Conmutador para amplificador HF

En mi lío con construir el amplificador Kaolín-2016 de EA1KO, os comenté que lo estoy adaptando a los componentes de que dispongo y a mis necesidades operativas.

Ramón utiliza un conmutador plástico para la salida y entrada de la placa de filtros. A través de él pasan los 600 W PEP de RF, así que, como tengo uno de esteatita lo voy a utilizar, ya que tanta potencia por un conmutador sencillo me parece un poco arriesgado, sobre todo si tengo uno de calidad.

Inicialmente era un conmutador de 8 circuitos (cuatro por cada galleta separada) y tres posiciones, pero yo necesito que pase a ser de 7 posiciones y dos circuitos. Para ello se ha hecho necesario desmontarlo y eliminar tres de los cuatro cursores de cada galleta y unir sus terminales. Además he tenido que extraer el eje para superar los topes que limitaban el recorrido a tres posiciones, con lo que me han quedado, justamente siete pasos, los que necesitaba.

Os dejo estas fotos. Lo próximo, los cambios en el circuito de control.

73 y soldador caliente.

KAOLÍN-2016 de EA1KO, versión EB3BNJ

Para el nuevo “curso” y después de un verano lleno de experiencias DX, muchas buenas pero algunas no tanto, me he propuesto tener algo más de potencia para el próximo agosto. Después de mucho valorar me he decantado por el Kaolín-2016 diseñado por EA1KO, que ofrece 600 W PEP en las bandas de HF. El diseño es fantástico y además Ramón es una bella persona que ha respondido a mis dudas muy amablemente. Además el nombre de Kaolín, tan geológico, ha añadido un plus en la elección, ya que soy geólogo ;-)

Quiero ir contándoos la evolución del montaje y de sus modificaciones sobre el original, ya que quiero añadirle la banda de 160 m para no dejar ninguna banda de HF por cubrir. Otros pequeños cambios los iré comentando en posteriores ocasiones, ya que me voy a ir adaptando a mis componentes reciclados, lo que abunda en la intención que se trasluce en el artículo de Ramón, de ser lo más ecológicos posibles.

En estos momentos estoy recopilando los materiales, en buena parte del cajón de los difuntos, que a estas alturas es bastante grande. Finalmente me hacen falta algunos núcleos de polvo de hierro y condensadores de mica, además de los dos transistores de potencia. Al resto de los componentes vamos a darle una segunda vida. Sobre la compra de los VRF2933 habla Ramón en su artículo, en el que incide que según su procedencia son de mayor o menor calidad. Yo me he decantado por un empaquetado de dos unidades de un suministrador chino que tenía muy buena calificación de los compradores y espero tener suerte y que lleguen a los 30 MHz sin muchos problemas (no pienso en los 6 m que alcanzan los transistores originales, pero que multiplican su precio por 4 ó 5 el de los que he comprado).

De momento he hecho el transformador de entrada. Tenía un par de formas de ferrita de banda ancha BN43-202, y en vez de utilizar cable coaxial para el bobinado de una espira, he utilizado dos tubitos de latón de 3.7 mm de diámetro y 15 mm de largo que tenía, a saber de qué origen. Para unir un extremo he utilizado un trocito de circuito impreso, que como era un poco grueso he limado hasta dejarlo a medida. Estas fotos muestran el acabado final. El hilo del bobinado interior, de cuatro espiras es de dieléctrico de teflón, por eso de que no se funda al aplicarle los 5 W de entrada. Seguiré informando.

73 y soldador caliente.

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