4 de onda ya que se convertiria en una Beverage resonante, pero su largo para lograr una buena efectividad, debe ser superior a dos longitudes de onda.



Aqui les dejo un link al respecto.

http://www.youtube.com/watch?v=7Xbv44gXO8M

LA ANTENA EWE

Se trata de una antena muy particular por sus medidas y cuya sensibilidad es por demas aceptable en la frecuencia de ondas medias. Es una variante de la Beverage aperiodica, tiene menos sensibilidad que un hilo largo cortado a mas de dos longitudes de onda, pero sus dimensiones son reducidas y mantiene su caracterisitica direccional. Hoy por hoy es una de las antenas mas utilizadas en espacios cortos y donde se busca direccionalidad en la captacion . Igualmente el punto de alimentacion o toma de la antena presenta alta impedancia, por lo que se debe adaptar la misma al coaxil que alimenta al receptor. Para ello se emplea un balun relacion 1:9, siendo la terminacion del extremo a masa con un resistor de 450  a 900 ohmios. El verdadero valor deberia ser tomado con un resistor variable, para tener en cuenta la conductividad del terreno, pero un valor sugerido de 800 ohmios se adapta perfectamente a la mayoria de los terrenos.

El largo total del cable empleado como antena es de 13, 5 metros, debiendo colocarse los extremos de 3 metros sobre postes de madera o suspendido con roldanas evitando principalmente, que el extremo captor (el de alimentacion), que nos da la direccion, sea bloqueado por objetos metalicos en sus proximidades.




Balun relacion 9:1



Creo que, como antena de compromiso es una de mis elegidas, el problema es la directividad por lo que,  lo correcto es construir dos antenas ubicadas en cruz o perpendiculares una en relacion a la  otra, a fin de poder tomar la mayoria de las emisoras en por lo menos dos direcciones, conmutandolas sobre el mismo balun.

Tambien podemos lograr una suma de EWE´s tipo V en donde las ganancias por directividad se suman. Esta caracterisitica de diseño es muy utilizada cuando se pretende  mantener la recepcion de ondas medias en una sola direccion.

Otra forma de trabajar la ewe  es el loop , una manera ingeniosa de poder trabajar con una sola antena dos direcciones. Se traslada o intercambia por medio de un conmutador, la resistencia de carga por el balun adaptador y viceversa.




LA K9AY  DERIVADA DE ESTE DISEÑO







En realidad es el mismo loop, pero para evitar el intercambio de la resistencia de carga por el balun, se pueden colocar dos loop´s en el mismo mastil y una sola resistencia, con una caja de control elegimos el loop al cual le colocamos la resistencia, lo cual activa una sola antena, pudiendose de esta manera recepcionar en dos direcciones. Sigue siendo el diseño original de la EWE pero el espacio utilizado es minimo. El diseño pertenece a Gary Breed y fue muy utilizado tanto en recepcion como en trasmision en la banda de 160 metros, al ser directiva se comportaba casi como una yagui


En la figura anterior podemos observar como a un conjunto de dos loops se le adiciona la caja de control, donde se le coloca la resistencia de terminacion, permitiendo elegir la direccion de recepcion con el agregado del manejo de este resistor de carga para conseguir un ajuste correcto (adaptacion) de la antena.

Aqui 4  EWE´s colocadas en forma perpendicular una con otra y la loop derivada de ella.





En lo particular este es el tipo de antena que mas me gusta, Cuatro EWE´s orientadas a los 4 puntos cardinales, cada una con su resistencia y solo se conmuta el balun adaptador. Ocupa mas espacio que el conjunto de loops pero la interaccion entre ellas se minimiza.




INTERFERENCIAS DE EMISORAS CERCANAS

Quizas el problema mas comun, cuando nos encontramos en grandes centros poblados o ciudades, que cuentan con sus emisoras de AM y potencias que no bajan de 25 KW.
En estos casos si pretendemos tomar estaciones lejanas proximas a las locales, y a pesar de contar con receptores que utilizan filtros angostos, podremos oir los intensos splatters o golpes que llegan sobre la emisora de DX que estamos sintonizando, al tener una emisora cerca y con potencia.


ANTENAS DE CUADRO O LOOP MAGNETICAS.

Para mejorar la recepcion, cuando tenemos interferencias cercanas,  lo mejor es contar con antenas del tipo cuadro o loop magneticas, las cuales permiten ser giradas.
Estas son antenas con planos de recepcion muy direccionales, de tal manera que en algunos casos podemos llegar a anular practicamente a la emisora local (en cercanias de su frecuencia), permitiendonos tomar la emisora lejana. 
Esto se logra colocando el plano perpendicular a la direccion desde donde viene la señal interferente. El unico inconveniente respecto a un dipolo, hilo largo o EWE es el bajo caudal de lineas de fuerza capaz de cortar (campos E y H) por lo que la sensibilidad obtenida sera menor a las antenas anteriormente mencionadas. Como contrapartida nos permitira eliminar las interferencias por emisoras cercanas.
















Esta es la loop que tengo montada y que mas satisfacciones me ha brindado.



Quizas la sensibilidad no sea la mejor, pero se encuentra presintonizada en 800 Khz (casi centro de banda en Ondas Medias) y con solo girarla me permite tomar sin interferencias emisoras lejanas. Por supuesto que a esta antena le agregue un preamplificador o preselector, con lo cual logro casi igualar la ganancia que tendria un buen dipolo y como si fuera poco su polarizacion es vertical.

El tema del preselector  se explica mas abajo.-


Antena magnetica o con nucleo de ferrite

Son antenas pasivas (sin amplificacion) , pero de buen Q, las cuales en la frecuencia de resonancia elevan la señal presente sobre el receptor, siendo ademas muy comodas de manipular resultando tambien sumamente direccionales, por lo que permitiran eliminar interferencias de emisoras cercanas.




PRESELECTOR PARA ONDAS MEDIAS



Y ahora si veamos el punto considerado importante junto a la antena, para lograr compensar las perdidas de señal, agregando una preamplificacion a la señal entrante.

No hace mucho y en uno de mis articulos, ponia de manifiesto el deseo de poder contar con un preamplificador Collins 55G1, especialmente diseñado para el trabajo de ondas medias y cortas.
Este legendario equipo formaba parte del tandem junto al no menos famoso receptor Collins 51S1.

Preselector 55G1



Receptor Collins 51S1





 Los precios exhorbitantes pedido por estas latitudes, hicieron que encarara su construccion, la cual es por demas sencilla, segun explicaba en el link mas abajo.

El primer circuito logrado ,mejoro bastante las caracteristicas del original 55G1, ya que se le coloco un bobinado con nucleo de ferrite, el cual servia como un loop magnetico y podia girarlo para evitar las interferencias cercanas.
 Luego haciendole un acoplamiento de pocas vueltas, podia agregarle un hilo largo o mejor aun la loop magnetica exterior anteriormente comentada, consiguiendo una excelente recepcion de emisoras en la Onda Media.
El detalle de su construccion lo pueden ver en

http://penavarro.blogspot.com.ar/2011/03/preselector-para-ondas-medias.html


Pero el tiempo pasa y por supuesto todo es factible de ser mejorado, por lo que siguiendo con dicho circuito, procedi a agregarle un seguidor emisivo, con lo cual logre obtener una correcta adaptacion de impedancias y un suave funcionamiento del atenuador.  A la fecha y para recepcion de ondas medias, estoy utilizando una loop magnetica exterior, el preselector con seguidor emisivo y un receptor Kenwood R 1000, con los que logro pasar muchas horas agradables en la recepcion de estaciones de distancia en Ondas Medias.
Ultimamente cambie el R 1000 por un Icom R 75.




Preselector de Ondas Medias



Receptor Kenwood R 1000





Otros circuitos de preselectores que pueden ser utilizados con optimos resultados.





Este circuito trabaja con diodos varicap´s evitando el uso de capacitores variables ya dificiles de conseguir.


Mis mejores deseos en la recepcion de DX en Ondas Medias.-






Ing. Pedro Navarro
Invierno de 2013
Revisado marzo 2019

26 de mayo de 2013

LA G5RV Y EL SINTONIZADOR DE ANTENAS - ( ICOM AT 500 O MFJ 948)- LA MEJOR OPCION.-


LA ANTENA G5RV

Quizas hubiera sido mejor explicar la teoria de funcionamiento de esta antena ,"la mas incomprendida" de todas, a mi entender, pero existiendo tanta biografia internet mediante, le dejo su lectura al amigo visitante, para que saque sus propias conclusiones.

 Solo me gustaria  aclarar, que esta antena es un dipolo multibanda, diseñado sobre la frecuencia de 14 Mhz. como fundamental, resonando segun su largo (hay dos versiones), en 80, 40, 20 15 y 10 metros sin problemas. En 15 y 10 metros funciona como un hilo largo.

Pero cuidado con esto, resonar no significa que tenga el maximo rendimiento.
En realidad y luego de experimentarla un tiempo, llegue a la conclusion que es una excelente antena de compromiso para trabajar todas las bandas, pero este "compromiso" no significa nada malo, solo que si lo comparamos con un dipolo monobanda, su rendimiento estara alrededor del 70 al 80% de lo que rinde este (dipolo monobanda).

Lo cual no es nada malo si tenemos en cuenta que, en una sola antena tenemos practicamente todas las bandas de HF,  con un solo coaxil.

 En 20 metros su rendimiento es practicamente igual al que brinda  un dipolo de media onda.

Al "resonar" en todas las bandas de HF (no la probe en las WARC´s pero entiendo que funciona de igual manera), presentara valores reactivos tanto positivos como negativos (inductancia y capacidad), los que deberan ser compensados indefectiblemente, haciendo uso de de un acoplador de antenas o sintonizador, siendo este elemento imprescindible para su correcto ajuste. 

 Algunos detalles a tener en cuenta,  para no pasar malos momentos durante su instalacion o evaluacion, es que es  muy sensible en cuanto a valores de adaptacion de impedancia, si pretendemos utilizarla en configuracion V  invertida, por lo menos en mi caso tuve que tener muy en cuenta, que el angulo entre sus dos ramas no sea menor a 120 grados (en las V invertida normales se estila un angulo no inferior a los 90º).

Trabajando con 90 º entre las ramas practicamente fue imposible conseguir su maximo rendimiento, impidiendo por momentos el trabajo del acoplador de antena.

Recien cuando eleve su angulo hasta aproximarlo a 100º, pude ajustarla con gran margen o ancho de banda.
En realidad la mayoria de las G5RV que he visto, trabajan como un dipolo horizontal (sus ramas a 180º), pero dandole el angulo requerido de 120º se logra balancear la impedancia del centro del dipolo con la linea de bajada de aproximadamente 600 ohmios (varia entre 300 y 600 ohms).

Recordemos que la impedancia de una linea abierta es directamente proporcional a la separacion entre conductores, diametro de los conductores, material utilizado como dielectrico o aislante etc.), en mi caso pude medir una impedancia de aproximadamente 480 ohmios.

Esta linea abierta se acopla al centro del dipolo generalmente de 75 ohmios (varia entre 100 y 30 ohmios), mientras que en el otro extremo se encuentra con el cable coaxil de 50 ohmios normalmente.

 Aqui generalmente se le puede colocar un balun para pasar de una linea balanceada (antena y linea de alimentacion abierta) a una desbalanceada (cable coaxil), pero no es imprescindible.

 En mi caso para evitar las corrientes parasitas le fabrique un choque de RF, bobinando 8 vueltas del mismo cable coaxil sobre una forma de 10 cms de diametro. Hice un choque en cada extremo y no observe que se produjeran ese tipo de corrientes a traves del coaxil, valiendome de un ondametro, para mi el instrumento mas sencillo y fiable.

 Por supuesto nadie se quejo de interferencias en equipos electrodomesticos, aun cargandolo con un amplificador lineal.
Otro detalle a tener en cuenta es que, la linea abierta forma parte del circuito resonante de la antena (ver la teoria del funcionamiento de la G5RV), por lo que deberemos tener la precaucion de separarla de la torre u objetos metalicos cercanos, en mi caso la separe desde el centro del dipolo que esta muy cercano a la torre (formacion V invertida), ayudandome con una tansa de pesca, descendiendo la misma con un angulo de 45º, quedando separada efectivamente de la torre.

El extremo donde va conectado al cable coaxil esta a casi un metro sobre el nivel del techo. Tomando todas estas precauciones, pude lograr un correcto ajuste de la G5RV, por medio del sintonizador o acoplador de antena. Cuando digo un correcto ajuste, es que su ROE se mantiene practicamente invariable sobre 400 Khz. minimos de ancho de banda, con algunos detalles en las puntas de banda.



SINTONIA DE LA G5RV

Siendo un fanatico de los sintonizadores automaticos en particular de los ICOM AT 500 (no utilizan  reles y capacitores, en su lugar realizan la sintonia en pasos muy finos, mediante tres motores de corriente continua), cuyo funcionamiento ha sido impecable a traves del tiempo que me brindan servicio, no podia dejar de probarlo con la G5RV, es mas lo estimaba como un desafio a llevar a cabo, ya que generalmente se dice que el sintonizador automatico tiene sus limitaciones a la hora de sintonizar grandes desadaptaciones, y quizas esto sea cierto dependiendo lo que se considere como " grandes desadaptaciones".

Desde la epoca en que casi no los utilizabamos (epoca del AM y circuitos de salida valvulares con tanque PI) y en donde, si  que   haciamos malabarismos para sintonizar grandes desadaptaciones, con antenas hertz zepelin, marconi, lineas abiertas, dipolos plegados , cortinas esterba (no la conoce ?, la invento Kurt Sterba, una antena mas que interesante)  y que se yo cuantos tipos de alambres  arriba del techo poniamos (supe sintonizar con mi humilde cordobesito, el alambre de tender la ropa de mi madre, utilizando de contraantena el elastico de la cama - era metalico, en 80 metros con un simple tanque PI), esa si que era una gran desadaptacion, pero era lo que habia. Fue uno de mis primeros contactos con una estacion de Justiniano Pose en la Provincia de Cordoba.

 Pero no divaguemos y volvamos a nuestra mas actual G5RV cuya utilizacion hace necesario acompañarla de un buen sintonizador, no dudé un momento  en poner a prueba al ICOM AT 500.

Pero en realidad tambien queria compararlo con un sintonizador manual y contrastar las ventajas de uno y otro. Entre los varios que poseo elegi un MFJ 948 que habia recibido hacia muy poco tiempo.

Como equipo emisor de HF mi eleccion fue el siempre fiel FT 847 en modo AM potencia reducida para los ajustes.

 La medicion de potencia, ROE, etc. la deje a cargo de un wattimetro Maldol HS 260 (Maldol?, quien conoce al Maldol?).

En realidad estaba por utilizar un BIR 43 pero necesitaba conocer la potencia y la ROE al mismo tiempo y no queria estar calculando y girando el tapon del BIRD a cada rato, por lo que contraste al  desconocido  MALDOL con el BIRD 43, utilizando una carga fantasma Motorola y oh¡¡ sorpresa, las mediciones eran sumamente precisas.

 Conclusion, utilizamos un desconocido Maldol con no mas de dos dias de estar en mi estacion, para llevar a cabo las medidas.

En la siguiente foto el ahora "famoso" MALDOL  (ahora ya conocido y fiable), sobre el sintonizador MFJ 948 y mas abajo el Yaesu FT 847, al costado el BIRD de contraste y la carga fantasma de 400 watts.



El contrincante para este desafio, el sintonizador automatico ICOM IC AT 500



En la fotografia siguiente, el sintonizador Icom IC AT 500  por dentro,  en donde podemos observar los tres motores de corriente continua, uno para cada capacitor variable y el ultimo para variar la inductancia.

Si observamos con detenimiento podemos ver abajo a la izquierda, el panel para presetear en cada banda la G5RV (12 potenciometros, 2 por banda que se encargan de posicionar en forma fija cada uno de los capacitores variables), de esta manera al cambiar la banda el sintonizador en una maniobra rapidisima y sin ruidos a reles, se ubica en la posicion previamente calibrada, dejando a la G5RV con la menor ROE y maxima potencia de transferencia en menos de 2 segundos.

El sintonizador ICOM permite tres tipos de trabajo, en forma AUTO, unicamente para equipos ICOM preparados y conectados con sus respectivas mangueras en el panel posterior (por ejemplo ICOM IC 730).
Al ser un sintonizador con mas de treinta años desde su fabricacion, los nuevos equipos ICOM ya no son compatibles con este sintonizador (una verdadera lastima).

A partir de alli nos quedan dos tipos o modos de trabajo , el automatico propiamente dicho, que se logra corriendo la llave corredera ubicada sobre el panel de presets, esta llave segun su posicion habilita el modo automatico o el modo preset.

 En el modo automatico se elige la banda con la llave ubicada en el panel frontal y el sintonizador por medio del sensor y sus dos motores coloca a los capacitores variables de sintonia en la posicion de menor ROE.

 Lamentablemente por el funcionamiento analogico del sistema detector, permanentemente envia señales a los motores durante el cambio que efectua el operador (en trasmision), lo cual hace trabajar en demasia a los motores de sintonia, estando estos, permanentemente en movimiento,  corrigiendo cualquier tipo de error.

Inclusive al inicio del cambio ,los capacitores se ubican en posicion de reposo por lo cual existe un retardo de casi un segundo con desadaptacion de antena, hasta que se posicionan en el lugar de menor ROE.

El modo automatico se utiliza cuando  la antena es desconocida en cuanto hace a su funcionamiento, pero si se trata de una antena base, de utilizacion permanente, lo mejor es presetear su correcta sintonia, preservando de esta manera al sintonizador ante el desgaste,  producto de una variacion continua entre cambio y cambio.

Una manera correcta para proceder el preseteo, es colocar el sintonizador con la llave corredera en posicion automatico (hacia la izquierda), generar una pequeña portadora colocando el equipo trasmisor en AM con portadora reducida, lo cual hara circular la cantidad de señal suficiente sobre el modulo del sensor activando los motores y posicionando para la menor ROE, a los capacitores variables de sintonia.

Lo que debemos hacer a continuacion es "copiar" visualmente la posicion de estos capacitores.
 Pasamos la llave corredera a preset (a la derecha), observaremos que los capacitores variables se mueven,  ubicandose en posicion definida electricamente por estos presets.

Por lo que girando primero uno y despues el otro, volvemos los capacitores varables a la posicion en que estaban en el modo  automatico y que recordaremos visualmente.

 Esto se puede hacer (en posicion preset) sin generar portadora.

 Luego de ello pasamos a modo trasmision en AM y rapidamente retocamos en forma fina ambos presets , de tal manera de lograr bajar aun mas la ROE, consiguiendo asi un ajuste mucho mas preciso  que el logrado mediante el sistema automatico.

Estos ajustes realizarlos al centro de banda, de tal manera que al recorrerla completa obtengamos la minima ROE en toda o casi toda la banda.



Otro detalle a favor de este sintonizador en su utilizacion con la G5RV es que, en su panel trasero viene preparado para cuatro antenas diferentes (posee cuatro conectores coaxiles hembras), de tal manera que cada una podra trabajar en forma independiente, inclusive detras de la etiqueta con la marca, viene preparado con un orificio extra,  para agregarle un quinto conector de ser ello necesario.

  Por dentro vienen identificados los cables de cada banda para agruparlos o separarlos segun la necesidad.

  Por ejemplo si tenemos una antena para cada Banda (80 40 20 15 y 10 metros) deberemos agregar el quinto conector.

Pero si por ejemplo poseemos un dipolo para 80 metros, uno para 40 metros y una direccional para 20 15 y 10 metros, distribuimos las conexiones internas de 80 metros en un conector, de 40 metros en otro y luego agrupamos 20 15 y 10 metros en otro conector.

 Se trata de un sistema totalmente flexible que aprovechamos para nuestra G5RV, por lo que agrupamos las bandas de 80 40 20 15 y 10 metros en un solo conector ya que la G5RV es multibanda y en un solo coaxil tenemos todas las opciones.

COMPARACION DEL ICOM  AT 500 CON EL MFJ 948

Preparados todos los equipos, sintonizadores medidores y carga fantasma empezamos con las pruebas, comenzando con el sintonizador MFJ 948 conectado al FT 847, a la salida del sintonizador y entre la antena el ahora "famoso" MALDOL.

Conectamos la carga fantasma en lugar de la antena y verificamos la falta de ROE y salida maxima. Ajustamos la portadora de AM en 50 Watts y verificamos las mediciones de potencia.

 Rescato en este punto la exactitud del wattimetro del FT 847, cuya medida final fue muy orientativa y cuando lo contrastamos con el BIRD 43 no notamos diferencia.

Luego le conectamos al sintonizador la G5RV y comenzamos las pruebas en cada banda anotando los resultados obtenidos.

La sintonia se lograba totalmente viendo el resultado de minima potencia reflejada en el instrumento de agujas cruzadas del sintonizador.

 Aqui una observacion destacable y que nos puede llevar a confusion. La correcta sintonia  se lograba cuando la aguja del sintonizador nos indicaba cero potencia reflejada, pero al fijarnos en el wattimetro MALDOL, este indicaba un valor de ROE que era correcto ya que algo volvia por la linea. No obstante ello el instrumento indicador del sintonizador indicaba potencia devuelta cero.

 Muchas veces hemos escuchado decir "tengo la antena correctamente ajustada con ROE cero" mediante el sintonizador (ROE cero?) unicamente si la antena presentara resistencia pura, cosa que sabemos no es cierto, cualquier linea presentara una reactancia capacitiva o inductiva, causa de una desadaptacion produciendo ROE por minima que sea.

Teniendo en cuenta esta premisa y la manera de efectuar una correcta medicion, tomamos nota de los valores para cada banda.

Luego le toco el turno al ICOM AT 500, para lo cual preseteamos de acuerdo al metodo comentado, la G5RV para cada banda, logrando mejorar lo obtenido con el MFJ 948 en todas las bandas menos en la de 80 metros.

Por logica, la actuacion mediante el MFJ 948 insumia mucho mas tiempo al cambiar de banda, mientras que con el IC AT 500 no superaba los dos segundos, es decir que operativamente resulto superior el ICOM al MFJ 948, con la excepcion comentada.

A continuacion los valores medidos

Emision AM
Potencia de Salida 50 Watts

                ICOM            MFJ

Banda     Pot    ROE     Pot     ROE
80           45      1.75     50       1.4 *    AQUI LO SUPERA AL ICOM
40           48      1.75     47       1.8
20           49      1.4       50       1.3 *    AQUI LOS VALORES CASI IGUALES
15           49      1.9       49       1.9
10           46      1.9       45       2.0


Bueno ya tenemos la comparacion y los resultados obtenidos de ella, queda en manos del amigo visitante a la pagina, sacar sus propias conclusiones, yo por mi parte me doy mas que satisfecho, la G5RV esta en operaciones.-



Ing. Pedro Navarro
Mayo de 2013