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martes, 18 de agosto de 2020

USB CAT para Yaesu FT-890

Este adaptador USB/Serial que se usa para CAT es del tipo FTDI, tiene ademas de las lineas de RX y TX Seriales las lineas de control que nos permitirán usar una de ellas para transmitir en CW desde la PC.

En Linux, con el comando lsusb podremos ver como detecta al módulo conectado en el puerto USB, y con dmesg veremos como lo identifica el kernel en el sistema; en mi caso (y creo que en la mayoría) genera un archivo que apunta al dispositivo en /dev/ttyS0; o bien /dev/ttyS1 en el caso de que la direccion 0 esté ocupada.

Yo uso como software de log del dia a dia cqrlog, el cual tiene muy buenas caracteristicas!, incluso se puede usar para concursos aunque en este aspecto entiendo que es mejor el soft N1MM. Para los que prefieran usar Windows, encontré este doc de Matías LU9CBL muy bien explicad.

En el caso de un concurso resulta práctico tener una interfaz para que llame un CQ automáticamente o pase un reporte de señal + un numero incremental con teclas "macro" por ejemplo, es por eso que ademas de tener el sistema CAT me interesa ampliar las capacidades de la interface para que sirva de CW-Keyer.

En algunos equipos el protocolo CAT permite que se les envie caracteres para ser transmitidos directamente, no sería necesario ampliar el circuito hasta la entrada de "key" del transmisor; pero como el FT-890 no lo tiene incorporado la solucion es usar la linea de DTR para que haga el keying desde la PC corriendo CQRLOG bajo Linux

Aclaro que esto funciona bajo Linux porque lo que vamos a hacer no se puede hacer en Windows, usar el mismo puerto serial con dos programas diferentes en tiempo real. Esto se puede hacer porque no abrimos el puerto de manera exclusiva y porque con uno de los programas usamos pines del puerto que el otro programa no controla.

Control CAT en Linux

Para el control CAT usamos hamlib y entre su set de herramientas viene rigctl, el cual será invocado como demonio (rigctld) desde cqrlog cuando este inicie.

Previamente a configurarlo en cqrlog lo necesitamos saber cual es el numero que corresponde a nuestro equipo; para ellos ejecutamos rigctl -l desde la consola. Podemos encontrar mucha mas informacion util en las paginas man del comando.

Como podemos ver el FT-890 esta entre los que tienen un soporte estable, es decir que está completamente implementado el CAT con todas las funcionalidades que este modelo de transceptor permite.

El comando que podemos usar para verificar el funcionamiento es:

  rigctl -m 115 -r /dev/ttyS0 -s 4800 -vvvv

 Con eso seteamos el modelo, el dispositivo con el cual se establece la comunicación serial, la velocidad y con un nivel elevado de debugging por la salida estandard.

También podemos usar la aplicación grig para obtener una ventana grafica de control mediante CAT de nuestro equipo. Ideal para controlar una estacion remota.

Habiendo comprobado que funciona bien podemos configurar en cqrlog con los mismos parámetros.

En mi caso saqué las señales de control DTR y RTS de default para dejarlas en OFF asi no me ponian el equipo en transmision al momento de levantar el demonio de rigctl.

 CW-Keyer en Linux

Para poder transmitir CW desde la PC, usaremos el software llamado cwdaemon, el cual podemos apuntarle que use el puerto serial ttyUSB0 (no usar el full path!) en mi caso lo lanzo manualmente luego de enchufar el dispositivo USB porque si este software es iniciado antes de que exista fisicamente el archivo, dará un error de acceso.

El comando que uso: 

cwdaemon -n -d ttyUSB0 -x n -iiii

En mi caso, la linea DTR está invertida por eso use un transistor PNP para que conmute inversamente a la señal que le llega desde el chip FTDI.

En la configuracion del cqrlog usé cwdaemon:

Una vez funcionando podemos configurar nuestras teclas macros desde F1 a F10; en mi caso las tengo configuradas para un QSO común, ya que aun no lo usé para un concurso.

Algo interesante es que si compramos un cable ya armado de USB CAT, no tengamos la posibilidad de usar cwdaemon con la linea DTR (como le pasó a mi amigo LU4MEI). No es problema, podemos hacerlo andar usando la placa de sonido ya que si invocamos al software cwdaemon con el argumento -x s obtenemos el audio de la transmision en CW por la placa de sonido del sistema y desde ahí usarlo para que haga la transmision.

Para eso necesitaremos este circuito:



domingo, 28 de junio de 2020

DX-Commander vertical multibanda

Una de las antenas que quisiera experimentar, probablemente cuando se levanten las restricciones por la pandemia lo pueda hacer. Sin embargo hice una simulación de la misma para MMana-Gal, ver link al final del artículo.

DX-Commander es una antena vertical diseñada por Callum McCormick, M0MCX; el cual es un gran experimentador y youtuber. La antena es simple; se trata del mismo concepto del dipolo llamado "bigote de gato" o "Fan Dipole" en inglés, donde tenemos una sola alimentación central y diferentes medidas de cable que forman los dipolos resonantes en diferentes bandas
Dipolo multibanda.
Hay cierta interacción entre los elementos que lo conforman, sobre todo si estos resuenan en frecuencias parecidas, por ejemplo para la banda de 15m y 17m.
La idea de Callum es usar este concepto para una vertical donde hay varios elementos verticales conectados en el mismo punto y todos de 1/4 de onda para la frecuencia de resonancia (con un plus que veremos mas adelante)

Punto de alimentación de la vertical DX-Commander
Click aquí para ver la pagina del producto
Click aqui para bajar el PDF original de la DX-Commander


DX-Commander

En las siguientes imágenes se puede ver como está la antena ensamblada; cada elemento de 1/4 de onda, termina con su cable en un lazo cerrado y se engancha con un elástico que viene del plato superior y de esta forma lo mantiene estirado, incluso durante días de viento. Como los elásticos + las riendas del poste telescópico producen una fuerza que tiende a colapsar los tramos del poste, Callun provee unas abrazaderas con un forro de plástico (manguera de pecera) para evitar que colapse.

El poste de 10m de fibra es uno de los elementos importantes en la DX-Commander

Planos de tierra no sintonizados

Plato (15cm) guía y para sujección de las riendas, nótese la abrazadera.

La antena resuena en todas esas bandas!

Una vista de todos los elementos.
Uno de los aspectos interesantes es que el cable de 40m resuena en 40m y en 15m por ser tercer armónico, pero para que se pueda usar dentro de la banda, se alarga el irradiante de 40m y se vuelve sobre si mismo en la punta, esto baja la curva de roe en 40m pero lo hace mas sobre 15m; si no fuera por esta pequeña carga lineal, no se podría usar sin sintonizador en 15m.

Planos de tierra controversiales

Hay mucha bibliografía al respecto y aún se sigue debatiendo sobre este tema, al parecer no hay nada muy definitivo!. Callum se basa en un estudio de Rudy N6LF
donde realizó la prueba práctica de usar un monopolo (radial en la malla del coaxial), donde obtiene el punto de partida de las demás pruebas.
Luego agregó 4 radiales de 1/4 de onda y obtuvo 1dB
Luego con 8 radiales de 1/4 de onda obtuvo 1.6dB
Con 16 radiales del mismo largo obtuvo 2.2dB
Con 32 radiales del mismo largo obtuvo 2.5dB
y con 64 radiales del mismo largo consiguió 2.6dB
Y ahi vemos que la curva de radiales y ganancia ya se comienza a aplanar, por lo tanto agregar mas radiales no van a mejorar significativamente la ganancia. Ahora bien... Rudy también notó que si cortaba a la mitad estos radiales de 1/4 de onda obtenía algo muy similar a la ganancia de los radiales estirados de 1/4 onda; prácticamente es la misma ganancia con 16 radiales de 1/4 onda o 32 radiales de 1/8 de onda.


Link al PDF de Callum
Link al PDF de Rudy 

Video donde Callum explica lo de los radiales:


 Por este motivo la antena DX-Commander son 6 manojos de 5 cables cada uno para obtener 30 radiales de 3.5m cada uno. Pero tambien pueden ser 20radiales.



 También Callum comenta que muchos radiales pequeños funcionan mejor que menos cantidad pero mas largos; y la cantidad de cobre de cada uno de estos, debería ser 1.5 ondas de largo para la banda mas baja por lo menos. Con 20 radiales de 3.5m tenemos 1.75 ondas para la banda de 40m, y 3.5 ondas de longitud de cobre en radiales para la banda de 20m y etc...

Por ahora suena una antena genial, pero claro... es el inventor y fabricante de un producto comercial!, por que creerle al vendedor!? Bueno, cuando vi este video me gustaron muchos los resultados y esta es una prueba realmente confiable


La antena fue comparada en tiempo real midiendo spots en WSPR conmutando entre la vertical de DX-Commander y una Hustler 6BTV. Los resultados para las bandas en general fueron mejores para la DX-Commander sobre todo en las bandas bajas:
En azul la DX-Commander


Ventajas

  • Puede ser usada en estación base o portable con buenos resultados
  • Puede ser usada con mucha potencia
  • No requiere acoplador de antena
  • Buen ancho de banda
  • Bajo ángulo de despegue, buena para DX.

 Desventajas

  • Poste de 10m de fibra de vidro no es fácil de conseguir o económico (*)
  • No es práctica para armar en una cima SOTA o cuando se requiere velocidad de armado (*).
  • Necesita por lo menos características de suelo similares a las de un parque, no se recomienda para lugares secos o deserticos donde el suelo tenga poca conductividad
(*) Callum ha hecho nuevas versiones, mas portables y livianas con postes de menos longitud, para las bandas altas.


Simulación en Mmana-gal (version tribanda) 

Aquí dejo los puntos mas importantes del análisis para esta version tribanda. Este análisis lo hice simulando una versión de solamente las 3 bandas que yo uso, se le pueden agregar mas bandas como tiene la original.
Para realizar la simulación me basé en la teoría del diseño, en algunas medidas que da Callum y en la optimización que provee Mmana-gal.

Impedancia y ROE para las tres bandas

Diagrama de campo lejano para 15m

Campo lejano para 20m

Campo lejano para 40m

Curva de ROE para 15m

Curva de ROE para 20m

Curva de ROE para 40m

Este es el archivo que hice simulándola y optimizándola en Mmana-gal, aquí se pueden ver las medidas de cada uno de los cables.

Construcción:

Continuará....

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... :-)

sábado, 21 de septiembre de 2019

Operación Portable /P y Movil /M en Argentina

En la Argentina tenemos diferencias con los que normalmente se estipula para la identificación de una estación que transmite Móvil o Portable ya que puede resultar confuso por el tipo de sufijo que usamos en nuestras señales distintivas.

En otras partes del mundo la señal distintiva (SD, callsign) puede ser modificada en el sufijo para identificar una operación Portable con /P y para Móvil con /M, en algunos países es obligatorio identificar la forma de como estamos operando y en otros no. En muchos casos siempre depende del operador incluirlo o no en su SD, esto no es un error o infracción mientras que no contradiga lo que dice la reglamentación a la que debe obedecerse en ese país.

Definiciones Internacionales

Veamos las definiciones aceptadas mundialmente de los diferentes modos comunes en los que podemos operar:

BASE: Estamos operando desde nuestro QTH fijo y que normalmente es declarado ante la ENACOM en el caso de Argentina. Normalmente hay un shack, una instalación fija de antena y alimentación de energía eléctrica alterna en conjunto con fuente de alimentación, UPS, etc
No hace falta agregar un sufijo a nuestra SD.

PORTABLE: Es cuando se transmite en una ubicación fuera de la ubicación del QTH normal, normalmente es una estación de campaña, de fácil armado y desarmado, normalmente las antenas y los equipos se despliegan de manera rápida y pueden ser llevados de un lado a otro, por tal motivo generalmente se usan con baterías y se identifica con grid locator o coordenadas terrestres su posición.
Ver mas aquí  
y aquí
Hay una confusión entre lo que sería este modo de operación portable con el uso de equipos portátiles. Un equipo portátil puede ser usado desde nuestra base o en portable pero hace referencia a la construccion del equipo (No es una forma de estación). Se incluyen: móviles de mano, a los Handhelds, handies, HT o Hand Transceivers; es decir para los equipos pequeños que incluyen batería y antena en el mismo conjunto.
Normalmente en otros países los operadores agregan /P como sufijo de la SD

MÓVIL: Es cuando el transmisor tiene la capacidad de ser desplazado, se transmite desde un vehículo con antena incorporada, ya sea en movimiento o durante paradas no especificadas.
Normalmente en otros países los operadores agregan /M como sufijo de la SD para moviles terrestres.

Cabe destacar algunas aclaraciones:
  • Si transmitimos desde el patio de nuestra QTH con un handie no estamos en transmisión portable.
  • Transmitir Móvil o Portable no tiene nada que ver con el equipo transmisor que se esta usando.
  • Móvil, puede ser auto, camión, tren, pedestre, ecuestre, bicicleta,  silla de ruedas, etc. No esta de mas aclararlo durante el QSO, pero no se aclara en la SD; la cual es siempre /M ya que siempre son del tipo terrestre.
  • Hay casos especiales como: Móvil Marítimo identificado como /MM, Móvil Aéreo como /AM y en algunas reglamentaciones que permiten un segundo QTH, este se identifica como /A
 Ver mas sobre prefijos y sufijos aquí

Que dice la ENACOM de todo esto?

La ENACOM como Autoridad de Aplicación en Argentina establece en el Reglamento General de Radioaficionados lo siguiente:
(Extracto de la reglamentación con puntos pertinentes)

DEFINICIONES
1.4.15.ESTACIÓN:
1.4.15.1.ESTACIÓN DEL SERVICIO DE RADIOAFICIONADOS: Estación radioeléctrica compuesta por uno o más transmisores, receptores o transceptores, incluyendo los sistemas irradiantes y las instalaciones accesorias, necesarios para operar en el Servicio de Radioaficionados. La misma podrá ser “Fija”, instalada en un domicilio, o cuando no tenga capacidad de trasladarse mientras se encuentra en operación; “Móvil”, instalada y con capacidad de operación en un vehículo terrestre, marítimo o aéreo; "Móvil de mano", cuando sea transportable manualmente, con fuente de alimentación autónoma y antena incorporada, con capacidad de operación.
1.4.36.SEÑAL DISTINTIVA: Identificación otorgada por la Autoridad de Aplicación a un Radioaficionado, Radio Club, Institución Autorizada o Institución Reconocida.
 1.4.40.TARJETA QSL/EQSL: Confirmación (postal o virtual) que intercambian los Radioaficionados por sus comunicados realizados y los Radioescuchas por los comunicados recepcionados.
 Capítulo VIII – Señales Distintivas e Identificación
 8.1. La Autoridad de Aplicación asignará las señales distintivas correspondientes a las licencias de Radioaficionados. En la conformación de las mismas se otorgará un prefijo correspondiente a nuestro país más un número, tomados de la serie internacional del Apéndice N° 42 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) (Edición de 2016) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), y un sufijo correspondiente a la ubicación geográfica, cuya primera(s) letra(s) se regirá(n) por la siguiente tabla:


8.2. El criterio de selección y asignación de señales distintivas de cualquier tipo dentro del Servicio de Radioaficionados será facultad y estará bajo la responsabilidad de la Autoridad de Aplicación. El criterio por el cual se determinará el sufijo correspondiente a la ubicación geográfica es el siguiente:
8.2.1. En caso de poseer una estación fija, conforme al domicilio de emplazamiento de la misma.
8.2.2. En caso de poseer únicamente estaciones móviles, o no contar con estación alguna, conforme al domicilio que consta en el DNI del Radioaficionado.

Capítulo IX – Estaciones Fijas, Móviles, Espaciales y Terrenas
9.1. El titular de la licencia de Radioaficionado está facultado para instalar y operar estaciones fijas y/o móviles, debiendo operar en las frecuencias, clase de emisión, potencia y condiciones que correspondan a su categoría.
9.2. Toda estación deberá ser operada únicamente por su titular u otro Radioaficionado a quien el titular autorice. En este último caso, el autorizado deberá hacer mención de ambas señales distintivas, la del titular y la propia, en ese orden, agregando una barra y la letra correspondiente a la división política de su operación conforme al apartado 8.1, y utilizar exclusivamente las bandas que autoriza la categoría de su licencia.
9.3. Sólo los Radio Clubes, Instituciones Autorizadas e Instituciones Reconocidas podrán operar simultáneamente múltiples estaciones de su titularidad durante el dictado de cursos, Práctica Operativa, toma de exámenes, contactos DX o concursos, según corresponda a sus competencias.

ESTACIONES FIJAS
9.4. Se deberán declarar ante la Autoridad de Aplicación, a través de un Radio Club o Institución Autorizada, todas las estaciones fijas que el Radioaficionado posea.
9.5. En caso de poseer múltiples estaciones fijas, el Radioaficionado deberá agregar a la señal distintiva una barra y la letra correspondiente a la división política de operación conforme al apartado 8.1, según corresponda.
9.6. Se podrá instalar transitoriamente la estación en un domicilio diferente al declarado. En estos casos se deberá adicionar a la señal distintiva una barra y la letra correspondiente a la división política de operación conforme al apartado 8.1, según corresponda.
9.7. Los Radioaficionados que trasladen su estación fija por períodos de más de 120 (CIENTO VEINTE) días corridos deberán solicitar el cambio de domicilio de emplazamiento.

ESTACIONES MÓVILES
9.11. El titular de la licencia de Radioaficionado está facultado para instalar y operar estaciones móviles en vehículos terrestres, marítimos y/o aéreos.
9.12. El titular de la licencia de Radioaficionado que instale y opere una estación móvil deberá mencionar su señal distintiva, su ubicación geográfica y su condición de móvil.

Teniendo en cuenta la reglamentacion vigente:

Como especificar desde la Señal Distintiva en Argentina este tipo de operaciones?
  • En argentina como usamos la letra P para identificar una estación transmitiendo desde la provincia de San Juan, en vez de usar /P para operación Portable, es obligatorio el uso de /(letra que identifica la provincia donde estamos operando) y no es necesario ni mucho menos obligatorio agregar un /P o /(lo que sea) para identificarnos en una operación conocida como Portable (ver definición al principio). Es común escuchar que se dice por ejemplo: "portable Mike" para una estación que esta desplazada de su QTH y se encuentra en la provincia de Mendoza, pero esto no quiere decir que es /P/M sino que simplemente es /M.
  • En argentina si es necesario "MENCIONAR" nuestra condición móvil pero NO DEBEMOS AGREGAR NADA EN LA SD. No es necesario agregar /M o /Móvil o /(lo que sea). Ver la diferencia entre los puntos 9.2 y 9.12 de la Reglamentación vigente.

Como debo confeccionar una tarjeta QSL en casa caso?

  • PORTABLE
    • Los datos obligatorios mínimos: SD Corresponsal, Día/Hora, RST/RS, Modo y Frec
    • La SD nuestra debe incluir la letra de la provincia en la que estuvimos desplazados. No es valida la QSL de siempre a menos que se pueda subsanar correctamente lo de la SD y la posición.
    • Posición de la estación; puede ser nombre de la localidad, Grid Locator, Lat-Long, cualquier otro medio que permita ubicar la posición desde donde se estuvo transmitiendo.
  •  MÓVIL
    •  Los datos obligatorios mínimos: SD Corresponsal, Día/Hora, RST/RS, Modo y Frec
    • Como no estamos en nuestro QTH, la SD nuestra debe incluir la letra de la provincia en la que estuvimos desplazados. No es válida la QSL de siempre a menos que se pueda subsanar correctamente lo de la SD y posición.
    • Debemos mencionar en alguna parte de la QSL que estábamos en operación Móvil pero no en la SD.
    • Debemos especificar la posición de nuestra estación al momento del QSO. Puede ser nombre de la localidad, Grid Locator, Lat-Long, cualquier otro medio que permita ubicar la posición desde donde se estuvo transmitiendo.

viernes, 19 de abril de 2019

Acoplador sintonizado para antena EFHW

Habiendo experimentado la antena End Feed Half Wave (EFHW) O bien hilo de media onda alimentado por un extremo con un Un-Un 49:1 con toroide de ferrite, algunos amigos del grupo de SOTA me recomendaron utilizar un acoplador sintonizado.

Encontre buena información en este sitio:
https://m0ukd.com/homebrew/baluns-and-ununs/end-fed-half-wave-antenna-tuned-coupler-efhw/

 
Circuito de M0UKD




Tambien en otro sitio donde hay mucha información es en el de AA5TB:
http://www.aa5tb.com/efha.html



Basicamente, ambos son iguales. Adaptando una impedancia de entre 2000 y 5000 Ohms, característica de la antena EFHW en su punto de alimentación.
En mi caso no tengo un núcleo T200-6 y tampoco me pareció la mejor opción hacer como M0UKD haciendo el secundario "al aire"; por lo que opté por hacer el transformador como autotrafo.

Cálculo

Para el cálculo tuve en cuenta que el capacitor variable con el que lo iba a hacer es de 300pF.

Realización Práctica

Antes de ponerlo en una cajita, hice algunas pruebas de campo detalladas mas adelante, aqui dejo el desarrollo en imagenes desde el principio:
Midiendo el Un-Un de 49:1









Pruebas en el campo

 Lo que hice fue ir al Parque Gral San Martin y montar la antena, y mientras hacia un QSO con Chile en 40m le pedi un momento para intercambiar el acoplador desde el Un-Un al LC, el colega de Chile no acusó ningun cambio, por lo tanto supongo que deberé seguir haciendo otras pruebas en el laboratorio de mi casa.




Agregado de un medidor de ROE

Para eliminar la necesidad de llevar ademas del acoplador un medidor de ROE, le agregué uno en la misma caja del acoplador. Lo hice con 3 resistencias de 150 ohms en paralelo y asi poder usarlo con 15W









martes, 16 de abril de 2019

Amplificador MiniPA-70 paso a paso

Este amplificador se vende por internet como MiniPA70, es un kit de fabricación china y viene sin mucho mas que los componentes en una bolsa. Es un circuito capaz de entregar 70W con una entrada de 5W, diseñado originalmente para ser operado con los QRP comerciales como FT-817, Elecraft KX2, KX3.

Imagen de la publicación en eBay

La primera impresión es la buena calidad de la placa que es doble faz, de fibra de vidrio y con un diseño bastante cuidado y optimizado.
En mi caso con una pequeña modificación lo usaré para un Mountain Topper MTR-3B, de manera portable.
Detalle de la placa



Estos son los faltantes que tiene el kit y que son necesarios para terminarlo:
  1. Circuito
  2. Manual
  3. Disipador (Debe llevar uno si o si)
  4. Ventilador para el disipador (tiene un conector para este)
  5. Conectores SMA para filtro
  6. Elementos para el armado de al menos un filtro pasabajos.
  7. R6 (figura en la placa pero no en el plano)
Probablemente si viniese con todo eso que nombro mas arriba mas alguna caja y tornillería el precio seria el doble de lo que sale en este momento; entre 15 y 30usd mas envío dependiendo del lugar y de la disponibilidad.

Los pasos para armarlo fueron los siguientes:

1 - Buscar Información

Si buscamos MiniPA70 o MiniPA-70 en google vamos a encontrar mucha info en foros y sitios personales. Particularmente destaco como importantes estos:

http://pa-11019.blogspot.com/2016/11/diy-kits-70w-ssb-linear-hf-power.html

http://ea8arx.blogspot.com/2018/06/minipa-70-step-by-step.html

https://www.reddit.com/r/amateurradio/comments/bbuq1z/minipa70_part_1_the_build/

https://ralph-ab1op.blogspot.com/2018/05/minipa-70-watt-hf-amplifier-unboxed.html

2 - Verificación del KIT

Bien, ya con el kit en la mano debemos verificar que coincide con la información que tenemos a mano. Es decir, no hay que confiarse ya que algo puede haber cambiado entre las publicaciones que puse mas arriba con la versión que tengamos nosotros. Por ejemplo, en varias de las imágenes de los sitios anteriores veo que los componentes de montaje superficial no estaban soldados en la placa como fue en mi caso. Por suerte todo el resto era igual y sin sobresaltos.

2 - Armado de los transformadores adaptadores de impedancia

Luego de verificar que todo esté en orden con la información que disponemos, comenzamos el armado de los transformadores de entrada y de salida. El de entrada el primario como en todos estos transformadores esta formado por tubos y las placas de los extremos donde estos tubos van soldados se obtienen al sacarlas del troquelado que tiene en la placa del kit. En este paso, la precaucion que hay que tomar es que las placas queden paralelas entre si, y perpendiculares a la mesa de trabajo ya que luego hay que soldarla a la placa.
Al soldarla se logra obtener el punto de media espira que se ve en el circuito y la espira completa también. Por ahora no pasamos el alambre del secundario ni los soldamos, antes hay que soldar algunos otros componentes.


3 - Soldar el relay de conmutación de antena

Para soldar este rele, hay que doblarle los pines hacia afuera con cuidado pero a 90° para que quede bien soldado. Soldar uno de los pines, acomodar la posición y soldar el resto.

4 - Soldar los terminales de PTT y FAN

Soldamos estos conectores antes de los transformadores porque si los transformadores están puestos, costará mucho llegar cómodos con el soldador.

5 - Soldar los Transformadores

Soldamos los transformadores sin escatimar en estaño para asegurarnos de que quede bien soldado la union con la placa, prestar atención de que un lado quedan los dos tubos unidos y del otro lado abiertos.
Una vez soldados bobinamos; con cuidado de no raspar el esmalte; 2 espiras en el trafo de entrada y 3 en el de salida, en mi caso sobró como 15cm de alambre esmaltado.

6 - Armar y soldar el choke binocular

Tambien lo hacemos con cuidado de no raspar el esmalte y de no romper el binocular de ferrite que tiene las paredes algo finas para el alambre tan grueso que lleva, con dos espiras estamos ok.

7 - Soldar los transistores

Para soldar los transistores se deben recortar los pines un poco para que no se vayan a tocar las carcazas de los dos MOSFETs entre si. Tener mucho cuidado de no manipularlos con estática porque se les puede quemar la compuerta, para evitar esto conviene tocar masa antes de manipularlos.


8 - Instalar el disipador

Con los transistores soldados, podemos marcar el disipador en la posicion de los transistores, y de los soportes de la placa, en mi caso usé un disipador reciclado de una PC antigua y solamente usé dos de los soportes de la placa.
Es muy importante colocar el tornillo y separador, con la base en aislante de goma conductiva o de mica con grasa siliconada para favorecer la disipación.

9 - Soldar las resistencias R4 y R5

Soldamos ahora las resistencias de 2W, para evitar que estas aporten calor a los transistores no las pondremos muy pegadas a estos, asi que se recomienda dejarlas a unos 4 o 5mm por lo menos separadas de los transistores.

10 - Verificar 

  • Con una lupa las soldaduras y la zona cercana a las soldaduras que hicimos. Remover cualquier exceso de estaño o posibles cascaritas
  • Verificar que la posición del preset de BIAS se encuentre a la mitad y medir con el tester cual de los dos extremos es el que se encuentra conectado a masa.
  • Medir continuidad entre el pin central de los transistores y el disipador, verificar que esten aislados!

11 - Alimentar con 12v

Alimentamos con 12V, medimos corriente de reposo, tocamos que no haya ningun componente exesivamente caliente, de hecho ninguno deberia calentar. En el caso de encontrar algo caliente desconectar y revisar todo nuevamente.
Poner un jumper en el conector de PTT y medir con el tester la tension en la salida del trafo de entrada; debemos ajustarlo en 1.5v para luego aumentar en los pasos siguientes.

12 - Conectar equipo y carga fantasma

Conectamos un equipo que le podamos regular la potencia en AM, un roimetro entre el equipo y el amplificador y la salida del amplificador directamente a la carga fantasma.
Con el equipo transmitiendo en 7MHz y medio watt de potencia medimos que la roe a la entrada no supere 1:1.7. cuando colocamos un jumper en el PTT mientras está el MiniPA-70 alimentado con 12V y con el tester midiendo corriente DC.
Luego de medir y verificar la ROE en la entrada pondremos el medidor de potencia y ROE en la salida.
Ahora podemos medir 1W de salida del equipo (lo medimos sin poner el jumper en PTT)

13 - Pruebas

Con el equipo en 1W medimos el consumo y la potencia de salida debería ser de alrededor de 15W. Verificamos que no calienten los transistores. Ajustamos VR1 a un valor máximo de 3.5v NUNCA LLEVARLO AL MÁXIMO!!! ademas de distorsionar mucho, se van a quemar los transistores.
Poner nuestro equipo en SSB con 1W de salida y con algún otro equipo medir potencia y sobre todo distorsión.
Aumentar de a poco la potencia de entrada y verificando, temperatura, potencia de salida, consumo de corriente y distorsión....continuar así hasta los 5W de entrada o los 70W de salida.

14 - PTT por RF.

En mi caso usándolo para el MTR-3B, pero puede ser usado en otro equipo también, ya que con el agregado de una placa para que se active el PTT desde la RF en la entrada.
Circuito utilizado
Método Manhattan


Ya listo para la operación, en mi caso usándolo con el MTR-3B como exitador en CW, le regulé VR1 para obtener 20W con los 2W de entrada. Estos 10dB pueden hacer la diferencia en una operación SOTA. El consumo alimentado con una batería LiPO de 11.1V es de 2.2A


73 de LU1MAW