Interconexion HF, VHF y Echolink, Adendo 1

Complementando la informacion sobre la interconexion de equipos HF, VHF y Echolink explico como se activa en transmisión los equipos y como la señal de voz se envia a cada uno de los equipos que intervienen.

Cuando uno de los equipos tiene una señal de voz debe activar en transmisión los otros dos equipos, por lo tanto tenemos tres casos posibles dependiendo de que equipo esta recibiendo señal de voz ya sea Echolink, VHF o HF.  Para que un equipo transmita se requiere poner a potencial de tierra su terminal llamado PTT. En el caso de Echolink, donde un PC maneja su interconexion, no se dispone de terminal PTT si no que el PC cuando detecta señal de audio pasa a modo de transmisión hacia la Internet.

Es de anotar que cuando ninguno de los tres equipos esta recibiendo señal de audio, todos los tres equipos permanecen en condición de recepción y ninguno esta transmitiendo.

CASO 1, Echolink recibe señal de audio, VHF y HF pasan a modo transmisión.

La figura muestra los caminos de activación y de sonido en caso que Echolink esta recibiendo señal de audio que necesita ser retransmitido por los otros dos medios. Cuando Echolink desea ser retransmitido lo informa poniendo una polaridad en el pin denominado RTS de un puerto serial predefinido. En el caso de PC tipo portátil o Laptop, el puerto serial (llamado COM) es virtual porque estos equipos no disponen de puertos seriales físicos.  En la implementacion  la información del puerto COM se toma de un puerto USB y a través de un dispositivo de adaptación se convierte en una conexión a tierra de un terminal.

En la figura superior se muestra, en color rojo, como la polaridad de tierra ocasionada en el PC se envía a los terminal marcados PTT de los equipos de VHF y HF. Los diodos estan puesto en el sentido de permitir pasar la señal a tierra. La información del PC da, también,  operación a un revelador que va ayudar en las conexiones de radio.

En la figura anterior, y en color verde, se marca el camino que va a seguir el sonido desde la salida de audio del pc (Phone) hasta los entrada de microfono del los equipos VHF y HF. Observe que el sonido al equipo de HF se realiza a travez del contacto del relevador que se encuentra operado.

CASO 2, VHF recibe señal de audio. Echolink y HF a modo transmision.

La figura muestra los caminos seguido para la activación de transmisión (en rojo) y el camino de audio en verde.

Cuando el VHF recibe señal de audio presenta una conexión a tierra de su terminal marcado Busy. Esta información activa directamente al equipo de HF para que pase a modo transmisión. Ya hemos comentado que el equipo de Echolink a través del PC pasa a transmisión si se recibe señal de audio en su micrófono,  La polaridad del diodo D1 es tal que evita que la polaridad a tierra se propague hacia adelante..El revelador no opera.

CASO 3, HF recibe señal de audio, Echolink y VHF a modo transmisor.

Cuando HF recibe una señal de audio esta se envia a travez de un filtro a un dispositivo que suministra un nivel de tierra en su terminal Busy. Esta polaridad activa directamente el PTT de VHF. (marcado en rojo).

La señal de audio se propaga como se muestra en color verde para llevar el sonido al VHF como al PC (Echolink).

 

 

 

 

 

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Interconexion HF, VHF y Echolink

1- OBJETIVO

El presente artículo pretende estudiar y presentar soluciones a un proyecto de como poder enlazar redes de radioaficionados trabajando en HF, VHF(UHF) y Echolink para que operen simultáneamente en una sola conferencia.  La necesidad de este tipo de enlaces se observa en algunos servicios usados por los radioaficionados:

 

Asociaciones de radioaficionados mantienen programas divulgativos sobre aspectos técnicos, culturales y coordinación de actividades. El deseo de estos programas es llegar a la mayor cantidad de usuarios y si se programa en un solo modo, ejemplo HF, este es afectado por efecto de la propagación y su divulgación se frustra por malas condiciones.

Muchos radioaficionados , por razones prácticas, solo tienen equipos para una sola modalidad: HF, VHF o Echolink y se ven limitados a recibir información que utilice ese modo y no pueden recibir la información divulgada en los otros modos.

La figura 1  muestra como se puede implementar el proyecto.

En el centro dentro del circulo está el equipamiento necesario. Este consiste de un transceptor de VHF, otro para HF y un PC conectado a internet que opere como un terminal linck  (L) para el sistema Echolink.

El transceptor de VHF opera en una frecuencia de acceso a una repetidora de la zona de tal manera que lo que transmita este equipo se distribuye en una amplia área cubierta por esta repetidora. En la actual implementación se usa VHF en la banda de 2 metros  (144-148 Mhz).

El transceptor de HF (Onda Corta)  recibe y emite globalmente pero su alcance está determinado por las condiciones de propagación que depende de la ionización de las capas altas de la atmosfera que a su vez dependen del comportamiento del sol.

Por ultimo un un PC conectado a la red de Internet actúa como un terminal de Echolink en la modalidad de link (L) . A través de Echolink, operadores de cualquier parte del mundo con acceso a Internet pueden tener comunicación entre si usando PC o teléfonos celulares inteligentes usando la red de servicio publica celular.

Los tres componentes centrales, transceptores de HF y VHF y el PC con Echolink deben estar interconectados con un circuito con cierta lógica que determine automáticamente que equipo debe transmitir y que equipo permanece en recepción. En principio, durante la transmisión de una información,  uno solo de los tres puede estar en recepción y los otros dos en transmisión para reemitir la misma información que se está recibiendo.  Cuando no hay información a emitir entonces los tres  equipos permanecen en modo de escucha.

El estado de reposo del sistema es cuando los tres sistemas (HF, VHF, Echolink) están en modo de recepción. En un momento dado uno de los sistemas detecta que tiene información relevante (busy), entonces  usando el circuito de interconexión ordena a los otros dos equipos para que pasen a modo de transmisión (PTT) y el sonido recibido en el primer equipo debe enviarse a los otros dos que están en transición para que repitan la misma señal de audio que está siendo recibida con la mejor capacidad posible.

2- IMPLEMENTACION

El Colega y amigo HK3GBC Eberto Aguilar, la localidad de Girardot Cundinamarca  ha realizado una implementación práctica y completamente operativa de la interconexión entre HF, VHF y Echolink.

En la figura 2 se muestra los circuitos de como se ha realizado la interconexión.  El dibujo tiene algunas simplificaciones ya que su objeto es presentar en general como se logra la interconexión y no los detalles constructivos del mismo.  Para discusiones más detallas de los circuitos por favor contactar a su autor HK3GBC.

El PC es usado para manejar el Echolink en modo de Link (L). Cuando el sistema echolink desea le retrasmitan  su información  utiliza un puerto serial (puerto COM) poniendo polaridad en el pin marcado como RTS.  Los nuevos PC especialmente los de formato LapTop no tienen puerto físico serial denominados SR232. Para conseguir la funcionalidad de puerto serial se recurre a un dispositivo que simula el puerto COM a través de una conexión USB .  Al final del convertidor serie a USB es necesario usar un circuito adaptador que convierta la polaridad en el pin RTS al cierre de un contacto para usar como información PTT hacia el equipo de radio.

Los equipos de VHF normalmente marca en un terminal cuando hay recepción de información, esta señal normalmente esta marcad como “Busy”  (ocupado) pero en algunos radios pueden tener otro nombre. El umbral en que se decide si existe una transmisión está determinada por el control  Squelch del radio.

La información de ocupado es un tema un poco más complicado en HF. En VHF se utiliza modulación FM la cual mantiene una portadora durante todo el tiempo que está transmitiendo, pero en HF se utiliza modulación SSB la cual tiene la portadora suprimida.  En SSB solamente hay señal en el aire cuando el operador habla, pero durante los espacios entre palabras y por entonación la señal desaparece del aire.  Otro inconveniente en HF es que la relación entre señal y ruido cuando las señales son débiles son muy cercanos y es difícil distinguir si la señal recibida es realmente información o es ruido. En la presente solución se ha incluido a la salida de audio del receptor de HF un filtro para tratar de reducir el ruido para luego pasar a una unidad que detecta cuando hay señal relévate dentro del ruido para producir una marcación similar al Busy utilizado en el equipo  VHF.

Las señales de Busy del equipo VHF y HF se combinan con la señal proveniente del PC para dar operación a los terminales PTT. La combinación se realiza usando 3 diodos para conformar la lógica necesaria  para la correcta operación de los equipos. Cuando la operación proviene del PC también se da operación a un relevador para provocar una correcta conexión de audio.

Las señales de audio de los tres equipos (señal saliente y entrante) se combinan usando 5 resistencias de 10 Kohms para permitir que los canales de audio tenga su correcta conexión de acuerdo a la configuración del momento. Un contacto del relevador cierra conexión en la parte de audio para la operación cuando la señal es recibida en PC y retrasmitida simultáneamente por VHF Y HF.