Saliendo al aire

Decidir que hacer primero

¡Conseguir la licencia de aficionado!

Si vas a construirte tu propia estación, necesitaras una licencia para transmitir. Lo más rápido es ponerte en contacto con algún radioaficionado vecino. El o ella, te dirán lo que tienes que hacer. Si no es posible, ponte en contacto con la Unión de Radioaficionados Españoles URE, www.ure.es. Ellos te orientarán con los libros adecuados y te guiarán al radio club más cercano, donde encontrarás más gente con quien reunirte y compartir tu afición.

Dando forma a nuestra estación

Muchos radioaficionados se muestran felices al comprar un maravilloso transceptor de última hora, lo enchufan y empiezan a hablar. Por el contrario, un creciente número de radio-aficionados está construyendo transceptores de baja potencia, llamados transceptores "QRP".

"QRP" significa "disminuya su potencia" en código Q. En términos modernos significa transceptores que entregan menos de 5 vatios de potencia en antena. Los aficionados al QRP son a veces, radioaficionados que desean probar algo más aventurero y auténtico.

Muchos entusiastas del QRP compran transceptores en kit que incluyen placas ya listas para montar. El montaje consiste en seguir unas instrucciones, colocar los componentes en su posición correcta y soldar los terminales. Estos kits desarrollan la destreza en la soldadura y enseñan como son los componentes. Desgraciadamente, enseñan poco sobre como funciona el circuito.

Unos pocos aficionados empiezan con circuitos de alguna revista o manual. Siguiendo el esquema, construyen su propia versión del circuito. Compran sus componentes o los sacan de sobrantes y raramente usan el mismo componente usado por el autor del artículo. Un QRPpista de este tipo trabaja a base de sudor y reconstrucciones. Esto suena cansado, pero tienes la compensación de que ¡estas aprendiendo algo! Frustración inicial, persistencia y triunfo es a lo que un QRPpista de este tipo está acostumbrado.

Reglas del juego

La construcción de tu propia estación es una especie de juego. Nuestros oponentes son el escaso tiempo libre que tenemos y los criterios de estabilidad en frecuencia actuales.

Mi principal fantasía es ser capaz de construir un equipo con materiales sobrantes y diseñar mis circuitos. Esto es demasiado. Uso componentes discretos, busco por los materiales obsoletos y compro componentes a través de catálogo o en tiendas locales. Para el diseño de los circuitos, pido prestados bloques de los manuales de la ARRL y otras publicaciones. Luego, incorporo estos bloques en mi proyecto.

Después de jubilarme disponía de tiempo, saque mis manuales y estudie un plan para la construcción casera de equipos. Rápidamente encontré mi primer obstáculo: los circuitos integrados. Al observar un esquema de un receptor moderno, vemos que la antena está conectada a un chip llamado "Amplificador RF". Después la señal llega a otro chip llamado "Mezclador". El mezclador recibe una señal de oscilador local de un chip llamado "sintetizador de frecuencias". La salida del mezclador llega a un filtro a cristal encerrado en una caja metálica. En resumen: Los equipos modernos son diagramas de bloques, soldados sobre una placa de circuito impreso. Yo creo que la tecnología de 1980 es la más adecuada. Aparecen pocos circuitos integrados en los esquemas. Y para los más puristas, que los hay, se pueden sustituir por componentes discretos. En resumen, intento usar sólo transistores y componentes pasivos. De esta manera aprendo como funciona el circuito y construir equipos razonablemente modernos. Los únicos componentes especiales que suelo usar son los reguladores de voltaje integrados. Para conseguir la máxima estabilidad en frecuencia, el voltaje aplicado a los osciladores debe ser muy estable y esto no se consigue con componentes discretos. Otros dispositivos que uso son los amplificadores operacionales integrados. Un amplificador operacional es una serie de transistores que funcionan como si fueran un "transistor perfecto”. Se necesitarían muchos transistores para conseguir el mismo rendimiento. Mi regla es esta, si ya he probado que puedo construir el equivalente de un circuito integrado con componentes discretos, siento que ya tengo el derecho a usar ese tipo de circuitos integrados.

He aprendido como funcionan los circuitos gracias a mis reglas. ¡Y por suerte, cuando lo he hecho, he sentido que lo he hecho yo solo! No tiene por que usar mis reglas, crea las tuyas.

Planificando tu estación

Un buen comienzo sería un simple receptor o un transmisor QRP. (Ver capítulos 6 y 7)

Sin embargo, antes de salir al aire con tu transmisor, también necesitarás:

Lo siguiente será:

Un receptor sensible y selectivo para todas las bandas de aficionados (Capítulo 13).

Un amplificador lineal o de clase B (Capítulo 12). Aunque el QRP es divertido, en ciertas ocasiones necesitarás más potencia. Con una estación potente, serás escuchado por muchas más estaciones, y no serás despedido con un 73 rápidamente.

Hay dos maneras de conseguir una señal mayor. Con una mejor antena, alta ganancia (direccional) o mayor altura sobre el suelo. La otra manera es con un amplificador lineal (o de clase B) para conseguir 50 vatios o más.

Un filtro Pasabajos. (Capítulo 9). Si dispones de un amplificador en clase B, es una buena idea construir un filtro pasabajos, para asegurarte que los armónicos de tu señal no interferirán televisores o teléfonos cercanos.

VFO. Pronto te darás cuenta que depender de un cristal para desplazarte en frecuencia es incómodo y pronto querrás construir un oscilador de frecuencia variable (VFO) para reemplazar los cristales. (Capítulos 10 y 11).

Generador de Banda Lateral Única. (Capítulo 15) Durante tus años de radio, en ciertas ocasiones necesitarás usar la fonía (voz) para poder hablar con muchos amigos.

De lo contrario estarás atascado hablando con viejos como yo. Pocos radioaficionados han construido su propio equipo de SSB, por lo tanto, si tú lo consigues, entrarás en un muy exclusivo club de radioaficionados cacharreros.

Separa y conquista

Construir una estación entera de radio con componentes discretos es un proyecto enorme. El secreto para disfrutar es construir piezas cuidadosamente diseñadas que puedan probarse y disfrutar con ellas enseguida. El tamaño del desafío dependerá de por donde empieces. Si eres un ingeniero jubilado, como yo, el trabajo empieza por encerrarte en el sótano, limpiar el banco de trabajo y empezar. Si todavía trabajas, tu tiempo libre para el proyecto, será de unas pocas horas a la semana. Si nunca has trabajado como técnico en electrónica, y no tienes conocimientos de electrónica, el camino hasta llegar a ser un constructor de equipos de radio será largo. Si careces de experiencia en electrónica y dispones de poco tiempo libre, la mejor manera de empezar será comprando un equipo QRP en kit.

La estación 100% casera del autor.

No está carente de defectos, ni es la última tecnología, pero habla y se divierte con todo el mundo. Por supuesto, el osciloscopio y el frecuencímetro no son de construcción casera.

Mucha gente intenta hacer mucho en poco tiempo. Esto puede quedarse en un montón de horas empleadas en trastos inútiles que no hacen nada excepto generar calor y humo. Un plan es pensar en pequeños proyectos que te harán sentirte orgulloso en poco tiempo. Averigua que te atrae dentro de la radio y concéntrate en ello. Tus ambiciones ya crecerán conforme vayas consiguiendo tus sueños. Planéalo cuidadosamente.

Escoge una banda de HF

Hace cuarenta años era práctico construir un transmisor simple para varias bandas. Desgraciadamente, hoy un transmisor de radio debe cumplir unas normas muy estrictas en cuanto a estabilidad en frecuencia. Actualmente, el gobierno solo está interesado en que permanezcas dentro de tu banda con un ancho de banda razonable. Incluso algunas estaciones se quejaran si tu señal se desvía más de 100 Hz por minuto. Este grado de precisión es difícil de conseguir, pero es más fácil si empiezas con controles a cristal y para una sola banda. Más tarde podrás expandir tu potencial según te lo permita tú tiempo, conocimientos y entusiasmo.

Existen diez bandas en HF y diecisiete más entre VHF, UHF y microondas. Además un operador puede emitir libremente por encima de 300 GHz, con potencia limitada. Al aumentar la frecuencia, los principios básicos son los mismos, pero los métodos de construcción cambian radicalmente y la precisión y la destreza necesarias alcanzarán cotas muy altas. Este libro va a tratar solamente las bandas de HF, ya que para el cacharreo en altas frecuencias (VHF y más altas) son necesarios equipos de pruebas caros y un buen conocimiento de los principios de construcción en HF. En otras palabras, camina antes de correr.

40, 30 y 20 metros

Según mi experiencia, las bandas más fáciles de construir, son las de 40, 30 y 20 metros (7 MHz, 10 MHz y 14 MHz). Las señales son fuertes y suelen estar abiertas durante casi todo el año. Es fácil hablar con gente de todo el país en estas tres bandas. Hablar a lo largo de todo el planeta es relativamente fácil en 30 y 20 metros. Las antenas óptimas son relativamente pequeñas. En 40 metros (7 MHz) un dipolo mide 20 metros, mientras que en 20 metros (14 MHz) mide 10 metros. Una antena vertical para 20 metros mide 5 metros de altura. Una típica casa suburbana suele medir 15 metros de alto, por lo tanto es fácil poner un dipolo para 40 metros dentro de la propiedad.

40 metros (7.000 a 7.100 KHz)

Es una gran banda para contactos en telegrafía (CW) por todo el país. Los norteamericanos tienen permitido operar de 7.000 a 7.300 Khz. La parte superior de la banda (de 7.200 a 7.300 KHz) está disponible para estaciones comerciales de onda corta. Además de 7.050 a 7.100 KHz suele estar llena de estaciones en fonía. De 7.100 a

7.150 KHz se pueden escuchar estaciones noveles norteamericanas transmitiendo a baja velocidad. Desgraciadamente es raro encontrar más de una o dos estaciones en el aire.

Por consiguiente, la mayoría de los radioaficionados usamos el segmento inferior de 50 KHz (7.000 a 7.050 KHz) para la telegrafía. La banda de 40 metros se puede usar por el día para contactos locales en fonía, pero por la noche es difícil.

30 metros (10.10 a 10.15 KHz)

Es similar al segmento de CW de 40 metros. Tiene un ancho de solo 50 KHz y no está permitida la fonía. Normalmente, hay 4 o 5 estaciones en el aire. Es una banda horrible para los cacharreros. La potencia máxima en esta banda es de 200 vatios, por lo tanto es una buena banda para el DX (estaciones lejanas). Es difícil competir con estaciones kilováticas y con gigantescas antenas direccionales. Una ventaja es que los concursos no están permitidos en 30 metros. Los radioaficionados suelen participar en concursos de fin de semana, para ver cuantas estaciones puede uno contactar en 24 horas Todas las bandas excepto 30, 17 y 12 metros aparecen llenas de gente pasando letras. Es aburrido si no estas participando en el concurso.

20 metros (14.0 a 14.350 KHz)

La banda de 20 metros es la más popular. Es ancha y suele estar abierta las 24 horas del día durante todo el año. Normalmente hay cientos de estaciones. De hecho, en esta banda es necesario un receptor con gran selectividad para poder mantener una conversación. Si eres capaz de copiar CW a alta velocidad, es fácil escuchar estaciones lejanas (DX) en la parte baja. Es difícil conversar con estas estaciones. Gran parte de la banda esta llena de potentes estaciones en fonía. Es difícil construir una estación que compita en el segmento de fonía, en la parte alta de la banda.

17 metros (18.068 a 18.168 KHz)

Esta es una buena banda para CW y fonía. Está escasa de estaciones de fonía. Sin embargo, suelen escucharse estaciones de CW en la parte baja de la banda.

Cuando las condiciones son buenas, muchas de estaciones en CW, son estaciones DX del otro lado del mundo. No es mi primera elección para un transmisor QRP de CW, pero aparte de algunas estaciones de telegrafía, no hay nada equivocado en 17 metros.

15 metros (21.000 a 21.450 KHz)

La banda de 15 metros es algo más difícil de trabajar que la de 20 metros, pero es una excelente banda para los principiantes. Es una banda larga, con un ancho de 450 Khz. No está excesivamente concurrida, pero hay bastantes estaciones. 21.150 KHz es un buen lugar para encontrar operadores de CW principiantes. Entre 21.040 y 21.060 KHz es donde muchos operadores de CW en QRP suelen pasar el rato. Hay transceptores QRP para 15 metros controlados a cristal, que suelen estar fijos en esta frecuencia. Cuando tú velocidad de copia llegue a las 20 palabras por minuto, te puedes mover a la parte baja de la banda donde se encuentran numerosas estaciones DX y operadores de CW de alta velocidad.

Conforme subimos de frecuencia, se necesita extremar las precauciones en la construcción y la sintonización de las antenas. Te darás cuenta de que tú receptor de construcción casera es un poco menos sensible que el de 20 metros y tú transmisor no producirá una onda tan limpia como producía el de los 20 metros. En cambio, una antena vertical para 15 metros tiene una altura de solo 3,35 metros y el dipolo tendrá una longitud total de 6,7 metros. Otra razón para elegir la banda de 15 metros es que un dipolo para 40 metros (o una vertical) puede trabajar bien en ambas bandas (40 y 15 metros). Esta simple antena resuena en ambas bandas.

Algunos radioaficionados tienen sus antenas para 15 metros dentro de sus áticos o por el techo de sus casas. Cuando estaba en el instituto, un amigo mío, Al Beeper, K0KZL, tenía una antena para 15 metros por dentro de su habitación. Usaba como aisladores tubos fluorescentes los cuales brillaban al pulsar el manipulador. Si, la señal de Al sería mucho más fuerte si su antena hubiera estado fuera atada a un árbol a 6 metros de altura, pero su antena interior era suficiente para hacer contactos por todo el país (USA).

Apertura de bandas y “sunspots” (manchas solares).

La desventaja de los 17 metros y otras bandas más altas, es que a menudo no están abiertas. Cuando las manchas solares son escasas, la parte superior de la atmósfera terrestre está poco ionizada y las señales de radio pasan directas a través de la ionosfera hacia el espacio. La banda de 15 metros suele estar cerrada durante meses, especialmente en verano. Durante estos periodos lo único que escucharás es el silbido de la estática. Por otro lado, durante estos periodos se puede usar la banda para comunicaciones locales. Cuanto más alta sea la frecuencia, más frecuente será que esté cerrada la banda. Las bandas de 10 y 12 metros son incluso más irregulares.

10 y 12 metros.

Encuentro más fácil construir convertidores de recepción para estas dos bandas que para 15 metros. Sin embargo, construir los transmisores es más difícil. Mi amplificador final y mis antenas son difíciles de acoplar. Me costó muchos intentos y muchas modificaciones, conseguir más de unos pocos vatios de salida en 10 metros. Por ejemplo, mi relé conmutador de transmisión-recepción refleja demasiada potencia para trabajar adecuadamente en estas bandas (alta ROE). Tuve que quitar el relé y usar una antena independiente para el receptor. Sin embargo cuando conseguí sacar 2 vatios en 10 metros, pude hablar fácilmente con otros continentes. En este sentido, creo que la banda de 10 metros es la mejor banda para QRP. Aunque como dije, los meses pasan sin escuchar nada salvo la estática.

Cuando estaba en el instituto, mis compañeros y yo construimos unos walkie-talkies para 10 metros. Sacaban un cuarto de vatio (250mW) sobre una antena con bobina de carga. Una de mis más grandes emociones fue hablar desde Colorado, con un amigo en New Jersey. Pero eso no es nada, mi amigo Bob (N0RN) hablaba desde la calle con un amigo en Marruecos. Cuarenta años después aún recuerda su indicativo, CN8NN.

6 metros

Esta es una banda enorme de 50 a 54 MHz. Se parece a los 10 metros en el sentido en que con unos cuantos vatios puedes hablar alrededor del mundo. Algunos años, el último fin de semana de Junio, se llena de estaciones de todo el mundo. El inconveniente es que raramente está abierta. Podrás estar escuchando durante meses hasta que consigas escuchar estaciones. Con buena destreza, es posible construir equipos para esta banda usando la tecnología descrita en este libro. Sin embargo, no lo recomiendo hasta que no te aburras de los 10 metros.

80 y 160 metros

80 metros (3,5 a 4 MHz) y 160 metros (1,8 y 2 MHz) son bandas anchas y poco usadas.

Los transmisores más fáciles de construir son para estas bandas. La banda de 80 por la noche, esta llena de estaciones de fonía, pero pocas estaciones de CW se oyen. Es difícil construir buenos receptores para estas bandas, debido al alto ruido atmosférico. Además si tu receptor no está bien filtrado, puede saturarse por las señales de estaciones comerciales de AM. Con un moderno transceptor de gama alta podrás escuchar docenas de estaciones, mientras que con un simple receptor escucharás unas pocas. Durante el día, estas bandas solo son buenas para contactos locales. Por la noche, si el ruido de tormentas no es muy alto, habrá muchas estaciones de todo el país.

Otro inconveniente de estas bandas es que se necesitan grandes antenas para un buen rendimiento. Para 80 metros una vertical medirá 20 metros y un dipolo unos 40 metros. Para 160 metros las antenas medirán el doble que estas. Puedes usar antenas con bobinas de carga y acopladores, pero sin una buena antena tu señal es difícil que salga del país. Disponiendo de una antena grande te sorprenderás de ver como con tú transmisor QRP puedes hablar por todo el país en 80 metros.

60 metros

Desde el 4 de Julio del 2003, se puede operar en fonía (USB) en cinco canales estrechos de esta banda. Esta banda es ruidosa y a veces veras como algún canal está ocupado por alguna estación comercial de radio teletipo (RTTY). Es interesante, pero francamente es problemática para un novato.

En resumen, recomiendo empezar en CW en 40 metros y/o 15 metros. Un dipolo para 40 metros funciona bien en ambas bandas y los equipos son relativamente fáciles de construir. Con ambas bandas se puede hablar con facilidad con todo el continente. En 15 metros tienes oportunidad de trabajar estaciones DX con un equipo mínimo y una poca pericia.

Transmisiones de fonía

Para un cacharrero moderno, construir un transmisor de fonía es un proyecto difícil. Actualmente, los transmisores de amplitud modulada (AM) son fáciles de construir y aún son legales para radioaficionados. Para convertir un transmisor de CW en un transmisor de AM, todo lo que tienes que hacer es introducir la señal de fonía en la alimentación del último paso amplificador. Ocasionalmente se pueden escuchar estaciones AM en 10, 80 y 160 metros, pero en general, la AM es poco usada por los radioaficionados.

El recambio actual de la AM es la fonía en banda lateral única (SSB). La SSB es similar al principio de la AM, pero requiere un tercio del ancho de banda de una señal de AM. La banda lateral se puede ver como ver media señal de AM con la portadora suprimida mediante potentes filtros. Esto permite que quepan muchas más estaciones y se consigue una transmisión tres veces más efectiva. La señal SSB se puede generar a una frecuencia fija y luego trasladarla a la frecuencia deseada mediante un mezclador. Para mantener la pureza, todos los amplificadores de la cadena de transmisión deben operar perfectamente en modo lineal, para que la modulación no quede distorsionada.

En el último capítulo de este libro se describe un generador de banda lateral. Un equipo casero para fonía en banda lateral es definitivamente, un proyecto avanzado. Francamente, a mí me costó mucho trabajo y muchos meses gastados en este proyecto. Tuve que reconstruir algunas etapas del transmisor varias veces. Quizás un proyecto de este tipo se debe iniciar cuando esperes tener mucho tiempo libre. Después de trabajar en un transmisor de SSB te darás cuenta que el viejo código Morse no es tan malo.

Por el contrario, un receptor de banda lateral única es sencillo. Un filtro hecho con un cristal sencillo y asequible, es todo lo que necesitas para recibir una voz clara y limpia. El receptor descrito en el capítulo 13 funciona muy bien en SSB.

Comunicaciones de alta calidad al instante

Quizás después de leer todo lo anterior, decidas que tu objetivo es hablar con gente por radio, lo más pronto posible. Para ti, construir equipos está en un segundo plano. Si esto te describe talmente, puedes comprar un moderno transceptor de HF y conseguir la licencia tan pronto como sea posible. Los equipos comerciales modernos combinan el transmisor y el receptor en una unidad. Muchos bloques de circuitos en un transmisor y en un receptor son casi idénticos, se repiten. Por lo tanto, un transceptor usará esos circuitos en transmisión y en recepción.

Yo recomiendo comprar un transceptor que sintonice todas las bandas de HF (9 bandas). Si compras un transceptor moderno usado, el precio estará por debajo de 1000€. Con ello tienes una completa estación mucho más sofisticada que la que podríamos construir tú o yo con años de esfuerzo. Incluso si aún no dispones de licencia para transmitir, puedes comprar algún tipo de receptor. Con él, por lo menos puedes escuchar las emisiones de Onda Corta (SW). Realmente, la escucha es más de la mitad de la diversión. Muchos equipos comerciales pueden recibir todo el espectro de la onda corta de 1.6 a 30 MHz. Esto incluye todas las emisiones comerciales, estaciones extranjeras y emisiones meteorológicas. Escucharlas hará que los estudios para conseguir tu licencia sean mucho menos teóricos. Si quieres practicar con un transmisor casero y no dispones de licencia, puedes practicar con una carga artificial en lugar de antena. Si no dispones de un acoplador de antena, es divertido usar bombillas como carga y ver como se encienden al transmitir. Ver capítulo 9.

Alguna vez he pensado en comprar un transceptor moderno. La ventaja de estos es que puedes empezar a practicar cualquier modo de comunicación del que hayas oído hablar. Por ejemplo, es posible reprogramar el Yaesu FT-1000MP para usar la nueva banda de 60 metros simplemente pulsando una combinación de botones. Como es de esperar, casi todos los operadores de 60 metros usan un FT-1000MP. El problema es que los manuales de funcionamiento te hacen usar el equipo como un juego de niños.

Si, una vez pensé en comprar uno, pero no es satisfactorio para mí. Una vez leí el manual y probé las funciones que me interesaban, el equipo empezó a aburrirme. Conozco mucha gente con grandes equipos llenándose de polvo en sus casas. No los han enchufado en meses, incluso años. Por el contrario, si tu objetivo es trabajar todos los trescientos treinta y pico países del mundo, necesitarás el mejor equipamiento posible. Construir tú equipo es ir demasiado lento durante años o décadas. ¡Tú decides!

Persiguiendo un sueño

Cuando estaba en el instituto, hace más de 40 años, la televisión era algo exótico. Aunque mucha gente tenía televisores, casi nadie tenía una cámara en su casa. Empleé cientos de horas construyendo y experimentando con cámaras de TV. Sólo uno de mis cinco proyectos de cámara funciona actualmente. Después cuando crecí, mi esposa me compró una fantástica cámara que hoy es un gran bostezo. La familiaridad y la facilidad de adquisición engendran gran cantidad de aburrimiento.

Walkies de VHF y UHF

Los equipos comerciales más baratos y sencillos son los walkies para 2 metros (144 MHz) y/o 70 cm. (432 MHz). Estos equipos son un poco más aventureros que un teléfono móvil, pero para mí son útiles. También requieren de una licencia de operador.

Otra característica de estos equipos, es que la transmisión está limitada a la línea visual. Es decir, si estás en una ladera de una montaña y quieres hablar con alguien al otro lado, necesitarías un repetidor que debería estar en lo alto de la montaña para que estuviera visible para los dos y para cualquiera que quiera hablar con vosotros.

El último juguete de este tipo son los “IRLP”. Es una red de repetidores o nodos de VHF y UHF conectados a Internet. La idea es usar tu walkie para hablar con cualquier nodo del mundo. Un repetidor en Boston, Australia o Berlín, enviará tú señal de VHF como si fuera una señal local. Los operadores de estos sitios te escucharían y te contestarían como si vivieran en tu ciudad. Este sistema es muy usado para la charla coloquial y no para concursos y gente interesada en coleccionar tarjetas QSL.

Un transceptor de mano para 2 metros (walkie-talkie) con paquete de baterías separado.

Personalmente, uso mi walkie de 2 metros, como una radio de emergencia para las excursiones. Honestamente, ceo que un móvil sería más útil en caso de emergencia, pero soy muy pobre para comprar uno. Muchos poseedores de walkies de VHF los usan como radios de CB para hablar con la gente de alrededor. En general, la calidad y el alcance es bastante superior al de las radios de CB. Por el contrario, la banda ciudadana (CB) es otra manera “rápida y sucia” de estar en el aire sin obtener una licencia.

Si te compras un walkie, compra también un paquete o dos de baterías extra. En casos de emergencia he reemplazado las baterías recargables internas del paquete por pilas alcalinas. Aunque no son recargables, las pilas alcalinas almacenan más energía y toleran mejor las temperaturas frías, que las recargables.

La radio de HF contra la de VHF y UHF

Para los radioaficionados serios, el rango de frecuencias se divide en dos mitades, HF entre 1,8 y 30 MHz y VHF de 50 MHz para arriba. Muchos radioaficionados de HF disfrutan con los comunicados a larga distancia en fonía o CW. También hay modos de packet radio y transmisión de imágenes a velocidad lenta, que parecen un e-mail con un MODEM muy lento. RTTY y PSK-31 son modos que se parecen a la mensajería instantánea por Internet.

Hay dos tipos de operadores en VHF / UHF. Algunos solo disponen de un walkie, pero unos pocos radioaficionados de UHF son extremadamente técnicos y experimentan con la alta tecnología. Estos pueden trabajar televisión de aficionados y transmisiones usando satélites.

Como mi esfuerzo por construir una cámara de TV, todo lo que hagas con gran esfuerzo es mucho más gratificante que seguir a la multitud. Así que no debería ser una sorpresa, que para algunos chicos técnicos, la mayor diversión en VHF se consigue intentando contactar con estaciones distantes usando sustitutos de la ionosfera como los satélites, la luna, una aurora o meteoritos cayendo. En lugar de usar repetidores, estos chicos consiguen sus objetivos usando estos exóticos sustitutos.

Construyendo una antena

Cada estación de radio necesita una antena y construir una debería ser tu primer proyecto. La recepción de onda corta con un receptor moderno puede ser adecuada con solo unos pocos metros de cable conectados al conector de antena. Muchos receptores comerciales de onda corta disponen de antenas magnéticas en su interior. Estas pequeñas antenas son adecuadas para escuchar potentes estaciones como “La Voz de América”, “Radio Alemania”, “Radio Moscú”, o la “BBC”.

Las estaciones de aficionado están limitadas por ley a 1000 vatios de potencia, y la mayoría solo emiten con 100 vatios o menos. Esto significa que los radioaficionados emiten con cientos de veces menos de potencia y por lo tanto, una gran antena es necesaria para escucharlos. Cuanto más baja sea la frecuencia, más grande deberá ser la antena. Una buena antena transmisora para HF debe tener una longitud de al menos un cuarto de onda y debe estar lo suficientemente alta para enviar las señales hacia el horizonte con los menos obstáculos posibles. Aunque para recepción puede ser suficiente una antena pequeña y cercana al suelo, una antena grande y alta trabaja mejor para ambos casos.

El hilo largo

La antena más simple y versátil es el hilo largo. Como su nombre indica, se trata de un trozo de cable de una longitud de un cuarto de onda o mayor. Por ejemplo, para 40 metros debe ser de al menos 10 metros y debería estar sujeta a un árbol o a otro sitio lo más alto posible. En general, si tú conectas una longitud indeterminada de cable al transmisor, no resonará correctamente y deberás acoplarlo con un transformador de impedancias llamado acoplador de antenas (o transmatch). Afortunadamente, el acoplador de antenas es un dispositivo muy simple y puede construirse en un par de horas. El acoplador está descrito en el capítulo 9.

El dipolo de 40 metros

Si yo sólo pudiera tener una antena, esta es la que construiría. Esta simple antena trabaja bien tanto en 40 metros, como en 15 metros (7 MHz y 21 MHz). Como se explicará después, se le pueden añadir más brazos para trabajar en otras bandas. La ventaja del dipolo es que tiene una impedancia cercana a los 50 Ohmios que se adapta fácilmente a cualquier transmisor. Aún así, aunque el acoplador sigue siendo útil, la antena transmitirá muy bien sin él.

¿Donde consigo los materiales?

En las tiendas de radio tienen cable coaxial RG-58, aisladores y cable multifilar que son perfectos para construir dipolos. Yo normalmente me construyo mis aisladores con algún pedazo de plástico o con tuberías de plástico de las que venden en las ferreterías. Si dispones de árboles, un tejado o algún objeto alto donde puedas sujetar la antena, estas de enhorabuena. Sujétala lo más alto que puedas.

El dipolo plegado

Los dipolos de construcción casera se dividen en dos tipos, los normales y los plegados. Cuando era joven y pobre, mi dipolo favorito era el dipolo plegado, hecho completamente con cable paralelo para TV de 300 Ohmios Los pares de conductores de los tres brazos del dipolo se unen entre ellos para completar el circuito en un aro. Yo tengo una antena cortada para 40 metros y la uso para 40 y 15 metros. Incluso la he usado perfectamente en 75 metros para nuestras ruedas locales. Otra ventaja del cable paralelo de 300 Ohmios es que se puede sacar por cualquier ventana ligeramente abierta sin hacerla polvo y sin tener que hacer agujeros en la pared o el marco de la ventana.

Si, ya lo sé, las antenas balanceadas de 300 Ohmios necesitan un “balun” y un acoplador para adaptarlas a la impedancia del transmisor.

Cuando era un feliz y estúpido novato, conecté directamente esta antena a mi transmisor de válvulas en clase C con salida en π, y trabajo bien, gracias a Dios. Después, cuando aprendí como funcionaban las antenas balanceadas, compré un balun. Me disgusté cuando observé que no se notaba ninguna mejoría en su funcionamiento.

Dipolos multibanda

Hoy en día, dispongo de cuatro bandas más de HF que hace 40 años, y no puedo resistir el probarlas todas. Cualquier banda que no puedo trabajar debe ser maravillosa, ¿a que si?. Tengo un dipolo para 40 metros en un lado del jardín y otro para 30 metros detrás. Aunque dispongo de sitio para una antena Zepp para 80 metros, tengo pereza de montar una. Jack Ciaccia, WM0G, usa las canaletas y tubos de desagüe de su casa como antena de hilo largo para 80 metros. Suena como una solución terrorífica. Desafortunadamente, mi pereza creció cuando empezó a hablarme sobre el espinoso campo de radiales. En otras palabras, se suponía que tenía que cavar largas zangas por el césped en varias direcciones en las cuales poner los cables para el plano de tierra.

Hace varios años, la banda de 80 metros estaba muy “caliente”, con docenas de estaciones en CW cada noche. Yo estaba impaciente por salir al aire. Intenté conectar mi dipolo para 40 metros, pero habían cientos de voltios al final del coaxial (la impedancia del transmisor es un pelín alta en 80 metros. Después de muchas horas llamando y esperando, nadie me contestó. Estaba claro que era la hora de un mejor plan.

¡Entonces se encendió la bombilla del cerebro! ¿Por qué no usar el dipolo de 40 junto con el coaxial de bajada como hilo largo? Como contra-antena, primero usé la tierra de mi estación, que es un cable gordo de cobre conectado a una tubería de agua. Con esto cargaba mejor que antes, pero aún no trabajaba demasiado bien. Después conecté el dipolo de 30 metros junto con su bajada, a la tierra de la estación. Viola! De repente conseguí una antena para 80 de baja impedancia que acoplaba maravillosamente. Solo había un pequeño defecto: mi esposa bajo corriendo y me digo que salía por todos los canales de la TV. Bueno, por lo menos podía salir en 80 cuando ella se acostaba. Yo creía (rogaba) que las interferencias se limitaran a mi casa. Mi teoría era que estaba cargando la instalación eléctrica de mi casa y la TV está inmersa en el campo cercano a la antena. Recientemente, compramos un nuevo y más moderno televisor. Parece que no le afectan mis señales ni en 80 metros ni en cualquier otra banda de HF.

El dipolo multibanda

Cuando intenté salir en 20 metros con mi dipolo para 40 metros, tenía un problema de alta impedancia, similar al anterior. Sin embargo, usando el acoplador descrito en el capítulo 9, podía trabajar a mis amigos. Consultando el “ARRL Handbook”, añadí un elemento para 20 metros convirtiendo mi dipolo de 40 metros en un dipolo bibanda. Una fórmula sencilla para calcular la longitud de estos brazos secundarios, es 468/ frecuencia en MHz menos el 5%. Cada brazo está separado de su vecino 5 grados. Esto bajó la impedancia hasta cerca de los 50 Ohmios, y fue suficiente.

Imagínate que quieres añadir a este dipolo, elementos para otras bandas como 30, 17, 12 y 10. Si, es posible. Steve, W0SGC, construyó un dipolo de 5 bandas de esta forma. El Handbook no lo recomienda ya que como cualquier sistema multibanda, tiende a radiar cada armónico que genere tu transmisor. En otras palabras, funciona demasiado bien. Por el contrario, se recomiendan sistemas tribanda como 30/17/12 metros o 40/20/10 metros. Observa que no hace falta añadir un elemento para 15 metros ya que el de 40 ya funciona bien en 15 metros. De ahí que un sistema tribanda para 40, 20 y 10 sería en realidad cuatribanda.

La longitud del tercer dipolo se calcula como el segundo. Supongamos que deseas añadir al dipolo anterior para 40 y 20 metros un tercer brazo para 10 metros (28,1 MHz). La longitud sería 468/28,1 menos el 5%. Del mismo modo, estos brazos también estarían separados del de 20 metros, 5 grados.

Una desventaja, o posiblemente una ventaja del dipolo, es que transmite la energía perpendicularmente al cable. Por lo tanto, es algo direccional. Por ejemplo, si quieres

hablar con África o el Polo Norte, tú dipolo deberá estar orientado de este a oeste. Si tienes posibilidad de elegir el sitio para colocar la antena, este dato es algo a considerar.

Vertical con barra de cortinas (riel)

Yo quería antenas para 10 y 15 metros que fueran más altas y menos direccionales que mis dipolos. Empecé con una vertical para 15 metros consistente en una barra de cortinas de 3,35 metros sujeta a mi chimenea. Puse cuatro radiales finos de hilo por el tejado en cuatro direcciones. Funcionó bien la primera vez que la puse. Lo divertido de esta antena es que cuando le dices a alguien que estas usando una vertical hecha con un riel de cortinas, te dicen que si ya has construido un reactor nuclear con tu lavadora. Psicología interesante. Obviamente, hay gente que nunca ha construido nada por si sola.

Antenas con trampas

Después de esto, intenté añadir los 10 metros, añadiendo un circuito resonante LC sintonizado para 10 metros a 2,50 metros de altura en la vertical. La idea es la siguiente, si se añade un circuito resonante LC (trampa) a la distancia correcta, la trampa evitará que la corriente RF pase por ella. En otras palabras, para frecuencias más altas, la trampa hace que la antena parezca más corta de lo que es en realidad. Después de construir la trampa para 10 metros, tuve que ajustar las distancias por encima y por debajo de la trampa docenas de veces. Incluso con un acoplador no podía conseguir acoplarla bien en ninguna banda. Esto me enseño que las antenas con trampas caseras son complicadas.

Habrás observado que en un circuito resonante LC los valores de L y C no son fijos. En otras palabras, el circuito LC resonará a la frecuencia deseada según el cálculo:

ω = 1 / (LC)2

Donde ω = 2 x π x frecuencia

L = inductancia y C = capacitancia

2 x π x frecuencia = 1 / (LC)2

Desgraciadamente, los valores de L o C importan en una trampa. Esto es debido a que el condensador y la bobina, cambian la fase de la corriente y el voltaje y afectan a la reflexión de las ondas a través del cable. Para diseñar las trampas correctamente, las distancias por encima y por debajo de la trampa, junto con los valores de L y C, tienen que trabajar en conjunto para que todo parezca una resistencia de 50 ohmios a la vista de la onda de radio. Buena suerte!¨

Yo no he encontrado un método práctico para hacerlas y los manuales no ayudan mucho, a no ser que copies exactamente un diseño de trampa. Al final, apliqué el mismo principio del dipolo doble como antena multibanda visto antes. Añadí una segunda vertical separada unos 5 grados y sobre un 5 % más corta que si hubiera estado sola. Añadí dos radiales más de hilo cortados para 10 metros, pero no estoy convencido de que sean necesarios. Una vez más, funcionó perfectamente a la primera.

Cuidado: recuerda que la antena vertical empieza en el punto exacto donde el conductor interno se separa de la malla exterior. Un error muy común es ignorar el conductor interno que se añade a la longitud efectiva de la antena. La he usado también en 12 metros con éxito. Para mi sorpresa, también funcionaba en 17 metros, aunque la ROE no era la idónea. En otras palabras, cuando hay ondas estacionarias en la antena debidas a una longitud no correcta, utiliza voltaje extra para conseguirlo. Probablemente estaba perdiendo potencia en 12 y 17 metros.

¡Boom! ¿Que pasa con los rayos?

Observando los palos de metal en mi tejado, parecían más pararrayos que barras de cortina. Probablemente sea un paranoico, pero he tenido malas experiencias con los rayos. Cuando era un novato, los fusibles de mi equipo saltaron durante una tormenta. Un amigo mío tiene un osciloscopio frito y un agujero en su techo. En las cimas de las montañas, he sentido escalofríos y hemos bajado de la montaña galopando aterrorizados. Una vez tuve el deber sombrío de llevar victimas de rayos. Los rayos asustan al diablo, y esa vertical era para mí como un desastre esperando a suceder.

Mi solución fue la bisagra en la base y la cuerda mostradas en la figura de arriba. Durante el verano, elevo la antena tirando de la cuerda. Un punto importante es que la polea tira hacia arriba cuando yo tiro de la cuerda hacia abajo. Intente hacerlo directamente con la cuerda hacia arriba, pero el par es muy alto y no podía levantar la antena del tejado.

Los cepillos de metal hacen que el ataque de un rayo sea menos probable

Una nueva aproximación a la prevención de los rayos es eliminar el exceso de carga de un metal vulnerable, antes de que pueda atraer al rayo. Es conocido desde hace muchos años, que los rayos son atraídos por los objetos altos como las antenas verticales de radio. La carga eléctrica y el alto voltaje se acumulan en los objetos puntiagudos. Por lo tanto, era lógico pensar que teniendo el extremo superior redondeado dejaría de atraer los rayos. Estudios recientes han demostrado que la punta redondeada hace el ataque del rayo más probable. Se pusieron palos de metal con diferentes puntas en una montaña y se registraron los ataques de los rayos. Al contrario de lo esperado, las puntas redondas recibieron mas impactos de rayos.

Como la carga aumenta antes del ataque del rayo, el voltaje aparece en la parte superior del palo. Si al palo se la acopla un punto afilado o un conjunto de ellos, como un cepillo metálico, la carga se escapa rápidamente hacia el aire. La descarga no es instantánea como un gran arco eléctrico, sino como una pequeña corriente, una descarga de corona que continúa durante unos minutos. Esta pequeña descarga libera la suficiente carga para reducir el voltaje estático y hacer menos probable el ataque del rayo. Para conseguir esto, la vertical fue puesta a tierra, para que la corriente tuviera otro camino. Para permitir el paso de la corriente continua sin interferir con la corriente de RF, conecté un gran choque de RF entre la vertical y los radiales. El choque debía de ser de 2,5 milihenrios para cientos de miliamperios. Francamente, los rayos aun me asustan. Así que aun con cepillos metalitos o no, continuo bajando mi antena durante el verano, cuando no la uso.

ATRAS