Download Transceptor Portatil DSB 50 Mhz LU1AR

El TRANSCEPTOR DSB PORTATIL Para
Para 50 Mhz de LU1
LU1AR
Armado artesanalmente con componentes reciclados. Este transceptor usa un VXO que
permite excursionar entre 50.070 y 50.180 Khz. La potencia de salida es de unos 500 mW. Se alimenta con 4 baterías de
teléfono celular. Un LED bicolor señala en Verde que está encendido y en Rojo la corriente de RF. Tiene ajuste de
carga de antena. El Micrófono-Parlante, también es casero.
Pocos días antes de escribir estas líneas, había obsequiado un transceptor portátil para la banda de 40
metros, en modo DSB, para ser sorteado en un radio club.
Era un equipo pequeño, que armé en etapas muy separadas en el tiempo. Nunca lo llegué a utilizar,
salvo un par de comunicados para constatar su funcionamiento. El día que lo doné, tomé contacto con
un grupo de aficionados a la banda de 6 M. y me gustó la idea de armar un pequeño transceptor portátil,
para aprovechar las características excepcionales que tiene esta banda.
Decidí que mi transceptor sería portátil, se alimentaría con baterías recargables y tendría una potencia
de menos de 1 Watt. Opté por iniciar el diseño a partir del oscilador de portadora del transmisor, que
sería también el oscilador local del receptor. Para ello, contaba con algunos cristales de 50.189 Mhz.
Este oscilador sería controlado a cristal pero tendría capacidad para moverse en la banda unos cuantos
kilociclos.
Me decidí por el diseño de Shimizu (JA0 FAS) y Okubo (JH1 FCZ) conocido como Súper VXO, que se
puede consultar en la web.
El VXO se arma por separado. Luego irá alojado en una cajita metálica.
Usé tres etapas, para limpiar bien la señal, porque contenía restos de la fundamental en 16 Mhz.
La salida de 300 Milivolts, es adecuada para excitar los mezcladores NE602 del Receptor y el Transmisor.
Partiendo de tres cristales en paralelo, logré una variación que cubre una parte del segmento de balizas
y algo de actividad en SSB. (50.070 - 50.180 Khz). Es difícil de poner a punto un VCO de excursión
extendida como este.
El choque de 3 uH en serie con el cristal debe estar formado por dos choques en serie montados uno al
lado del otro. Variando su separación, cambia mucho el rango de sintonía.
Es imperativo poner a masa la carcasa de los cristales para que no haya tironeos. Luego de armado el
conjunto, hay que variar las polarizaciones para optimizar la potencia y obtener una señal limpia.
No teniendo acceso a un analizador de espectro, me aseguré la pureza espectral poniendo tres circuitos
sintonizados en el camino de la señal. El último es abierto, de alambre bañado en plata.
Los otros dos circuitos, deben ser toroidales para que no realimenten. Como no tengo acceso a núcleos
Amidon, usé pequeños núcleos roscados de carbonilo, con agujero hexagonal de 5 mm. de diámetro.
Devané 6 espiras con punto medio en ambos núcleos y los llevé a sintonía con un capacitor de 30 pf
(Murata verde).
Terminado el bobinado, lo pinté con esmalte de uñas transparente para inmovilizar las espiras.
La plaquetita del oscilador es una chapita de copper clad a la que le rayé una línea de alimentación. Esta
línea debe estar bien desacoplada para que no realimente la RF a través de ella. Usé capacitores chip de
1 y 100 nF rescatados de desarme de una PC y un electrolítico de 47 uF. Igual, hay una pequeña
tendencia al tironeo en ciertos puntos del ajuste. Recomiendo usar una perla de ferrita en la sección que
separa la alimentación del buffer y el oscilador, con capacitores en ambos lados. Usé un BC547C en el
oscilador y MPSH10 en el buffer y la salida, porque los tenía a mano. Creo que todo hubiera andado
igual con tres BC547C.
El VXO requiere mucho trabajo para optimizarlo. Si el aficionado no tiene experiencia, es preferible que use un cristal y
un capacitor variable para correr la sintonía unos Khz.
Terminado el armado, había una pequeña variación de nivel de un punto al otro de la sintonía.
Puenteando ambos choques que van al cristal con una resistencia de 10 K Ω bajó algo la potencia pero
se emparejó el nivel de salida en todo el rango de sintonía. Como no tenía un capacitor variable de 300
pF, usé un varicap de AM que cubre ese valor, pero que no existe en nuestro medio. Quien quiera repetir
este diseño, deberá conseguir un capacitor variable del desarme de alguna radio u obtener un varicap
como el que usé en mi diseño.Todo el conjunto, lo encerré en una cajita hecha con chapa de hierro
zincado de un pedazo de chimenea de calefón. Tenía unos capacitores pasantes tipo disco, de 50 pf y
los aproveché. Si no tenemos eso, se puede hacer un lateral de la cajita con copper clad de doble faz y
se aprovecha el lado interno como capacitor, con un disco de 1 nF soldado en paralelo.
El VXO se debe colocar dentro de una cajita metálica para evitar que se realimente con la
salida del transmisor y la entrada del receptor. Se puede ver el toroide hecho con un núcleo
(Parado) y una pequeña bobina que alimenta la salida de RF formando un filtro pasabajos de
60 Mhz con los 10 pF de capacidad de los tramos de coaxial que van a ambos mezcladores.
La señal es limpia y estable en este osciloscopio de 100 Mhz de ancho de banda. Los 250
mV de salida de baja impedancia, son adecuados para ambos mezcladores. Si no tenemos acceso a un analizador de
espectro, lo más confiable es la lectura de un ondámetro cuya sintonía sea bien aguda.
Ahora llega la hora de armar el conjunto Emisor – Receptor. Decidí hacerlo en una placa de doble faz y
armar el emisor de un lado y el receptor del otro.
No voy a dibujar los circuitos, porque este no es un proyecto para novatos y cada uno hará lo que le
resulte de mayor conveniencia. Solo explicaré las vicisitudes que tuve en cada caso y como las resolví.
Mi inspiración, viene del aficionado japonés JF1OZL (Kazuhiro Sunamura) que es un entusiasta del QRP
cuyo sitio web http://www.intio.or.jp/jf10zl/ vale la pena visitar.
Otra fuente, fueron los diseños de Wes Hayward W7ZOI y también información dispersa de la W eb.
Empecé con el receptor, armando un bloque con los zócalos del mezclador NE602 y el TL071,
asegurando un desacople de 1 nF en las patas de alimentación, bajo
el zócalo, que va soldado a la base de cobre y se alimenta a través de resistencias de 100 Ω, salvo la del
amplificador de salida LM308, que lleva unos capacitores de desacople de 470 nF y 22 uF en paralelo y
se alimenta a través de una resistencia de 10 Ω.
Completadas las masas y las alimentaciones, puse manos a la obra para lograr que la banda pasante de
audio sea bien angosta y no contenga exceso de graves, ya que tengo una importante pérdida auditiva
(Tiro y Buceo) y necesito audio bien acotado a los tonos medios y agudos para entender las voces.
En ese momento aproveché para colocar unas líneas de cable coaxial fino, que llevarían la señal del
Oscilador Local a ambos mezcladores (A través de sendos capacitores de 1 nF). También tendí una
línea de la entrada del receptor hasta las inmediaciones de la salida del emisor, para que lleguen directo
al relay de antena.
La línea de alimentación, lleva desacoples redundantes y abundantes por todos lados. Usé esos
capacitores Chip que sacaba de las PC, en particular los de 1 nF. Al terminar de montar los
componentes aledaños a ambos zócalos, puse un poco de adhesivo epoxi por debajo, para que no se
muevan al colocar o quitar el chip. En caso de ser necesario, se puede remover con un poco de calor del
soldador.
Al final, armé el amplificador frontal, con un MOSFET doble compuerta. La bobina de entrada la hice con
alambre plateado para fusibles.
El colector del MOSFET se alimenta a través de una bobinita sintonizada de 6 espiras con punto medio,
dentro de un núcleo roscado hexagonal de 5 mm. Lleva un secundario de otras 6 espiras que van a las
patas 1 y 2 del mezclador NE 602. Hago hincapié, en que estos receptores no han tenido el debido
reconocimiento en la comunidad amateur, por algunos motivos. Uno es usar solo una de las patas de
entrada y puentear a masa la otra. Lo mismo con las salidas.
Entrar y salir balanceado, asegura la inmunidad a interferencias de modo común, que plagan los
receptores de conversión directa que usan el NE602. Usando una bobina flotante en ambas entradas y
amplificador diferencial en ambas salidas, evitamos este punto de conflicto.
El otro motivo, es la necesidad de una excelente selectividad frontal con al menos dos etapas de
circuitos sintonizados. En este caso, la entrada del receptor se toma desde el filtro PI del emisor, de
manera que tenemos tres selectividades frontales. En estos receptores es esencial blindar el oscilador
local y que el cable que lleva señal al mezclador no tenga trayecto expuesto, en lo posible.
Aquí vemos la placa lista para empezar a armar el lado del receptor. A medida que la vamos
armando se va llenando de marcas de dedos, suciedad y soldaduras mal hechas, producto de la labor experimental,
que es la esencia de la radio afición.
Por último, la ganancia se debe distribuir a lo largo de la cadena, no amontonarla en el amplificador de
audio. Usar un Amplificador Operacional con unos 30 dB de ganancia, ayuda a lograrlo y nos permite
ecualizar la curva de audio a gusto.
Las salidas de audio no requieren un capacitor de 470 uF como vi por ahí. Basta con 22 uF para que se
oiga nítido sin exceso de graves. También así reducimos el consumo y las exigencias de los desacoples
de alimentación, sin peligro de oscilaciones.
El receptor tiene un FET de doble compuerta en la etapa frontal, un NE 602 como mezclador y un TL071 como
preamplificador de audio. Pese a que esta cadena provee unos 50 dB de ganancia, el amplificador de salida LM308
terminó requiriendo un capacitor de 10 uF entre las patas 1 y 8 para obtener su mayor potencia.
El receptor es estable, tiene muy bajo nivel de ruido y la curva de audio se adapta a la mayor inteligibilidad para la voz.
Si debiera rediseñar el receptor, usaría un circuito sintonizado toroidal en la etapa frontal, ya que el
circuito solenoidal de elevado Q se mostró propenso al tironeo y a la auto oscilación cuando los ajusté,
así que debí bajar algo de la ganancia para que opere estable.
Observen que hay un blindaje entre el FET del amplificador de RF frontal y el circuito sintonizado de
alambre de plata (Alambre para fusibles de 250 Amper). Una versión de este receptor para la banda de
80 metros, se puede ver en el transceptor Wee Willy http://www.qrp.pops.net/willy.asp del que saqué algunas
ideas.
El lado receptor completo. La línea de cable que va desde la bobina de entrada, termina en el
relay de antena y DC, que va del otro lado. En la foto faltan añadir la fuente de DC para el
VXO, un par de electrolíticos y los cables que unen la placa al frente del equipo.
El transmisor, me dio unos cuantos dolores de cabeza porque nunca había usado el NE602. Primero
omití desacoplar las entradas del oscilador a la pata 6, con un capacitor. Luego, la señal de salida era
una nube gris de pocos milivoltios. Debí poner un FET con la salida sintonizada y hacerme cargo de las
realimentaciones, que mitigué parcialmente con un blindaje de cobre.
Le siguen dos etapas aperiódicas más, que usan transistores MPSH10, aunque seguramente andará
cualquier transistor de señal con un FT de unos 300 Mhz. Estas etapas requirieron bastantes cambios de
polarización para encontrarles el mejor punto de trabajo.
Como nadie va a utilizar los mismos componentes que usé yo, omito referirme a los valores, salvo
detalles que pueden facilitarle las cosas al aficionado que se anime a encarar un proyecto similar.
Las dos etapas aperiódicas, terminan alimentando un transistor MRF 630, que ya tenía.
Primero use los 2N3866 y 2N4427. Andaban ambos muy bien, pero el MRF tiene el emisor conectado a
la carcasa, así que lo soldé directamente al cobre de la plaqueta del circuito.
Además de tener bien desacoplado el emisor, evité montar un disipador de calor. La bobina de salida, es
un tanque PI con ambos capacitores ajustables. A estos niveles de potencia, los trimmers Murata andan
de maravilla
Acá se ve la cara del lado del transmisor. A la izquierda el VXO, luego los integrados NE602
mezclador y TL071 modulador. Falta colocar el relay que conmuta antena y DC. Hay un presét para ayudar al balance
del NE602, que lo mejora un poquito. La salida CW es de casi
700 Mw. y en los picos llega cómodo a 1 Watt PEP.
Algo que noté al hacer tantas etapas aperiódicas, es que los choques de RF de los colectores, deben
estar desacoplados mediante resistencias de 1K para que no se largue a oscilar todo.
Otra cosa, es que al NE602 si se le inyectan más de 150 mV, deja escapar algo de señal y el balance no
es óptimo, pese a que coloqué un presét de 500 KΩ en las entradas 1 y 2 con respecto a masa, para
mejorarlo.
La plaqueta muestra el intenso trabajo experimental. Cada etapa se optimizó por separado, pero al
conectarlas entre si hubo que volver para atrás y retocar varias veces las polarizaciones. Puedo decir
que ahora, soy un poco más sabio.
Sin embargo, montar la plaqueta en forma vertical no refleja esta sabiduría. La verticalidad, acá solo
escorcha, porque una vez montada la placa se hace muy difícil acceder a ella para hacer ajustes o
cambiar algún valor.
A mi entender, la mejor disposición es horizontal, con un frente pequeño con tapas por arriba y abajo.
Tuve que colocar una chapa de separación entre la plaqueta y el sintonizador de antena, porque temía
que se acoplara la RF con el NE602. Le hice agujeritos para ajustar los trimmers. Debí reajustarlos para
recuperar esos ¾ de Watt que había obtenido con todo desparramado sobre la mesa.
Para la sintonía usé un potenciómetro helicoidal multivuelta, con un dial precioso que saqué de una
fuente de referencia; armada hace casi 40 años para calibrar termocuplas.
Usé un microrelay que saqué de unas placas de central telefónica, para conmutar la antena y la DC. Así,
hay tres alimentaciones:
1) DC 14 Volts (4 baterías de celular en serie), reducida a 10 Volts para el VXO.
2) DC 14 Volts Receptor.
3) DC 14 Volts Transmisor.
El relay se acciona a través del PTT del micrófono, poniendo a masa una línea. Aprovechando la
experiencia del equipo DSB de 40 metros que doné al radio club, usé un Micrófono-Parlante. Tiene dos
ventajas: Una, que nos ayuda a entender; porque con bajo volumen (Y baja distorsión), pegamos el
parlante a la oreja y se escucha nítido. Algo que no ocurre si el parlante apunta a un lado de la caja del
aparato y retumba. La segunda es que no robamos espacio al frente del equipo.
El Micrófono-Parlante, lo fabriqué usando una cajita de control remoto encontrada por ahí. Tiene un
parlantito pequeño y una cápsula electret.
El cable espiralado lo rescaté de un cargador para celulares para el auto. Tiene tres conductores sin
blindaje, pero el audio pasa sin zumbidos.
El PTT debí hacerlo a través de la línea del parlante, separando la DC con un par de capacitores
electrolíticos. Anda bien, no realimenta RF ni nada parecido.
Usé una cuenta de ferrita en el terminal vivo de la cápsula electret y un toroide de ferrita de una lámpara
FL en la salida del cable espiralado; ya que el cable es resonante ¼ de onda; para oficiar de plano de
tierra de la antena vertical, en uso portátil.
Acá se puede ver el capacitor variable de la salida del filtro doble PI, que nos posibilita un pequeño grado de ajuste de
impedancia. La salida de RF se capta con el toroide y enciende un LED, cuyo brillo es representativo de la corriente de
salida de RF y nos permite ajustar la
antena a máxima corriente.
Conclusión: Terminado el armado, conecté un dipolo de banda ancha de HF que es absolutamente
inadecuado para 50 Mhz y luego de varios intentos, pude contactar con dos amigos: LU9DNJ (Javier), mi
padrino en la banda de 50 Mhz. y el veterano LU1DMA (Luis) que siguió de cerca estas experiencias.
Ahora, esperaré que haya condiciones buenas en la banda y empezaré a salir con la bicicleta por la zona
de la Reserva Costanera Sur, llevando el termo, el mate y mi querido transceptor para la Banda Mágica.
Espero que estas ideas le sean de utilidad a algún colega que quiera fabricar sus propios equipos; en
una época donde todo se compra hecho, pero algunas cosas solo se pueden tener si se las fabrica uno
mismo.
El Autor: Edgardo Maffía es titular de la licencia LU1AR; desde su adolescencia, hace casi medio siglo.
Está retirado de su propia empresa, pionera en América Latina en la elaboración de detectores de armas
y metales.
Viene de disfrutar de una década de pasión por la Aviación Experimental, donde incursionó con una
máquina de alas rotativas llamada Autogiro, muy divertida y segura para volar.
Ahora, acaba de redescubrir su antigua pasión por La Radio.