Mostrando entradas con la etiqueta HF. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta HF. Mostrar todas las entradas

domingo, 21 de junio de 2020

Dipolo rígido para 40m con cargas lineales

Este proyecto comenzó cuando vi que era más económico comprar dos antenas BC2 de marca Eiffel (usadas) que comprar el aluminio para hacer un dipolo de estas características.

Dibujo esquema con las medidas del dipolo acortado.

Los objetivos que establecí fue lograr una antena monobanda y que no tenga complicaciones constructivas, es por eso que después de algunas pruebas descarté el uso de bobinas como elemento de carga y acortamiento ya que para tener un rendimiento aceptable debemos ponerlas al 50% (aprox) de cada rama del dipolo, por otro lado para acortar con un sombrero capacitivo debía necesitar más aluminio, por eso me decidí a acortar usando cargas lineales.

Diseño


Para las cargas lineales se emplearía cable eléctrico de 1.5mm que además de cumplir la función de acortar la antena evita que el dipolo se curve en los extremos por su propio peso, es decir que cumple también una función mecánica. Si UD vive en zona ventosa no dude en usar cable más grueso o mejor aún se puede usar el cable llamado "Copper" que telefónica deja tirado en rollos durante las instalaciones telefónicas, ese alambre soporta muy bien la tracción por el tipo de aleación que lo conforma.
La carga lineal es una línea abierta de 10cm que cumple en este caso la función de acortar la longitud total del dipolo y al mismo tiempo le acomoda la impedancia en el punto de alimentación a casi 50 Ohms. El acortamiento logrado es de aldededor del 37%.


Rendimiento

El rendimiento como todo dipolo acortado es menor que un dipolo de media onda, según lo que se puede observar en la siguiente imagen, la diferencia con un dipolo rígido a la misma altura pero de media onda completa es de menos de 1dB, algo que es imperceptible si tenemos en cuenta que entre cada señal S del S-Meter tenemos 6dB, además tenemos la ventaja de poder orientarlo.

Comparación del plano vertical de dipolos a la misma altura y condiciones de suelo real


La altura y el tipo de suelo cumplen un rol importante en el diseño por eso debemos intentar hacer el último ajuste estando la antena en la posición final, se recomienda a no menos de 15m.
Para el ajuste podemos usar un puente en el extremo de la carga donde va el aislador para la unión con el soporte mecánico, preferentemente nylon de pesca o algun otro similar que tenga resistencia y tratamiento UV.
Además de ese punto podemos jugar con el largo de la misma y esto implica aumentar la impedancia parte resistiva y parte reactiva inductiva. Por eso debemos jugar con ambos valores hasta obtener 1:1 de ROE, el cálculo arroja 300Khz de ancho de banda, cubriría toda la banda de 40m.

Curva de ROE, 7070 como frecuencia central para poder operar en CW y SSB
 
El largo de las dos antenas BC2 es de 6.15m y vamos a necesitar alargarla un poco (50cm por cada rama) y para esto podemos optar por alguno de dos caminos. Uno es alargar con cable desde el punto de alimentación, esto implica alargar el soporte del dipolo para sujetar el aluminio correctamente. La otra opción es consiguiendo aluminio del diámetro correcto para sumarle lo que falta y esto nos permite tener un soporte central de 1.5m solamente.

Click aquí para descargar el archivo de diseño de Mmana-gal.

BALUN

Como se trata de una antena dipolo debemos usar un BALUN, como la impedancia en el punto de alimentación es prácticamente 50 Ohms éste debería ser 1:1 y nos va a servir para evitar las corrientes de modo común (corriente por malla).
El estudio de G3TXQ sobre los choke BALUN es excelente, por lo tanto tenemos en cuenta esta tabla para analizar las opciones en 7MHz.
Impedancia con diferentes choke BALUN
La opción cara: bobinar 17 espiras de RG-58 en un toroide de ferrite de 2.4" Mix 43.
La opción económica: bobinar 25 espiras de RG-58 con un diámetro de 10.7cm, una opción puede ser un tubo de PVC 110mm o una botella de gaseosa (vacía XD).
Será por esto que también se llaman "Ugly BALUN"? Foto de M0JCQ

Construcción

Continuará... :-)

lunes, 1 de mayo de 2017

Receptor de Conversion Directa para CW

Esta publicación es para ampliar la publicación anterior sobre el desarrollo de un quipo de CW a partir de un Cahuane.

Consideraciones para diseñar un receptor de conversión directa


El receptor de conversión directa es muy fácil de lograr y funciona muy bien si se tienen en cuenta que hay que resolver algunos problemas previos:

1) Como es un receptor que obtiene audio directamente de la RF, se debe amplificar en audio varias veces y es muy facil amplificar una señal espúrea de los 50Hz de linea 220v o alguno de sus armónicos en 100Hz o 250Hz. Por eso es muy importante tenes un filtro de audio.
Tambien el blindaje puede ayudar para evitar este ruido.
Distribución de la ganancia en un superheterodino y en uno de conv. directa.



2) Microfonismo, este problema es porque los osciladores y todos los componentes sensibles en su posicion pueden variar la frecuencia con las vibraciones, esto produce como efecto que las vibraciones salgan amplificadas en la etapa de audio como si se tratase de un microfono.
La solucion es hacer el circuito lo mas rigido posible sin, componentes sueltos o con partes sueltas como los nucleos de las bobinas.

3) Radiacion del VFO, este problema no le afecta al receptor, pero si a los receptores cercanos ya que un conversion directa emite parte de su energia en uW por la antena ya que pasan por el mixer hacia la antena. La solucion es tener un filtro pasabanda con un preamplificador de audio para separar las etapas, un mezclador de FET doble compuerta o de celda Hillbert tambien evita que ocurra esto.

Teniendo en cuenta estos consejos, que son mejor explicados aqui, El diseño de mi receptor es con un NE612 y un TL081 como primer etapa, luego vendran los filtros y el amplificador de audio final.


V1 es la salida del NE612 (Detector de producto), al tomar una salida balanceada es muy facil eliminar los ruidos por nodo comun como el del punto 1, luego la ganancia no es muy grande para evitar los problemas de microfonismo y con un preamplificador de RF a la entrada del NE612. Vcc es de 9v, y la resistencia de 20Mg es para simular la impedancia de entrada de la etapa siguiente, la cual es el filtro de AF antes de amplificarlo en la etapa final.

Probando el receptor

En el siguiente video se ve como funciona el receptor sin filtros y la recepcion es bastante limpia.



Prueba con filtro de CW




lunes, 20 de julio de 2015

Filtro de CW de 200Hz de ancho de banda


Este circuito lo hice para mejorar la recepcion de señales en CW en mi transversor. En un receptor DC es fundamental contar con un buen circuito para recibir bien CW ya que normalmente tienen un ancho de banda algo amplio y como sabemos en 1KHz pueden entrar varias señales simultaneamente. Con este filtro de tan solo 200Hz con el centro en 750Hz podemos librarnos facilmente de todas las señales vecinas; tengamos en cuenta que el filtro trabaja en la zona de audiofrecuencia por lo tanto ademas es muy facil de hacer andar, muy economico y no es critico su montaje como si se tratase de RF.

Se puede hacer como en mi caso que lo puse dentro del equipo, o bien como un filtro externo en un equipo comercial.

Circuito

Estuve buscando algun circuito de filtros activos ya que lograr hacer un Butterworth de audio con bobinas y capacitores puede ser algo complicado y de tamaño mas grande. Luego de investigar un poco me decidi por hacer el "Hi-Per Mite" Del grupo QRP 4 State por los comentarios de quienes lo hicieron y lo usaron; al parecer realmente es de alta perfomance sin introducir ringing en el audio filtrado.

http://www.4sqrp.com/HiPerMite.php





Como se observa en la imagen, la gente de 4SQRP uso componentes variados, capacitores de buena calidad pero las resistencias son de 5%. Segun su articulo no es necesario prestar mucha atencion a este tema.




Implementacion

En mi caso no encontre en la casa de electronica las R de 36K, asi que lo hice con una de 33K y una de 3.3K, el valor produce un pequeño corrimiento en la señal central que no seria de 750Hz sino de un poco mas baja frecuencia.
Tambien reemplace R12 y R11 por un potenciometro de 200K. Tengamos en cuenta que en todo caso siempre debe usarse el capacitor de 220uF para el desacople.

En todo caso hay que prestarle atencion a este cuadro que hicieron los diseñadores del circuito.



Le puse un rele para activarlo y desactivarlo desde el Arduino


En el video se pueden ver las primeras pruebas del filtro, aun no esta cableado hasta Arduino, por eso uso un cable directamente a 5v para activarlo y desactivarlo. Se puede escuchar como se reduce el ruido de banda.

miércoles, 3 de junio de 2015

Receptor Regenerativo Multibanda

Siempre quise hacer un receptor regenerativo para experimentar su funcionamiento muy particular y cuando me puse a ordenar mi taller hace unos meses atras encontre unas cajas de metal que alguna vez hice plegar para meter los experimentos que iba haciendo, en particular las hice para alojar unos transversores de 27MHz a 7MHz, lo cual nos permitiria usar los equipos de CB en 40m cuando apenas sacamos la licencia de radioaficionado alla por 1994.

Finalmente hicimos dos de esos equipos y me quedaron como 5 cajas de metal que con el paso del tiempo se apilaron en algun lugar de mi taller.

Luego comence a pensar que podria hacer ya que tenia unos dias a la tarde libres y con ganas de hacer algo de radio me dedique a leer el handbook de ARRL y recorde mi materia pendiente de hacer un receptor regenerativo para HF.

Me gustan los receptores de mucha cobertura y empece descartando los circuitos que tienen bobinas de realimentacion positiva (tickler coil) porque no me permitiria hacerlo facilmente multibanda, ya que para eso tendria que intercambiar bobinas completas.
La solucion fue cuando encontre un circuito que su realimentacion positiva es a traves del source de uno de los FETs y no por otro metodo. Al lograr el efecto de regeneracion de esta manera es mas posible intercambiar bobinas con una llave rotativa simple.
Un circuito muy parecido se uso en el diseño de TenTec 1253, el cual tiene 9 bandas para intercambiar con un contador y diodos rapidos. El selector de bandas en el TenTec es digital.


TenTec 1253 Un kit de regenerativo multibanda

Circuito del TenTec1253

Yo queria darle un estilo "vintage" a la carcaza un poco en honor a los primeros regenerativos que usaban los aficionados de hace varias decadas atras. Lo que hice fue usar dos tapas de las cajas metalicas que tenia, una para el chasis y la otra para el frente. La caja finalmente seria de madera lustrada.


El circuito que use fue el que se propone en el sitio de Ray Charles (circuit salad)
http://circuitsalad.com/2012/09/30/a-high-performance-regenerative-radio/
Circuit Salad Regen Receiver
En mi caso yo use FETs 2n3819 y me costo un poco hacerlo andar porque tuve que modificar los valores de C8=0.1uF, R13=220 y R8=33K. El metodo que use es del tipo manhattan y estas son las imagenes:





Para el dial use un capacitor de 465pF y una reduccion en un principio de 8:1, pero luego de usar el radio le saque completamente la polea mas pequeña y le hice un torneado al eje de la perilla directamente.







A la derecha arriba se observa el dial principal y abajo el ajuste de un diodo 1N4007 haciendo de varicap para una sintonia mas fina. A la izquierda arriba se ve el control de bandas hecho con una llave rotativa de ventilador de 3 posiciones y que luego reemplace por una de 9 posiciones que tenia entre la basura electronica que junto "por si acaso".






Continuando con el estilo vintage, le hice un dial iluminado con leds de alta intensidad de color amarillo. Para que la luz no se vea muy puntual lo que hice fue limarle a los 4 leds de 3mm la parte superior dejandola plana y rugosa, de esa manera la luz sale mas difuminada y se parece mas a un foco comun (aunque tal vez demasiado amarilla).






Fue muy rapido hacer el circuito, me tarde mucho mas en todo lo demas, pero creo que logra darle el espiritu vintage que queria. El audio obtenido es realmente muy bueno, con mucha fidelidad, la parte mas complicada es sintonizar CW pero con el 1N4007 fue mucho mas sencillo ya que se controla desde un potenciometro y si la idea es usarlo solo para eso, recomendaria usar un potenciometro multivueltas para la sintonia fina. Como amplificador de audio utilice un circuito destripado de un set de parlantes para PC que funciona con 12v