Preguntas y Respuestas sobre radioaficion

El siguiente articulo fue leído por el Ing. Rodrigo Mejia HK3PJ en el Programa Colombiano para Radio-aficionados emitido el domingo 22 de Mayo 2016 en la frecuencia de 7.135.

 

Hoy voy a responder en la forma más sencilla posible, sin usar fórmulas o gráficos porque no tenemos video disponible, a algunas preguntas que me han formulado varios colegas a través del tiempo, y a explicar algunos inconvenientes que se presentan en las instalaciones de nuestras estaciones, especialmente cuando estamos en la ciudad en edificios, o en casas rodeadas de edificios y árboles.

Pregunta: Es necesario usar un acoplador de antena?

Si la antena no presenta ondas estacionarias altas, no es necesario. Cuando la relación de ondas estacionarias es menor de 1.5:1, no es necesario.   Recordemos que el acoplador no arregla la antena.  Como su nombre lo indica, ACOPLA únicamente.

Aprovecho para recomendarles no usar la palabra machador, que no existe en nuestra lengua española.  Reemplazarla por acoplador o sintonizador.

Cuando usamos equipos transistorizados de sintonía automática, que hoy en día son la mayoría,  el acoplador es muy importante,  porque estos equipos se protegen cuando las ondas estacionarias son altas y entonces la potencia de salida disminuye automáticamente.  Por esta razón, la mayoría de los equipos modernos traen el acoplador incluido internamente.  El acoplador no es para arreglar los problemas de la antena, sino para que el transmisor entregue la potencia total.

Los equipos antiguos de tubos, que todavía utilizamos, no son tan exigentes con las ondas reflejadas.  La etapa final de sintonía manual, acopla bastante bien dentro de un rango.

Pregunta: Es necesario utilizar un BALUN en la antena ?

El balun tiene como función cambiar de balanceado a la entrada a desbalanceado a la salida. Un dipolo es balanceado y el cable coaxial es desbalanceado.  Por lo tanto es necesario colocarlo. Lo mismo sucede con las antenas Yagi, delta, cuadra-cúbicas, verticales, etc.   Si no se coloca,  la línea de transmisión va a irradiar y el patrón de radiación de la antena se va alterar.  Esto causa interferencia en equipos cercanos a la línea de transmisión y puede molestar a los vecinos o interferir otros equipos en la estación nuestra, como los computadores y otros accesorios.

Si hay presencia de radio frecuencia en la estación, es posible que el cable del micrófono capte este campo de RF y nuestra modulación se distorsionará y sonará gangosa.  Además, es posible que otros equipos en la estación funcionen erráticamente, por ejemplo, el computador.

Si usamos líneas paralelas abiertas de alimentación, o amphenol de 300 o 450 ohmios, o cable trenzado;  no es necesario, porque estas líneas son balanceadas.

Pregunta: Es obligatorio que la estación tenga una conexión a tierra ?

No es obligatorio, pero si es muy recomendable.   Es importante distinguir las diferentes conexiones a tierra.  Normalmente las instalaciones domésticas tanto en casas como en apartamentos, hoy en día están obligadas a tener conexión a tierra, según el reglamento vigente llamado RETIE. (Reglamento técnico de instalaciones eléctricas, del Ministerio de Minas y Energía, el cual pueden consultar por internet).

Esta conexión obligatoria a tierra es para la corriente alterna de la alimentación de energía eléctrica.  Por lo regular entre la conexión física a tierra, por medio de una varilla,  y el punto donde tenemos la estación hay más de 10 metros, por lo tanto ya no es una conexión a tierra para la radio frecuencia.  Si estamos operando en 20 metros, esa distancia sería suficiente para formar parte del sistema radiante de la antena o actuar como radial.

Cuando estamos en un edificio la situación es peor, porque la conexión a tierra del edificio da vueltas por todos los pisos y por todos los apartamentos. Y si esta tierra de muchos metros está radiando, vamos a tener muchos vecinos con interferencias en los teléfonos inalámbricos, equipos de sonido, receptores de radio, y televisores,  aunque la señal les llegue por cable.  En este caso, lo aconsejable es no conectar los equipos a tierra.  Si la toma de la alimentación del equipo es de tres patas, es decir tiene tierra, debemos usar un adaptador de 3 a 2 patas, el cual suprime la tierra.

En los Radio Amateur Handbook de años recientes,  hay una  explicación muy ilustrada sobre este tema.  Algunos ingenieros electricistas se oponen a desconectar la tierra, porque están pensando en los 60 hertzios de la corriente alterna y los riesgos personales en caso de una descarga eléctrica en las líneas de transmisión eléctrica.

Ahora con la televisión digital terrestre, muchos hogares van a tener una antena interior, al lado del televisor, para captar las señales locales en la banda de UHF. Si estamos irradiando por las tierras de los edificios, vamos a tener problemas con los vecinos, si transmitimos con potencias elevadas.

Pregunta: Se deben usar supresores de picos en las tomas de corriente eléctrica:

Si vamos a usar una toma múltiple para todos los  equipos de la estación,  es aconsejable que tenga supresor de picos  (o también llamados transientes ) .  Se consiguen fácilmente y son económicas.  Pero debe ir conectada a tierra la toma múltiple.  También hay supresores de picos para los cables de las antenas y del rotor. Cuando un rayo cae cerca de nuestra estación, hay una inducción fuerte en todos los cables eléctricos y de señal y especialmente en el cable del rotor que usualmente no es blindado y está expuesto junto con el cable de la antena. Si el rotor es digital, el daño es casi seguro.

Estos supresores protegen especialmente los equipos modernos de transistores.  Los de tubos resisten estos picos de voltaje, que son ocasionados por descargas eléctricas y también producidos por motores ( por ejemplo los ascensores de los edificios )  y otros equipos eléctricos, especialmente si estamos en una zona industrial.

Pregunta: Es necesario usar pararrayos en nuestra instalación ?

Depende de la altura de nuestras antenas con respecto a los edificios cercanos, estructuras o árboles.  Si nuestra antena es lo más alto en los alrededores, la probabilidad de un rayo es mayor.  Si es más baja, la probabilidad será menor. Generalmente cuando se usan torres de más de 10 metros, éstas deben tener pararrayos.  Miles de personas han muerto por rayos cuando estaban en un terreno plano y empezó una tormenta con descargas eléctricas.  Los campos de fútbol en terrenos abiertos  son peligrosos cuando hay tempestad.  Las reglamentaciones actuales obligan a los edificios a tener pararrayos.  Cuando un rayo cae cerca, es decir a menos de 200 metros, seguramente habrá daños en algunos equipos electrónicos, debido a la inducción de altos voltajes en los cables eléctricos, telefónicos o de comunicaciones en general. Los protectores de picos evitan estos daños.  Los pararrayos se colocan principalmente para evitar muertes e incendios y disminuir los daños ocasionados.  Los pararrayos normales no atraen los rayos sino que los conducen a  tierra, evitando una trayectoria errática que puede producir muchos daños.

Pregunta: Es verdad que las fuentes conmutadas producen interferencias y no se deben usar en las estaciones de radio ?

En los años 91 y 92  llegaron unas fuentes conmutadas que se usaban para los cargadores de batería de las UPS que se usaron cuando tuvimos el apagón.  También hubo algunas de producción nacional que producían mucha interferencia porque no estaban lo suficientemente blindadas y filtradas. Las fuentes conmutadas de los fabricantes de equipos  de radio son muy buenas y no presentan problema alguno.  Son más eficientes, pesan menos y son más pequeñas.

Algunos equipos modernos traen la fuente conmutada incorporada y no producen interferencia alguna.

 

Pregunta: Cuál es el mejor micrófono para nuestro equipo ?

El mejor micrófono es aquel que mejor se adapte al equipo y a nuestra modulación personal. Debemos tener muy en cuenta si la entrada del equipo es de baja o alta impedancia.  Los micrófonos viejos o antiguos eran de alta impedancia y los modernos son de baja, porque los tubos tienen entrada de alta impedancia por la grilla y los transistores baja impedancia por la base.  Un micrófono Astatic D 104  viejo ( al que llamamos custodia ) no se acopla bien con un equipo moderno.  Ahora el fabricante lo produce con un amplificador para aumentar la ganancia y bajar la impedancia, entonces se puede usar con los equipos modernos. Un micrófono barato bien acoplado nos produce excelentes resultados. Algunos colegas usan micrófonos de computador adaptados y los escuchamos muy bien.  Cuestan aproximadamente $ 15.000 pesos.

Pregunta: Cómo podemos mejorar la modulación ?

La modulación la podemos mejorar con un equalizador, que nos permite ajustar los bajos, medios y altos, separadamente,  y darle al audio la respuesta apropiada.  También nos ayuda con el acople de impedancias, porque tienen entradas y salidas de alta y baja impedancia. Antes no se usaban en  las estaciones de aficionados.  Hace unos 15 años se pusieron de moda y los hay de varias marcas.  Los nuevos tranceptores ya traen incorporado controles de equalización  a la entrada de micrófono, que nos permiten ajustar la respuesta de audio al gusto de cada uno.

Pregunta: El compresor aumenta la potencia de salida y por lo tanto la señal ?

Aparentemente la aumenta, porque mantiene un promedio de potencia más alto, pero los picos de señal máxima siguen igual.  Los decibelímetros análogos o de aguja, se mantienen marcando más alto, especialmente si el corresponsal tiene el AGC en lento. Pero también, si no están bien ajustados, producen distorsión y amplifican el  ruido de fondo de la estación.  Se debe usar con precaución, evitando saturaciones en el audio.  Nunca en ambientes ruidosos, como en una estación móvil.

Pregunta: En qué posición se debe mantener el AGC o control de ganancia automática del receptor ?

Depende de la señal que estemos recibiendo.  Si es fuerte, lo colocamos en lento ( o SLOW ) y así no tendremos ningún ruido entre palabras o espacios.  Si estamos en concurso con señales fuertes y débiles, lo mejor es colocarlo en rápido ( o FAST ), para que las señales fuertes no insensibilicen el receptor. Otros prefieren dejarlo siempre en medio ( o MEDIUM ).  En telegrafía es recomendable usar el AGC en rápido.

Pregunta: Cuando se reciben señales muy débiles y se usan los preamplificadores del receptor, no se escuchan mejor.  El decibelímetro aumenta pero la legibilidad es la misma. Por qué ?

Si hay ruido el preamplificador aumenta la señal y el ruido.  Sólo se obtienen buenos resultados cuando no hay ruido, especialmente en 15,  10 y 6 metros.

Pregunta: Qué hacer para disminuir el ruido ?

Existen en el mercado varios libros sobre ruido e interferencias.  Lo primero que debemos hacer es identificar qué clase de ruido tenemos.  Si es ruido eléctrico causado por una mala conexión y chispas en las líneas eléctricas o los transformadores, la empresa de energía eléctrica tiene la obligación de corregir la falla.  Es común que los aisladores se ensucien con la polución y empiece a haber chispas de 60 Hertzios de frecuencia, que se propagan por todo el espectro, especialmente en HF. Las conexiones defectuosas de las líneas también lo producen.  Personalmente he reclamado con buenos resultados.  Hay que enviar un derecho de petición, bien documentado y dando el sitio aproximado donde se genera la interferencia. Existen varios detectores en el mercado.  MFJ tiene uno de bajo precio que funciona bien. Si el ruido es eléctrico, cíclico y permanente, el supresor de ruido del equipo puede servir para disminuirlo. Si es ocasionado por estática, no hay solución.  Otros ruidos producidos por ascensores, motores, computadores  o equipos médicos, son difíciles de suprimir porque no hay una forma legal para obligar a los propietarios de los equipos para que resuelvan el problema, que por lo regular se debe a instalaciones defectuosas o equipos en mal estado.

Pregunta: Quiero mejorar mi estación, por dónde empiezo ?

Sin duda alguna, mejorando el sistema de radiación o antena.  Lo primero, aumentando la altura y bajando las ondas estacionarias si las tiene alta.  Cuando se aumenta la altura, se mejora el patrón de radiación y queda más libre de obstáculos.  Los obstáculos como árboles y edificios bloquean los campos electromagnéticos. Si es posible, se deben sobrepasar.

Si requiere balun, colocárselo sin duda alguna. Para las bandas altas, usar una antena direccional, la mejor que podamos comprar con el presupuesto disponible.  Es la mejor inversión.

Recuerden que la ganancia que se obtiene en la antena es para la recepción y la transmisión.  En antenas, el tamaño si es muy importante.

También se deben revisar las líneas de transmisión o cables coaxiales.  Que estén en buen estado, sin humedad.  Un cable coaxial dura muchos años si ha sido bien  tratado.

Ayer escuché en la tarde una estación de Puerto Rico, NP4A, con 35 dB de señal.  En el portal de internet  están las descripciones de las instalaciones.  Estaba transmitiendo con una direccional de 4 elementos para 40 metros, a más de 20 metros de altura. 

Lograr esta señal con un dipolo, requiere muchos kilovatios de potencia. Cuando pasamos de 100 vatios a 1000 vatios, se logran 10 decibeles de aumento de señal. Si queremos aumentar otros 10 decibeles, se requieren 10.000 vatios, lo cual no es permitido y sería excesivamente costoso.  Lo más económico y práctico es mejorar esos 10 decibeles de ganancia en la antena y el beneficio es tanto para la transmisión como para la recepción de las señales.

Pregunta: Ya mejoré la antena, con qué debo seguir ?

Sin duda, seguir con el audio. Lograr que sea personal, penetrante y que el equipo nos produzca en los picos la totalidad de la potencia ofrecida por el fabricante. Lo primero es ensayar con diferentes micrófonos.  El micrófono más costoso, con letras doradas y de edición limitada, no necesariamente nos produce el mejor resultado. Otra solución es adquirir un equalizador y ajustar el audio a voluntad.

Pregunta: Qué más puedo hacer para mejorar la estación ?

Colocar un amplificador lineal.  Mejorará la señal que nos reportan. Si tenemos 100 vatios y colocamos un lineal de 400 vatios, aumentará nuestra señal en 6 dB. Es decir una unidad S.  Por ejemplo, de S8 pasamos a S9. Cuando hay malas condiciones o ruido, esa diferencia puede ser importante.  En concursos, cuando hay muchas estaciones en la misma frecuencia, rige la ley del más fuerte y el lineal es necesario, ojalá de 1000 vatios. Un lineal puede hacer la diferencia entre hacer un DX o no poderlo hacer después de gritar dos horas.

Pregunta: Ya hice todo lo anterior, qué más me falta ?

Colocar un buen medidor de ondas reflejadas y potencia de salida.  Es muy útil para saber en todo momento como está nuestra antena y con qué potencia estamos transmitiendo.  Son muy cómodos los de dos agujas cruzadas que nos indican todo a la vez.

Y mi última recomendación, si disponemos de los recursos necesarios, es cambiar el transceptor por uno más moderno.  Los equipos actuales tienen mejores especificaciones, especialmente en el receptor.  En la transmisión no hay muchas diferencias.  No es posible distinguir la transmisión de un equipo Collins de los años 60 y un equipo último modelo. Pero otros más populares y económicos  transmiten como los modernos, pero se distinguen después de unos minutos, porque varían ligeramente su frecuencia con el tiempo.

El espectroscopio que tienen todos los equipos modernos es muy útil y nos permite escoger frecuencias que no estén interferidas, encontrar rápidamente las estaciones DX, etc.  Los filtros modernos suprimen la mayoría de las interferencias,  no se saturan fácilmente, tienen procesamiento digital de la señal y suprimen el ruido de fondo considerablemente. El ruido eléctrico prácticamente lo suprimen. Incluyen el sintonizador de antena. Decodifican las señales de RTTY.  Incluyen la banda de 6 metros. Algunos tienen dos receptores independientes, lo cual es muy útil para concursos.  Tienen conexión para computador y manejo remoto. Hay equipos de muchos precios, tamaños y colores.

ICOM acaba de introducir el modelo IC 7300, diseñado completamente.  No es una modificación de los anteriores. Tiene pantalla táctil como las tabletas o celulares,  muy fácil de operar, incluye el sintonizador, muy compacto y a un precio muy razonable.  En el sitio eHam reviews, tiene  80 calificaciones y el promedio es  4.9.  La gran mayoría lo califican con excelente,  y hacen mención a su bajo precio y buenas prestaciones. Es mi recomendado para el que quiera cambiar de tranceptor y darse ese gustico.

Espero que estos puntos tratados les sirvan para mejorar sus instalaciones y la operación de los equipos.  Si hay alguna duda o desean una ampliación sobre los temas anteriores, con gusto los atenderé.  Le paso el cambio a Iván para que coordine si hay preguntas.  Muchas gracias por su atención.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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