RADIOFARO SENCILLO by Enrique Madruga

El proyecto tiene como base, una búsqueda realizada en internet por nuestro socio Kenneth Irving.
En su búsqueda, ubicó un circuito para un radio beacon realizado por Larry Koskie, el cual por su facilidad de construcción y bajo costo de sus componentes, lo compartió en el foro de ACEMU.

La posta en la construcción de dicho equipo la toma Enrique Madruga, uno de los electrónicos de ACEMU, el cual en un rápido repaso de las imágenes presentadas nos expresa :

Funcionamiento del modelo y algunos datos técnicos

Como receptor se usa un handy a 147.455Hz.
Maneja un oscilador de 29.490Hz que se sintoniza en su quinta armónica y se modula por el otro IC.

Los módulos osciladores se fabrican en varias frecuencias, para la construcción del prototipo se utilizará un módulo obtenido de una tarjeta de sonido Sound Blaster, producto de desguaces de PC.

En el pasado, cuando no existían estos módulos osciladores, se procedía utilizando un cristal (Xtal), haciendo el correspondiente circuito para que oscilara.
Con la aparición de los circuitos osciladores (la mayoría de 4 patas, aunque se usan 3), este problema está resuelto. En estos casos utilizamos 2 patas para el + y el - y la salida de oscilación, quedando la cuarta pata para la conexión de la antena.

Más arriba hablamos de las armónicas, sobre lo cual decimos que :
Estos módulos oscilan en frecuencias predeterminadas de fábrica, (la frecuencia de oscilación figura en la carcasa, en el caso presentado 29,49 Mhz), pero en la salida se obtiene no solo la frecuencia establecida sino, el doble, el triple, el cuádruple, etc.
A estas salidas multiplicadas se les denomina armónicas (el doble = segunda armónica, el triple = tercera, etc).
Tengamos presente que a cuanto más alta es la armónica, se va reduciendo la amplitud por lo tanto su capacidad de ser recibidas, con lo cual para estos casos hay que tomar la armónica, filtrarla (dejar pasar solo a ella), y amplificarla para obtener una señal sin ruido.

En el caso presentado como ejemplo, se toma la quinta armónica, pues la misma cae en la banda de radioaficionados en VHF, de los cuales hay muchos receptores.

Ya tenemos el emisor de señal, ahora para el receptor, debemos contar con una antena direccional para así realizar el seguimiento.

Armado del prototipo.

Lista de materiales :

CMOS 4093 Schmitt Trigger
Modulo Oscilador de 32Mhz – de tarjeta Sound Blaster

se recibe su señal en la quinta armónica a 160Mhz.

Hilo de cable UTP
2 resistores de 10 Kohm
1 resistor de 33 Kohm
1 resistor de 380 ohms
1 condensador electrolítico de 47 mF.
1 fuente de 12 volts, o bateria de 9 volts (dura menos)
1 handy Alinco DJ-195 con vúmetro

En el circuito anterior debemos tener presente que el resistor de 330 es en realidad de 33 Ohms.

En las fotos se presenta al módulo al revés para poder identificar cada una de sus patas. La flecha indica la orientación.

Por último, como antena direccional, se construiyó una yagi de 4 elementos, la cual arrojo resultados satisfactorios, captando la señal a 300mts, en terreno arbolado y con construcciones.
La direccionalidad es de aproximadamente 30º y hasta de 10mts., basta con mover la antena para localizar la señal.

Funcionamiento

Los osciladores por construcción, siempre generan una frecuencia fundamental y todos sus armónicos, los cuales luego se filtran (con filtros LC) y se ponen a masa. En la mayoría de los casos se sintoniza una armónica para utilizar, como en nuestro prototipo.

La utilización del CMOS 4093, el cual es una compuerta NAND con Smith Trigger (pequeño retardo +-), refiere a la obtención de 2 osciladores por separado, el 1 y el 2.

El oscilador 1 genera una señal de baja frecuencia, para este caso de + - 1 segundo; generando con el oscilador 2 una frecuencia de audio.
El oscilador 1 comandará al oscilador 2 a los efectos de obtener un sonido de tipo Bip… Bip… Bip.
Si utilizáramos solo el oscilador 2, obtendríamos una señal de tipo Biiiiiipp continuo, lo cual no es el objetivo de este trabajo.

Dado que el handy utilizado posee un vúmetro, este nos permite ubicar cuando la intensidad de la señal se acentúa o decrece.

En cuanto a la antena del emisor, y para que emita lo más posible, se construye de ¼ o ½ de longitud de onda que para 160Mhz de 47 o 94 centímetros respectivamente.

Dado que el cohete en el que se va a montar, tiene un largo de fuselaje de 68 centímetros, se opta por un largo de antena de 47 cm., montándose estirada pegada al fuselaje.

Los largos de las antenas deben ser siempre de una fracción o de la totalidad de la longitud de onda, de otro modo puede producir daños irreparables en el emisor (ROE).

El largo y/o forma de la antena es independiente del cable que lo una al transmisor, normalmente es un cable coaxil, del que podés usar el largo que quieras ( siempre de acuerdo a la longitud de onda).
El cable al ser mallado (técnicamente) no transmite.

O sea, por un lado se calcula la antena y por otro el cable, de todas maneras ambas cosas están relacionadas principalmente por la impedancia (Z).
Hay varios tipos de cables con Z diferentes ( 50, 75, 300 Ohms), que se usan de acuerdo a la Z de la antena, que en gran medida depende de la forma de construirla ( lo cual se obtiene mediante calculo).