Distribuidor de antenas de recepción para una estación de concursos

Por Imanol – EC2DX

 

Desde hacía tiempo quería mejorar el sistema de distribución de antenas de recepción para la estación, es algo que tenía en mente desde hacía mucho tiempo pero siempre daba prioridad a otros proyectos, de más “urgencia”.

Posiblemente muchos no habréis tenido la oportunidad de utilizar antenas de recepción y comprobar las ventajas que ello supone, no es que yo sea ningún gurú de la materia ya que las conozco desde hace relativamente poco tiempo pero desde el momento que probé la primera, sabía que sería obligatorio su uso en lo sucesivo. Cuando hablamos de antenas de recepción, a casi todos, lo primero que nos viene a la cabeza es una beverage, con el espacio que ello supone y la imposibilidad para muchos de poder instalarla. No quiero extenderme en explicar los diferentes tipos de antenas de recepción que podemos encontrar, pero si me gustaría hacer una pequeña reflexión, cualquier hilo es mejor que nada, un simple hilo o un trozo de coaxial formando un bucle nos puede sorprender gratamente.

El escenario más simple es en el que nos encontramos nosotros solos delante del equipo sin tener que compartir las antenas con ningún otro puesto de radio, no nos hará falta ningún sistema de distribución de antenas de recepción a no ser que practiquemos SO2R* y deseemos tener las mismas antenas de recepción en ambos equipos para aprovechar al máximo nuestra instalación. En este caso, con una T o un splitter podríamos salir del paso sin mucha degradación. La cosa se complica cuando queremos distribuir esa antena o antenas de recepción entre tres, cuatro, cinco o más puestos de radio.

Al utilizar la misma antena de recepción entre dos puestos de radio y misma banda, (escenario típico al utilizar un equipo INBAND*) la impedancia se dividirá entre dos y no obtendremos de ella los resultados deseados aunque se podrá utilizar sin grandes pérdidas; pero si esa misma antena la repartimos entre varios equipos y diferentes bandas, dependiendo que banda seleccionemos desde cada puesto, la impedancia final será aleatoria y su funcionamiento dejará de ser satisfactorio. Para solventar las más que posibles desadaptaciones necesitamos algún sistema que nos permita seleccionar cada antena de recepción desde cualquier puesto de radio sin interactuar sobre su impedancia. Si la queremos utilizar en 2 bandas, necesitaremos un diplexor y un triplexor si nuestra intención es repartir esa antena en tres bandas diferentes.

Existen muchos esquemas para construir un triplexor, básicamente están formados por circuitos LC resonantes, mantienen una impedancia de 50ohm sobre la banda pasante y presentan una alta impedancia sobre las demás bandas, este es el principio del que nos aprovecharemos para montar nuestro distribuidor de antenas de recepción.

Comenzaremos por conseguir distribuir al menos seis antenas de recepción en seis puestos de radio, con lo que tendremos la suficiente versatilidad de elegir la antena que más nos interese en cada momento desde cualquiera de los puestos. Mi primer proyecto fue utilizando placas de conmutadores remotos, apilándolas en forma de sándwich y haciendo llegar todas las antenas a todas las placas para su posterior distribución a cada puesto.

 

 

 

En primer instancia únicamente estaba previsto utilizar las antenas de recepción en las bandas de 40,80 y 160m por lo que construí un triplexor que me garantizara el funcionamiento de la antena en las citadas bandas, si queremos la máxima flexibilidad, tendremos que montar un triplexor por cada puesto, (un filtro pasa banda por cada banda).

En la actualidad, el alto nivel y la evolución constante que se observa en los concursos de HF con la implantación de estaciones INBAND*así como de automatización de las mismas y un largo etc que daría para 4 artículos más, te hace dar una vuelta de tuerca he intentar mejorar la estación en lo posible para intentar no perder la estela que van dejando las estaciones punteras, así que llegó la hora de meterse en harina con un distribuidor de antenas de recepción que me permitiera más flexibilidad y aportara unos puntos extra.

Me puse en contacto con Pablo EA4TX y estudiamos la posibilidad de fabricar una placa que alojara la conmutación de 6 antenas, los filtros adecuados para cada banda así como un limitador de RF que nos garantizará no “freír” ningún equipo aun teniendo un receptor en la misma banda que el transmisor. Después de varias semanas de trabajo, conseguimos el diseño del que sería el primer prototipo que alojara todos estos elementos, el resultado es el que veis en las siguientes fotografías.

 

La placa consta de 6 relés a la entrada, con ellos seleccionaremos la antena de recepción deseada seguido de un filtro pasa banda que presenta alta impedancia en el resto de las bandas como se ha explicado anteriormente y a la salida de los filtros un limitador de RF que protegerá los equipos de los excesos de RF que podamos tener presentes en la estación por unas antenas de recepción próximas a las de transmisión o bien dos equipos simultáneos en la misma banda. Este dispositivo no presenta perdidas apreciables y imitará la entrada de RF al valor máximo admitido por los equipos comerciales actuales.

Nos hará falta una placa por cada puesto, lo bueno de este sistema es que nos permitirá montar solo los componentes que nos sean estrictamente necesarios, si solo disponemos de dos antenas de recepción y tenemos previsto utilizarlas en dos bandas, con montar los componentes de esas antenas y esas bandas será suficiente, lo mismo ocurre con el limitador, si creemos que no es necesario en nuestra instalación, con hacer un puente nos ahorraremos los componentes que ello suponga, el ahorro, siempre se agradece. Después de ajustar los filtros y con todos los componentes instalados, en el peor de los casos insertaremos unas pérdidas de 1,5db en 10m, este valor depende fundamentalmente del ajuste de los filtros, la mejor opción es utilizar un miniVNA o similar o bien con un analizador de antenas y una carga de 50ohm ajustar a resonancia en el centro de la banda, obtendremos unos resultados satisfactorios.

En la siguiente imagen podemos ver el esquema eléctrico, un prototipo de una placa ya montada y la tabla con la lista de componentes y número de vueltas en cada toroide y/o bobina.

 

 

C1,C3,C5,C6,C7,C8,C14,C16, 150pF
C2,C15 10pF
C11,C12,C38,C39,C41 470pF
C26 15pF
C19,C20,C21,C22,C23,C24,C25,C27,C37 270pF
C32,C33,C45,C46 82pF
C49,C50 330pF
C52 1000pF
C40 10K
C28 10pF

D1;D9 y D12;D20 1N4004
D10,D11 1N4148
BAL1,BAL2 937-ETC1-1T-2
K1;K18 FTR-K1CK012W

L1,L2 268nH 5 espiras
L3,L4 455nH 7 espiras
L5,L6 575nH 8 espiras
L8,L9 6uH T94-2
L7 400nH 7 espiras
L10,L12 25,6uH T94-2 54v
L11 1,05uH T94-2 10v
L13,L15 26uH T94-2 58v
L14 2,1uH T94-2 15v

Las bobinas L1,L2,L3,L4,L5,L6 y L7 están bobinadas sobre un núcleo de 12mm con hilo de 1mm de diámetro

Los toroides L8,L9,L10,L11,L12,L13,L15, y L14 están bobinados con hilo de 0,5mm diámetro

Las placas PCB se pueden adquirir en www.ea4tx.com y para cualquier consulta lo podéis hacer a mi correo imanoldx   @    gmail.com

 

SO2R: Del inglés “Single operator 2 radios” Un operador dos radios

INBAND: Del inglés, “en banda”. Cuando se utilizan un equipo o más a modo de apoyo en la misma banda.