Interface para modos digitales, parte 1

En la actualidad es muy popular entre los radioaficionados las comunicaciones usando, lo que en forma genérica se llama, “Modos Digitales”. El método consiste en transmitir datos modulando una señal de radio, para lograrlo utilizan un computador personal PC el cual codifica los datos en tonos de audio que se entregan al transmisor usando la modulación de SSB (Single Side Band) disponible. En recepción la señal SSB es convertida a frecuencia de audio que se entrega al PC quien desmodula los datos.

Los mas populares son los modos PSK31 y JT65 los cuales operan similar a los teletipos, es decir envían información alfanumérica generalmente ingresada por un teclado.

Para operar en modos digitales se requiere acoplar un tranceptor de los usados por los radioaficionados y un computador personal. El transeptor puede ser cualquiera, a tubos, estado sólido, sdr, etc,  con la única condición que transmita en USB es decir banda lateral superior.  En modos digitales se prefiere USB aun en bandas bajas como 40 y 80 metros en donde la fonía se hace en LSB.

Cualquier PC puede ser usado, el requisito es que disponga de una tarjeta de sonido y un sistema operativo para el que exista el programa correspondiente.

El acoplamiento básico consiste en intercambiar sus canales de sonido, es decir la salida de sonido del transceptor (phones) se conecta al micrófono de la computadora y recíprocamente el micrófono del tranceptor se conecta a los auriculares del PC.

Además necesitamos una via por la cual el PC le pueda indicar al tranceptor que pase a modo de transmisión. Los tranceptores viene con la función de PTT (push to talk) la cual puede ser usada por el PC mediante un acoplamiento.

Los tranceptores modernos disponen de una función denominada CAT (coputer Aid Tranceiver) que permite que el radio sea controlado desde un PC. Los primeros equipos con función CAT incluían solamente la lectura y cambios de frecuencia desde el PC pero los de nuevo diseño casi todas las funciones del traceptor puede se realizadas desde el PC incluida la función de PTT.

modos_digitales

En teoría existe un problema si acoplamos un PC y es el tema de las tierras.  El tranceptor esta conectado a un sistema de antenas y tierra para corriente de alimentación y de radiofrecuencia independiente del PC por lo cual puede existir diferencias de potencial entre las dos tierra, por este motivo se recomienda que no se conecten las  de tierra del PC y el tranceptor. Para cumplir con esta recomendación los dos circuitos de audio incluyen un transformado para aislar los dos circuitos.  Sin embargo en las aplicaciones prácticas que he realizado no he utilizado transformadores, por lo que las tierras quedan unidas y no he observado efectos secundarios.

Casi todos los tranceptores tiene en el panel frontal un enchufe (Jack) denominado “PHONE” es donde está la salida de sonido con destino a los auriculares. De forma sencilla podemos tomar este sonido y llevarlo a la entrada de micrófono del PC usando plug y cables de audio.

También en el frente del tranceptor se encuentra la conexión de micrófono en un Jack de varios pines donde también se encuentra la posición para el mando del PTT.  La solución para acoplar el micrófono es realizar un conector apropiado para el micrófono del lado del tranceptor y llevarlo por cable blindado a la conexión de auriculares del PC.

Para poner el tranceptor en modo de transmisión se requiere que el punto llamado PTT se conecte a tierra. El tema es que los PC no disponen de salidas que realicen la función de cerrar un circuito. Entonces  para lograr una orden desde el PC se ha recurrido al uso del puerto serial existente en los PC, el puerto serial se conoce también como RS-232. El puerto es un conector de 9 pines denominados como se muestra en el dibujo.

pines

La patica 7 se denomina “Request to Send” (abreviado RTS). El programa del PC puede activar esta patica para que presente un voltaje cuando el PC quiera ordenar  transmitir.  El voltaje aparece con referencia a la patica 5 que es la conexión común (tierra) del conector. Ahora bien el PTT requiere el cierre de un circuito por lo cual hay que realizar un circuito que convierta la presencia de voltaje en RTS a un cierre de circuito, esto se logra con un relevador, un transistor o un fotoacoplador como veremos después en una implementacíon practica.

Un inconveniente es que los nuevos PC en formato laptop no viene con puerto serial pero la solución es usar un dispositivo que convierte un puerto USB del PC a un puerto serial. Este elemento es común en el mercado de complementos para los PCs.

Para la conexión CAT generalmente se hace por puerto serial, por lo cual, si el laptop no dispone de puerto serial propio entonces es necesario un adaptador serial a usb.

Si el tranceptor soporta por la interface CAT la función de PTT, entonces una sola conexión  serial nos serviría tanto para el PTT de modos digitales como para el manejo del radio desde el PC. Si el CAT no soporta el PTT entonces necesitaríamos dos conexiones seriales para la completa operación del tranceptor con el PC.

Como hemos dicho antes, se requiere que el PC disponga de una tarjeta de sonido lo cual es cierto en casi todos los PC. Los laptop modernos tiene la tarjeta orientada a la reproducion de buena música y a veces presentan inconvenientes para usarlo en una función diferente. Por este motivo es común recurrir a adaptadores de sonido para PC para dedicarlo a la función de nuestros modos digitales y no involucrarnos con la propia tarjeta de sonido del PC. El dispositivo de sonido a usb son baratos y es una buena opción.

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