Condensador variable remoto.

Desde hace tiempo tengo un condensador variable en kit (creo que era de MFJ, pero ya no lo recuerdo) de 55-490 pF medidos, apto para hacer un acoplador de antena. Como en la estación dispongo del acoplador Kenwood AT-200, que va muy bien, el proyecto para el que preví el uso del condensador quedó aparcado. Ahora me estoy planteando crear una antena multibanda de hilo aleatorio (llamar hilo largo a 20 o 30 m de cable no es correcto por razones obvias).

En este tipo de antenas no es buena idea acoplar desde el cuarto de radio, porque las pérdidas que pueden ocurrir en el coaxial pueden ser elevadísimas, ya que éstas se disparan cuando hay ondas estacionarias en el cable. Por ello me he planteado poner un acoplador en el punto de alimentación del hilo, y la forma más sencilla es una red LC en L invertida, pero esa es otra historia de la que ya seguiremos hablando conforme avance el proyecto.

De momento el primer paso es motorizar el condensador. Para ello lo primero ha sido montar el condensador. Nada trivial, ya que me faltaba una pieza que no me suministró el vendedor en su momento (a pesar de reclamarla mil veces) y que es primordial: es el tornillo que aprieta el eje del rotor para que se mantenga centrado. Así que, al final he optado por crearlo yo mismo (la rosca original es whitworth de  paso fino, las usuales en Estados Unidos), a partir de un tornillo cortado de métrica M5 y rehaciendo con un macho la rosca del chasis.

Una vez con el condensador operativo, toca motorizarlo. Para ello he adquirido un servo de 180° de giro, para acoplarlo al eje y así pasar de la máxima a la mínima capacidad dentro del rango del servo. Pero claro, hay que controlarlo, y ahí es donde entra el siguiente circuito:

Este circuito con el NE555 es un standard y lo único que he tenido que hacer es ajustar las resistencias a los extremos del potenciómetro para que no se produzcan inestabilidades en el servo. Lo que hace el circuito es generar pulsos cuya anchura es variable que el decodificador que lleva el servo interpreta como posiciones de giro del eje (control PWD, modulación de anchura de pulsos). En el esquema original los valores de resistencias eran 18K y 680K, pero se inestabilizaba mucho el servo, así que las sustituí por dos resistencias ajustables de 20K y 1M, con las que pude determinar los valores actuales, con lo que no se producen movimientos erráticos en el servo. Después he insertado las resistencias fijas y ha quedado definitivamente acabado. Atención al 7805, que se calienta si no se pone un radiador pequeño, al menos con el servo que yo tengo.

Como información adicional, el 555 genera una onda cuadrada de 50Hz, y el potenciómetro lo único que hace es variar la relación entre el tiempo en que la onda está en 1 ó en 0. El tiempo en 1 debe estar entre 0.5 y 2 ms para completar los 180° de carrera del servo (con 1.5 ms se queda en 90°). 

Espero que os haya servido.

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EB3BNJ, Juan

    

ANTENA MULTIBANDA HF MK-I

Teniendo una yagi tribanda de 10-15-20 m uno no puede dejar de pensar que se quedan unas preciosas bandas por utilizar. Es muy habitual colgar de nuestra torreta un dipolo para 40 y 80 m, con lo que se cubren las bandas locales más utilizadas, pero ¿y el resto?.

En el breve lapso de tiempo en que tuve indicativo EC, me enganché a las bandas WARC y ahora las prefiero a algunas de las tradicionales, generalmente colapsadas.

Así que me puse manos a la obra y me propuse crear una multibanda para 12, 17, 30, 40, 80 y 160 m, que cupiera en unos 36 m de longitud ¡ahí es nada!. Lo primero era calcular las trampas de onda, que debían ser estables, ligeras y fáciles de hacer. Para eso nada mejor que fabricarlas con cable coaxial RG-58U del que tenía una buena cantidad de metros y tubo de pvc. Busqué un programa de cálculo, y encontré Coaxtrap, una maravilla porque la coincidencia entre el cálculo y la realidad es excelente. Con él se calculan las dimensiones de las trampas a partir del tipo de cable, la frecuencia requerida y el diámetro del tubo sobre el que se devanará. En mi caso, las medidas han sido las siguientes:

	Banda
	12m	17m	30m	40m	80m
Frecuencia resonancia (MHz)	24.9	18.1	10.1	7.1	3.6
Diámetro forma (mm)	32	50	50	50	63
Espiras	4.6	4.0	6.4	8.6	12.1
Longitud bobina (mm)	22.8	19.8	31.8	42.7	60.2
Longitud cable (mm)	559.7	716.1	1133.6	1515.2	2618.0
Relación Largo/diámetro	0.62	0.36	0.58	0.78	0.89

Lo siguiente fue calcular las dimensiones de hilo entre las trampas. Para este fin no puedo recomendar un programa adecuado porque todos los que he utilizado son pésimos y no dan ni por casualidad con las medidas, así que he tenido que tirar de intuición y el famoso corta y prueba. Así las dimensiones, tras subir y bajar la entena varias veces, han quedado de la siguiente forma:

	Banda
	12m	17m	30m	40m	80m	160m
Frecuencia resonancia (MHz)	24.9	18.1	10.1	7.1	3.6	3.6
Longitud cable (m)	2.64	0.55	1.35	1.30	5.20	7.25-9.50

De este modo quedan unos 18.5m por rama, lo que para una antena que trabaja razonablemente en 160 m, es todo un logro. Por cierto, la longitud de la sección de esta banda es muy variable, dependiendo de si se trabaja la parte más alta (2.0 MHz) o más baja (1.8 MHz), con lo que queda entre poco más de 7 m y algo menos de 10, respectivamente.

Por lo demás, la resonancia se alcanza en todas las bandas perfectamente, aunque en 80 y 160 m se hace necesario el uso del acoplador para moverse un poco de frecuencia, ya que la resonancia es bastante estrecha.

Ahora toca mejorarla un poco, así que esa será la siguiente versión…

73 de Juan

Manipulador CW Merca-Ham 2016

Para esta edición de Merca-Ham, la de 2016, se me ha ocurrido acordarme de una de mis asignaturas pendientes: la CW. Una vez aprobado el examen le he dedicado muy pocos esfuerzos, pero esta vez no va a ser por falta de manipulador.

Desde hace años disponía de una base de gabro de Zimbabwe de buen tamaño (una roca plutónica negra de grano medio-fino), que reservaba para servir como soporte, una barra de aluminio de para convertirse en el brazo del manipulador de telegrafía y un par de cojinetes de bolas.

Hace algún lustro, en CQ Radioamateur apareció una artículo de un colega EA2 (siento no recordar más) en el que se presentaba una llave telegráfica que seguía la proporción áurea (el número de oro), pero que tenía de una disposición de contactos en la parte posterior que no me parecía especialmente estética, así que he optado por mantener la proporción, pero con una situación de los elementos más tradicional. Pero ¿sabes qué es la proporción áurea? Por si acaso, hago un pequeño recordatorio.

En el caso de un segmento dividido en dos partes, se debe cumplir la relación:

AB/AX=AX/XB

Donde A y B son los extremos del segmento y X en punto intermedio. Esta proporción acaba siendo de aproximadamente 1,618. Esta relación nos puede parecer un poco extraña, pero no lo es en absoluto. La encontramos, bien exactamente, o muy cercana, en muchos objetos cotidianos por su estética, por ejemplo en las tarjetas de crédito o las pantallas de TV, así como en diversas pinturas y obras arquitectónicas famosas.

Bien, sin querer llegar a tanto, he aplicado en lo que he podido estas proporciones, por lo que al tener la barra de aluminio de 21 cm, el soporte central debía estar a 21/1,618 cm, es decir, a 13 cm. El resto de los materiales son aluminio, salvo dos cabezas de tornillo grafiladas, de acero, y los contactos, de cobre.

La parte del muelle, que mecánicamente no me suele gustar en muchos manipuladores, la he resuelto mediante dos imanes de neodimio puestos uno contra el otro, con lo que la separación entre ellos marca la fuerza que oponen.

No me lío más y os dejo las fotografías, que a veces dicen más que 300 ó 500 palabras (se puede llegar hasta 1000).

73 de Juan 

Ventilador electrónico

Tener un conmutador controlado por temperatura es un complemento muy útil para nuestra estación, ya sea para refrigerar la parte trasera de nuestro equipo de radio o el disipador de una fuente de alimentación. 

En la red se pueden encontrar multitud de esquemas, muchos de ellos con amplificadores operacionales, o con una gran cantidad de componentes. Lo nuestro va a ser más sencillo y además nos va a permitir dar salida a alguno de esos transistores PNP de germanio -los sempiternos AC125/126 o alguno de esos SFT o 2SB de los que desconocemos las características pero que jamás hemos tirado-. ¡Ahora ha llegado su momento! Se va a convertir en una magnífica sonda de temperatura. Uno de los principales defectos de los transistores de germanio era la gran variación de sus características con la temperatura, de modo que era conveniente hacerlos trabajar siempre de forma que disiparan poco calor para que no se “embalasen” y se autodestruyeran por si mismos. Nos hemos aprovechado del cambio que se produce en la intensidad de colector, que aumenta con la temperatura para convertirlo en un sensor. Así se sencillo. Además hemos añadido un par de transistores de silicio trabajando en conmutación y un ventilador de PC que funcione a 12v.

El potenciómetro ajusta el punto de disparo en que se encenderá el motor del ventilador. Hay que disipar el calor del BD139 según el consumo del ventilador. No tiene más secreto. ¡Se acabaron los calores!.

Atenuadores

Un problema importante con el que nos encontramos cuando hacemos conexiones entre diferentes aparatos o circuitos es que los niveles de señal sean adecuados entre la salida de uno y la entrada del siguiente. Esto se aprecia especialmente en audio y en radiofrecuencia.

En el caso de las frecuencias de audio los posibles excesos de señal se traducen en distorsiones que son claramente audibles.

Cuando hablamos de radiofrecuencia nos encontramos con sobremodulaciones, frecuencias fantasma, etcétera. 

Para evitar estos desequilibrios en radio presento esta tabla que muestra los valores que deben tener los atenuadores para una impedancia de 50 Ohm, la habitual en estas frecuencias.

Para utilizarla sólo hay que decidir qué tipo de atenuador queremos emplear (en "Pi" o en "T") y el grado de atenuación que necesitamos.

Por ejemplo, si queremos emplear un atenuador en "T" de 20 dB, debemos utilizar dos resistencias de 41 Ohm para la rama horizontal y una de 10 Ohm para la vertical.

Espero que os sea útil.

Juan, EB3BNJ 

Preamplificador-compresor para micrófono.

La alta tecnología de los transceptores actuales deja pocos resquicios a que el aficionado pueda efectuar mejoras. Si nos decidimos a abrir nuestro equipo solemos maravillarnos por el alto grado de miniaturización y volvemos a cerrarlo con la sensación de no saber del todo qué es lo que hemos visto ahí dentro y sólo podemos optar a tratar de mejorarlo con accesorios que, en general, compramos y que poco o nada suelen aumentar las prestaciones del equipo pero que adaptan sus características a nuestras necesidades o peculiaridades operativas. En mi caso, después de añadir a mi IC-706MKII el DSP opcional (la única vez que lo abrí), decidí comprar un nuevo micrófono, ya que el  original, aunque efectivo, es poco estético y de mano.

Siempre había querido tener un Shure 55SH, con su estética de los años 50, pero con las prestaciones adaptadas a los standares de calidad actual. Una opción era adquirir alguna de las recreaciones específicas para radioaficionados que de él se han hecho, pero lo descarté porque no quería renunciar a poder utilizarlo en menesteres musicales. La curva de respuesta de frecuencias de este micrófono es de muy alta fidelidad, pero el bajo nivel de señal que entrega - mucho menor que la del electret original de ICOM- representa un problema a la hora de adaptarlo al transceptor. Se imponía añadir un preamplificador, con corrección tonal para adecuarlo a mi voz y, ya puestos, la capacidad de comprimir la señal resultante para utilizarlo en transceptores que no incluyan en su sección de BF un compresor o un procesador, tan frecuentes en los equipos modernos como el IC-706MKII.

Si analizamos el circuito podemos ver que es muy simple, sin circuitos integrados ni componentes críticos, ya que casi cualquier transistor NPN de silicio puede servir y los valores de resistencias y condensadores pueden variar dentro de márgenes bastante amplios. He utilizado el BC548B porque está especialmente preparado para preamplificar audio dada su baja figura de ruido.

La primera figura muestra el esquema, que consta de dos etapas amplificadoras en clase A prácticamente idénticas (T2 y T3). Entre ellas se intercala la red de filtrado de frecuencias de la segunda figura y dos transistores (T1 y T4) que comprimen la señal resultante. La ganancia en tensión de ambas etapas está alrededor de 10, la primera para poder aumentar convenientemente la señal del micrófono y la segunda para contrarrestar las pérdidas de la red de ecualización, con el posterior paso por un potenciómetro de volumen.

Para lograr la compresión, la señal de salida tomada del colector de T3 es amplificada por T4 y rectificada por dos diodos de germanio (D1 y D2). A su salida se encuentra una tensión positiva que aumenta cuanto mayor es la amplitud de la señal de entrada del preamplificador. Con ella se polariza la base de T1, que deriva la señal del micrófono hacia masa cuanto mayor es el voltaje, lográndose de este modo el efecto de compresión. Si se desea variar la tensión de control de T1 sólo es necesario cambiar la resistencia de 1kOhm de su base o sustituirla por una resistencia ajustable. Si queremos disminuir el tiempo de respuesta del compresor se puede cambiar, e incluso eliminar, el condensador unido al cátodo de D2 y la citada resistencia.

En el esquema de la segunda figura, el potenciómetro de la parte superior de la red Baxandall controla las frecuencias graves, el medio las medias y el inferior las agudas.

En mi caso he realizado el circuito dividido en dos placas de prototipo para adecuar el acceso a los controles de tono y al espacio dentro de la caja. Nada impide realizar un circuito impreso adecuado, lo que puede hacer más cómodo el montaje para quienes estén acostumbrados a los kits.

 73 de Juan, EB3BNJ.

Receptor con ECC82 y baja tensión de placa.

En la anterior edición de Merca-Ham®, la de 2014, presenté un pequeño receptor regenerativo con una válvula ECC82 (12AU7 en nomenclatura americana) alimentada con tan sólo 12v de placa y filamento. Para verlo, sólo hay que entrar en el siguiente enlace:

 https://www.youtube.com/watch?v=EYRPayosW3s .

Para los no iniciados hay que decir que las válvulas suelen trabajar con tensiones de placa (ánodo) bastante más elevadas, suficientes para darnos un buen susto si las tocamos, que pueden ir de los 250 v en receptores de radio antiguos, a varios miles de voltios en hornos de microondas o amplificadores de radio. Por ello os recomiendo ir con mucho cuidado si queréis empezar a experimentar con ellas y probar con este receptor, con lo que no os privareis del encanto de estos componentes pero sin tener posibilidad de electrocutaros.

Para realizar esta radio es necesario tener una ECC82, por varias razones. La primera es que es una válvula que contiene dos triodos (el equivalente a los transistores en el mundo de los semiconductores) que son capaces de mantener una buena ganancia con baja tensión. La segunda, que sus filamentos se puede alimentar con 6 volt al ponerlos en paralelo, o 12 volts al cablearlos en serie. Son baratas (menos de 6 € en ebay) y se pueden encontrar fácilmente en las tiendas de electrónica (al menos en Barcelona y Madrid) y en internet. Otras como las ECC83, también muy comunes, no acaban de arrancar a oscilar.

  

El esquema es bastante sencillo.

 La primera sección de la válvula es poco más o menos un oscilador en el que se inyectan las señales provenientes de la antena. La realimentación se produce en el circuito de reja y cátodo (patillas 7 y 8) y la amplificación se controla con el potenciómetro conectado al ánodo (patilla 6), de modo que se mantenga la oscilación y por tanto actua también como control de volumen. En el ánodo se encuentra la señal de baja frecuencia, mezclada con la de RF. La radio frecuencia se va hacia masa gracias al condensador de 330 pF, que presenta una impedancia muy baja para la RF pero muy alta para la baja frecuencia, que se va hacia la rejilla del segundo triodo (patilla 2), donde se amplifica y puede escucharse a través del auricular.

Yo he puesto un LED blanco bajo la válvula, aprovechando el hueco central del zócalo, y alimentado a través de una resistencia de 1K5 Ohm, con lo que a oscuras queda un efecto curioso. El el video de Youtube utilicé un pequeño amplificador para no tener que usar los auriculares, que hubieran sido poco adecuados por el ruido propio de la feria Merca-Ham®. Los datos que no se indican en el esquema son: En la bobina de sintonía y antena, el primario está constituido por unas 20 espiras y el secundario de unas 80 a 100 espiras con dos tomas a 1/3, una para conectar el cátodo y otra para la antena 1. El condensador variable es uno normal para onda media, de 410pF máximo. El transformador que utilicé era específico para salida de audio de una UCL82, pero uno de 220v/12v ó 220v/ 9v servirá perfectamente para auriculares de baja impedancia. El potenciómetro es de 47K Ohm.

¡A disfruarlo!