martes, 5 de noviembre de 2013

Como construir una antena Slim Jim

Construir una antena Slim Jim

En esta entrada publicare como construir una antena ¾ de onda o más conocida como Slim Jim



Construcción de una antena con múltiples usos. Este modelo es apto para la banda de VHF y para FM, un modelo capaz de rendir muy bien logrando resultados de tipo milagrosos. La mayoría la utiliza para VHF 144 Mhz y en las últimas décadas paso a ser popular en FM frecuencia modulada 88 a 108 Mhz. La imagen muestra el modelo para 2 metros VHF y con algunas modificaciones cuya fórmula explicare más adelante se podrá utilizar para la banda comercial de FM. En principio es igual pero cambia la longitud de onda.

La imagen muestra el frente de irradiación de la antena y algunos conceptos básicos para que la misma funcione bien y podamos aprovechar la ganancia al máximo. En primer lugar poco se conoce sobre esta antena pero hace décadas se la utiliza como sistema económico para realizar transmisiones, la clave es construirla con cinta plana de tv (cable de antena 300Z) Para potencias de hasta 30 W.



Se deben respetar las medidas a raja tabla, y la misma se debe desplegar (colocar fijamente) sobre un objeto el cual no sea metálico esto puede ser una listón, tabla de 1 X 2 pulgadas de madera dura, esto último de la tabla es mi preferido ya que no se acorta la irradiación de manera encerrada, algunos recomiendan montarlo dentro de un caño plástico del tipo que se utiliza en instalaciones de agua de piletas (caño color blanco) yo personalmente no recomiendo este método de construcción en todo caso se puede colocar estiradamente pero por fuera del mismo.

La idea de colocarla sobre un listón de 1 X 2 pulgadas es lograr trabajar sobre una superficie pareja y llana. Una vez cortada la medida y fijado sobre el listón el mismo deberá ser pintado con alguna pintura tipo epoxi o algún color mate como negro y luego una capa de barniz de esta manera lograremos darle mayor vida al listón y evitaremos que el agua de lluvia se filtre con el paso del tiempo, la madera debe ser semidura o dura. Esta tiene una vida útil a la intemperie de más de 20 años en comparación a los caños plásticos estos con el clima (frio calor) tendrán fisuras en un 2 o 3 años y no son tan fuertes (resistentes) para soportar vientos o condiciones extremas como tormentas ¨esas tormentas que casi nunca llegan pero cuando llegan hacen estragos¨

Por otro lado si desea utilizar un conector en vez de realizar una soldadura fija en el punto de conexión de la antena al cable de bajada, el listón es una ventaja ya que se podrán atornillar con más facilidad y firmeza al caño plástico este es más propenso a las fisuras, bien algunos de mis fundamentos luego de haber armado varios modelos utilizando los dos métodos tanto caños en mis comienzos como listones de madera dura.

Otra clave es el largo del listón este deberá ser un poco más largo al de la antena, sobre la base será fijada a una torre o un caño el cual utilizaos para ganar altura ¿porque un poco más largo? Se estará preguntando, lo ideal es que sea ¼ de onda más largo o un poco más, esto es para que ningún objeto metálico en nuestro caso la torre o caño entre en resonancia con la antena.



Este último detalle hará que aprovechemos mas la potencia y no se desajuste la impedancia del conjunto, dato muy importante para que todo funcione correctamente. Por último un dato menor pero importante, algunos amigos lectores me consultaron sobre la posibilidad de utilizar un caño plástico y llenarlo con cemento (hormigón) este punto no lo probé pero algunos comentarios sobre este tema son que el cemento es un elemento muy permeable al clima en zonas donde el clima es algo tropical en oportunidades se incrementan los niveles de humedad del ambiente y esta es absorbida por el cemento que se encuentra dentro de la antena y comenzara a generar ROE y desajustes en general, y este es un detalle no menor si estamos trabajando con potencia en la antena, a tomar todas las medidas y precauciones para no cometer errores.

Bien estos son algunos datos hasta curiosos pero para reflexionar sobre lo que hoy puede parecer un método o solución para el armado de este modelo de antena pero a medir las consecuencias.




La primera imagen corresponde a la construcción de la antena para la banda de 2 metros o VHF. Para conocer las medidas de nuestra antena se deberán realizar los siguientes cálculos:

Construcción de una antena para FM

Se realizar dos mediciones las cuales equivalen a la media onda y la otra al cuarto de onda. La formula de la medida de ½ onda es dividir 142,5 % por la frecuencia de transmisión de nuestro sistema. Ejemplo para un transmisor de FM, supongamos que nuestro transmisor transmite en la frecuencia de 105,3 Mhz

142,5 % 105,3 = 1,35 este es el equivalente a ½ onda.

Para el ¼ de onda restante solo queda dividir estos 1,35 en 2 = 67 centímetros.

El largo total de nuestra antena en este caso un cable de 300 ohms de cinta plana de TV será la suma de 135 + 67 centímetros.


Ahora que pasa si necesitamos que la antena soporte más de 20 W por ejemplo si queremos una antena que soporte 50W o 150W bien esta versión con cinta plana de TV soporta 20W como mencionaba anteriormente, y para mayor potencia deberemos utilizar caño de aluminio de 1 centímetros de diámetro, o también el caño de cobre tipo serpentina utilizado en heladeras y aires acondicionados por nombrar un par de elementos que utilizan estos caños. La misma ya no será necesario colocarlo junto a un caño plástico o listón, siempre dependiendo lo robusto del material a utilizar. 



lunes, 4 de noviembre de 2013

Circuito procesador de audio

Circuitos procesadores de audio, compresores, o limitadores de audio. Muy nombrados hoy en día por los amantes del buen sonido y la necesidad de utilizar uno en múltiples circunstancias hacen que tengan demanda, al igual que el costo de los mismos al momento de adquirirlos comercialmente de manera profesional.

Algunos datos circuitos y funciones principales de los mismos.


¿En primer lugar para que sirven?

¿Para qué se usan?

¿Cuál es la diferencia entre compresor y un limitador?

¿Cómo saber si necesita uno en un proyecto de audio?

¿Quiero armar uno, cómo saber cual construir?

Muchas preguntas son la que recibo con respecto a este tipo de productos. Manos a la obra de mi parte, en primer lugar para lo que sirve es para mejorar el audio en diferentes aplicaciones donde se trabaja con audio y necesitamos una buena calidad del mismo. Se utiliza para mantener en primer lugar parejo el nivel de audio en eventos artísticos musicales conducciones en vivo en un escenario como también lo utilizan las emisoras de radio y los disc jockey.

Existen diferentes modelos desde los que se utilizan para un buen sonido cuando se utilizan micrófonos se reproduce música o se está emitiendo un programa radial en donde los niveles de audio son diferentes pues allí entra a funcionar este tipo de equipos, los cuales se encargan de mantener equilibrados (parejo) el nivel evitando las saturaciones sobre modulaciones y picos bruscos en el nivel los cuales son notables y hasta molestos.

Además en las últimas décadas se comenzaron a utilizar los compresores y procesadores de audio para los instrumentos musicales, estos son de modelos y finalidades muy variadas y amplias hoy en día se los utiliza de diversos tamaños y fines desde una guitarra eléctrica hasta un instrumento de viento.



Algunos diagramas esquemáticos de compresores de audio, procesadores y limitadores.

En primer lugar una versión valvular de un compresor de audio.




Proyecto de compresor de audio de la década del 80




Un circuito simple de un compresor de audio con dos transistores.





Un circuito compresor con integrados





lunes, 22 de julio de 2013

Como construir un transmisor de fm





En este entrada encontraras toda la información para construir desde un simple transmisor de FM hasta un proyecto profesional de una verdadera emisora de frecuencia modulada.


Lo primero que tienes que saber: Todos podemos construir uno. Si !!! Aunque no sepas mucho sobre electrónica aquí encontraras un tutorial, de cómo seguir paso a paso para terminar transmitiendo al aire por frecuencia modulada.

Principio básico de un transmisor de FM:

No voy a ser muy técnico por que la idea es que todos puedan construir uno, y si utilizo un lenguaje muy técnico es solo para que tengan que averiguar el significado de algunos términos utilizados en electrónica que no servirá más que para enredar al lector.


Principio de funcionamiento de un transmisor de FM, todos los circuitos electrónicos para transmitir en frecuencia modulada están formados por un oscilador de frecuencia. Para hacer oscilar un circuito en una frecuencia determinada ejemplo 100 megaciclos (100 MHz) esta frecuencia corresponde a la banda de FM comercial. Para esto necesitaremos algunos componentes eléctricos, veamos un ejemplo grafico del mismo.

 

Los componentes principales que logran tal oscilación son: la bobina esta se denomina ¨bobina de transmisión u oscilación¨ por esta bobina nuestro circuito generara una frecuencia de transmisión en determinada frecuencia, dado por la cantidad de vueltas ¨espiras¨ además de otros componentes asociados a la bobina necesitamos un condensador que puede ser variable o fijo, y en algunos casos se utilizan ambos si queremos modificar la frecuencia de transmisión.

Condensador variable y condensador fijo, el variable se denomina trimmer este es similar a un tornillito por denominarlo e una manera simple, que cuando lo giramos sobre su rosca ¨ teóricamente hablando ¨ modificara su valor en picofaradios, bajara o subirá, haciendo que la frecuencia principal de transmisión ¨oscilación ¨ cambie. Dentro de la banda comercial de frecuencia modulada estamos trabajando en frecuencias desde los 88 hasta los 108 megaciclos (MHz) aquí viene la parte en donde muchos no explican algo que es importante. No respetar las espiras de la bobina como el grosor del alambre de cobre que utilizaremos para la confección de la misma, nos dará un error inclusive hasta no lograremos hacer oscilar el circuito o sea no tendremos transmisión. Para eso debemos tener mucho cuidado al momento de construir la bobina osciladora y respetar todos los parámetros.

Oscilador básico: compuesto por un transistor un condensador fijo una bobina y una resistencia que desacopla a masa. Con este circuito en teoría se puede producir una señal en la banda de FM seria lo que se denomina portadora, esta es la señal emitiendo en determinada frecuencia sin audio.

Modular el audio en un transmisor:

En el anterior circuito básico simple solo tenemos el oscilador de frecuencia que genera una frecuencia de transmisión, para poder enviar información en nuestro caso el audio música y palabras necesitamos un modulador de audio. Este va a la entrada del oscilador, este circuito es independiente al oscilador o transmisor ya que solo nos servirá para amplificar o en este caso ser el pre que generara una pequeña señal de audio frecuencia. La mayoría de estos circuitos se ensamblan con un solo transistor y un puñado de componentes adicionales como el transmisor aquí propuesto. Pero en nuestro caso ya que queremos simplificar la cuestión, todo está incluido en un solo circuito y no solo eso sino que en el mismo transmisor hace las veces de modulador y todo en un solo transistor. En nuestro caso el 9018 nos ofrece la posibilidad de actuar como modulador y oscilador todo en uno.




Bien como dije al principio la idea es no ser engorroso con los datos técnicos e ir derecho al punto. En este circuito tenemos una variante adicional, mientras la mayoría de los circuitos similares que existen solo toman la señal de audio de un micrófono del tipo electred, cumpliendo una sola función la de micrófono de fm, este circuito tiene una funcionalidad adicional, se puede conectar audio proveniente desde distintas fuentes como por ejemplo: Consola mescladora, MP3, computadora, reproductor de CD, DVD, teléfono celular, o televisor, todo por los componentes adicionales que posee a la entrada este circuito que nos permite simplificar todo el método, además de otras opciones que no mencione. Quedara a criterio del usuario ver las múltiples aplicaciones que se le pueden dar al circuito.

Nuestro circuito tiene dos potenciómetros en la entrada los cuales regularan la señal de audio a la entrada, para no realizar saturaciones o sobre modulaciones, como verán este circuito es un transmisor de fm monoaural pero tiene estas variables para transmistir un audio en donde se fusionan ambos canales el derecho y el izquierdo convirtiéndose en mono a su salida y previa entrada a la parte de transmisión.

Consejos para ensamblar el circuito:

Utilice una placa pequeña colocando los componentes lo más cercano posible uno del otro, esto sirve para evitar oscilaciones parasitas o espurias en la banda de fm y además se notara beneficiado en la estabilidad de la frecuencia de transmisión.



Recomendado utilizar una batería de 9 volt, si quiere construir una fuente de alimentación para el circuito deberá seguir cuidadosamente todos los pasos para evitar tener ruido de alterna en el audio del transmisor. Entonces recomiendo utilizar la batería como alimentación del circuito.

Si quiere puede poner todo dentro de una caja metálica, lo cual dará una ventaja y es que estará mejor aislada, y con el conector negativo a masa, esto lo tornara más estable y evitara zumbido de alterna, si es que lo armo con una fuente de alimentación.



Confección y calibrado de la bobina: Obviamente no lograremos centrar la bobina a la mitad del dial que es 98 mhz, esto es el punto que paso a explicar. Con 4 vueltas en la bobina lograremos tener un buen resultado desde los 88 hasta los 98 mhz, y con 5 vueltas lograremos un buen desempeño en frecuencias de 98 a 108 mhz. Entonces asi tendremos el tema de la frecuencia solucionado. La construcción de la misma está dada en función a la frecuencia que elijamos para transmitir.



Bobina L 1: consta de 4 o 5 Vueltas de alambre grosor 0,5 mm, sobre núcleo de aire de 5 mm.

 Aspecto final del transmisor de fm
 

Lista de componentes

2  Potenciómetros de 50 K Ω a 250 K Ω ver cual se adapta mejor al funcionamiento

Transistor
Tr 9018

Resistencias
R 1, 2 = 22 K Ω
R 3 = 100 Ω

Condensadores
C 1 = 104 100nf
C 2 = 102 1nf
C 3 = 35 pF
C 4 = 4 a 40 pF trimer
C 5 = 68 pF
C 6 = 2 o 3 pF Estos son los valores óptimos.
C 7 = 4,7 pF
C 8 = 103 10 nf



Conociendo componentes para el circuito






Tipos de cables coaxiles





Muchos se preguntaran cuantos tipos de cables coaxiles existen en el mercado, cual es la impedancias de los mismos y cuales son los distintos usos que se les da a los mismos.




A - Vaina exterior de plástico
B - Escudo de cobre tejida
C - Aislante dieléctrico interior
D - Núcleo de cobre


En primer lugar explicaremos que existen una amplia gama de los mismos, y estos se fueron sumando con el paso del tiempo y el avance de la tecnología.

Uno de los cambios que se hicieron presente junto con la tecnología que avanzaba cada año mas y mas, fueron la aparición de cables con una mejor performance a menor perdida por metro y mayor resistencia a las condiciones climaticas, debido a que muchos de estos cables están la mayor parte de su vida útil a la interperie.



Los mas clásicos que están en la mayoría de los hogares y corresponden a la televisión, son el RG 6 y el RG 59 estos se encuentran en las bajadas de la televisión por cable además de todos los decos de televisión satelital es un cable fino, y en el ultimo tiempo el ultimo se esta remplazando por el RG 6. Tanto el RG 6 como el RG 59 poseen una impedancia de 75 Ω



RG 11 este cable se encuentra en el tendido callejero de las empresas de televisión por cable y se trata de un cable del grosor de un dedo, cuyas principales características son su baja perdida de señal transportada, en un tendido de un metraje largo, este se comenzó a remplar por el denominado (punto 500) el cable punto 500 es de un grosor superior y de una menor caída de señal por tener un blindaje mas acorde a las radiofrecuencias.




Cable RG 213 este equivale a un coaxil utilizado en sistemas de comunicaciones radio emisoras al igual que canales de televisión utilizan este modelo cuando son de baja potencia en el caso de que sus transmisores sean de gran potencia utilizan el ultimo modelo que veremos mas adelante el Cellflex. Esta cable el RG 213 tambien es utilizado por los radio aficionados cuyos equipos de comunicaciones, utilizan antenas con características que corresponden a los 50 a 52 Ω




Cable coaxil cellflex

Este se utiliza en estaciones de radio comerciales al igual que las emisoras de televisión su impedancia es del orden de los 50 Ω un cable capaz de soportar toda la intensidad de la radio frecuencia en potencias de mas de 100.000 wats. (100kilos)

Actualmente todos estos modelos se están intentando remplazar por lo que mejor eficiencia tiene y es la fibra óptica, aunque aun existen muchas dudas sobre cuales serán las formas de compatibilizar todo lo que tiene que ver con comunicaciones.


Lista de cables coaxiles y su impedancia



Lista de cables coaxiles y sus correspondientes impedancias.
Estos son algunos de los modelos de cables mas utilizados en el hogar la industria y las telecomunicaciones profesionales. Modelo de cable y su correspondiente impedancia de trabajo.



RG-6/U
75

RG-6/UQ
75

RG-8/U
50

RG-9/U
51

RG-11/U
75

RG-58
50

RG-59
75

RG-62/U
92

RG-62A
93

RG-174/U
50

RG-178/U
50

RG-179/U
75

RG-213/U
50

RG-214/U
50

RG-218
50

RG-223
50

RG-316/U
50