Introducción
En España, la Banda de Aficionados de 3cm se extiende desde 10,0 Ghz hasta 10,5 Ghz. Son 500 Mhz de ancho, lo que nos permite poner en el aire dos o más emisiones simultáneas de ATV.
También sería posible montar
un Repetidor ATV con entrada y salida dentro de la Banda, usando un
duplexor adecuado y/o suficiente separación de frecuencias. No
obstante, lo habitual es montar Repetidores en Banda Cruzada:
recepción en 23cm y transmisión en 3cm (o viceversa).
Modulación:
Preénfasis/Desénfasis de la
señal de Video:
Al igual que en la Banda de 23cm, en ATV se usa la recomendación
CCIR-405-1 .
Preénfasis/Desénfasis de la
señal de Audio:
La señal de Audio se transmite modulando en FM una subportadora (dos
subportadoras si emitimos en estéreo).
Se utiliza el Preénfasis estándar de 50 uSeg. en el transmisor y el
correspondiente desénfasis en el receptor.
Frecuencias de trabajo:
La mayoría de los QSO en ATV se realizan en el segmento de 10370 Mhz a
10450 Mhz, zona asignada en el Plan
de Banda a "Todos los Modos".
En Almería comenzamos experimentando en la frecuencia de 10340 Mhz pero actualmente estamos trabajando ATV en 10400 Mhz
Recepción ATV en 3cm (10 Ghz)
Para recibir ATV en 3cm se utiliza el mismo Receptor ATV que en 23cm, pero con un LNB por delante, que convierte las señales de la Banda de 3cm a la Banda de 23cm.
Para las primeras pruebas y QSO locales (pocos Km), es suficiente con el Receptor ATV y el LNB, pues éste lleva una pequeña antena de bocina.
Si queremos conseguir mayores alcances y también algún DX , es necesario montar el LNB en una parábola. Son válidas las que se usan para recibir la TV por Satélite.
El LNB debe ser modificado para nuestra Banda de 3cm, pues los disponibles en el comercio estan preparados para recibir desde 10,7 Ghz a 12,5 Ghz aproximadamente.
La modificación del LNB consiste, al menos, en bajar la frecuencia de su Oscilador Local de 9,7 Ghz a 9,0 Ghz.
Con el Oscilador Local del LNB en 9,0 Ghz conseguimos que los 10,0 Ghz nos aparezcan en el Receptor ATV en 1000 Mhz y los 10,5 Ghz nos aparecen en 1500 Mhz, frecuencias cubiertas por la mayoría de los Receptores ATV de 23cm.
Caso que solamente consigamos bajar el Oscilador Local del LNB hasta los 9,3 Ghz , entonces podemos sintonizar la mitad alta de la Banda: con el receptor en su frecuencia mas baja (950 Mhz) sintonizaremos 10,25 Ghz y los 10,5 Ghz los sintonizaremos en 1200 Mhz.
Métodos de modificación de L N B para recepción ATV en 3cm (10 Ghz)
En los siguientes enlaces puedes ver como se modifican los LNB para usarlos en recepción ATV 10 Ghz.
La alternativa a la modificación del LNB es comprar uno ya modificado. En EBAY puedes ver anuncios de varios radioaficionados alemanes que los venden ajustados para ATV. El precio es muy razonable.
Foto de un LNB modificado para recepción ATV en la Banda de 3cm:
Transmisión ATV en 3cm
1- Transmisor ATV experimental basado en Oscilador de Diodo GUNN ( actualizado 12-04-2017 )
Algunos aficionados a ATV de Almería hemos conseguido de diversas fuentes unas pocas Cavidades GUNN, con el fin de experimentar en la Banda de 3cm (10 Ghz).
Los Osciladores a Diodo GUNN consisten en una Cavidad resonante a 10 Ghz que termina habitualmente en una abertura para conectar un guiaondas o bien una antena de bocina. El Diodo GUNN, situado en el interior de la Cavidad, oscila al alimentarlo a una tensión cercana a 8 V. Por tanto, se trata de un "Oscilador Libre" , que por ser sensible a la tensión de alimentación nos permite modularlo en Frecuencia.
Aunque hoy dia existe acceso a material moderno (Osciladores DRO, Osciladores con PLL, etc.) , sigue siendo interesante experimentar con los viejos Osciladores a Diodo GUNN, aprender lo que son capaces de hacer y sus limitaciones.
Pulsando en estos dos enlaces puedes ver fotos de un antiguo Sensor de Alarma que funciona mediante Cavidades GUNN:
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| Cavidades dentro de la caja original | Cavidades fuera de la caja. A la
derecha, el tornillo de sintonía de la cavidad osciladora |
Cada cavidad tiene un sólo terminal:
- La cavidad GUNN tiene un terminal de alimentación (+8V.)
- La cavidad receptora tiene un terminal de salida. No lo usamos.
El tornillo grande con contratuerca es el ajuste de sintonía de la cavidad GUNN. No tocar el tornillo pequeño, pues es el soporte del GUNN.
Es necesario proteger el Diodo GUNN y tambien el Diodo Mezclador (aunque
no lo vamos a usar) por ser muy sensibles a la estática.
Las protecciones son:
- Un Diodo Zener de 9,1 v. del terminal de alimentación del GUNN a masa.
(en esta posición hay un condensador de 0,022 uF. De momento se deja ahí.)
- Un par de diodos 1N4148 en antiparalelo del terminal del Diodo Mezclador
a masa.
Reajuste de frecuencia de una Cavidad GUNN
El diodo GUNN de la cavidad mostrada en las fotos venía alimentado a 8V mediante un regulador 7808. Para el reajuste de frecuencia vamos a mantener el mismo voltaje de 8V estabilizados.
La cavidad GUNN estaba ajustada a 10,55 Ghz aproximadamente. Son
unos 50 Mhz por encima del límite superior de nuestra Banda.
Es necesario desbloquear el tornillo de sintonía y bajar la frecuencia
para centrarla en nuestra Banda. Hay que aflojar la contratuerca para
poder girar el tornillo de sintonía. Al girar a la derecha el tornillo de
sintonía, éste se introduce mas en la cavidad y la frecuencia baja. Hay
que trabajar con cuidado y muy despacio. Conviene dejar la sintonía un
poco alta, porque al apretar la contratuerca para bloquear el tornillo la
sintonía siempre se desplaza un poco hacia abajo. Es cuestión de tantear y
volver a ajustar hasta conseguir la frecuencia correcta.
En la siguiente foto podemos ver la Cavidad GUNN ya ajustada a 10,34 Ghz
El LNB, a la derecha de la foto, esta mirando en sentido contrario a la Cavidad GUNN. Este LNB montado de esta forma no se saturó y funcionó correctamente. No obstante, es aconsejable "blindar" el LBN envolviéndolo en papel de aluminio para asegurarnos que nunca llegue a saturarse por la proximidad de la Cavidad GUNN.
Entre la Cavidad GUNN y el LNB, se puede ver una antigua Cavidad
Receptora usada aqui como Medidor de Campo de 10 Ghz, a fin de comparar
las potencias relativas de diferentes Cavidades GUNN.
Cavidades que no sirven para 10 Ghz
No todas las Cavidades GUNN son de 10 Ghz. Podemos encontrar algunas de 24 Ghz, que sirven para la Banda de 1,3 cm.
Pero otras funcionan a frecuencias que no nos sirven, por ejemplo 9 Ghz. En las siguientes fotos podemos ver una Cavidad GUNN que no sube mas alla de 9,3 Ghz
Experimentos para modular el GUNN
con una señal de Video
El GUNN oscila sin problema al alimentarlo con 8 V estabilizados y su consumo es de 130 mA. El reajuste de frecuencia a 10,34 Ghz ha sido relativamente fácil.
Ahora viene lo más complicado: conseguir una modulación FM de calidad con señales de Video.
La idea es modular el GUNN en FM de forma similar a los VCO usados en la Banda de 23cm. Pero esta cavidad carece de Diodo Varicap, asi que no queda mas solución que superponer la señal de Video al voltaje de alimentación del GUNN y ver si de esta forma es posible una Modulación en Frecuencia de calidad... o no.
En principio, probé circuitos publicados en revistas y en Internet que aplicaban la señal de Video (máximo 1 Vpp) junto con un voltaje de alimentación del GUNN cercano a 7,5 V ligeramente ajustable (recorrido desde 8,0 V. a 7,0 V) a fin de buscar la zona de mejor calidad de la señal.
INSTRUMENTOS USADOS EN LA FASE DE PRUEBAS:
La señal emitida por el GUNN la recibo mediante el LNB con O.L. en 9,0 Ghz que está mirando en dirección contraria a la señal emitida por la Cavidad. El LNB está alimentado desde una fuente de 12 V. mediante choque de 3 espiras y desacoplo de 1 nF. La salida de F.I. del LNB se aisla de los 12 V mediante un condensador de 1 nF y la llevo a los siguientes instrumentos:
RESULTADOS INICIALES:
Con un voltaje del GUNN de 7,5 voltios y una señal de Video de 0,6 Vpp superpuesta, conseguí ver en mi monitor TV la señal de Video, aunque la calidad fue bastante inferior a la que yo esperaba, según muestran estas fotos:
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La imagen del Monitor TV, a la izquierda, muestra defectos como rayas oscuras horizontales sobre las Barras de Color, sombras y líneas blancas difuminadas. También observé que el Monitor TV tenía cierta dificultad para sicronizar esta señal, a pesar de estar exenta de ruido.
La imagen del Osciloscopio, a la derecha, muestra la señal de Video aplicada al GUNN (arriba, color azul) y la señal de Video recibida (abajo, color amarillo). Es evidente la mala respuesta en Bajas Frecuencias de Video: el nivel de Blanco decae hasta el nivel de Gris en la duración de una Línea ! También sufren un efecto similar los impulsos de ecualización que se ven en la zona derecha. Es normal que el Monitor TV tenga alguna dificultad para sincronizar esta señal.
PRUEBAS POSTERIORES Y MEJORES RESULTADOS:
Pasado algún tiempo, modifiqué el circuito para poder ajustar más ampliamente el voltaje del GUNN, a fin de probar desde un máximo de 7,5 V hasta un mínimo de 5,0 V.
Tomé esta decisión a pesar de leer algunos textos que indican que voltajes tan bajos como 5 V pueden ser peligrosos para el GUNN, que al ser un dispositivo que funciona como "resistencia negativa" al disminuir el voltaje debería aumentar su consumo... quizás hasta el punto de quedar averiado. Pero decidí experimentar y correr el riesgo de quemar el GUNN. He tenido suerte: este GUNN todavía sigue funcionando.
He probado diferentes voltajes del GUNN y diferentes amplitudes de la señal de Video. Finalmente, encontré un voltaje de alimentación del GUNN que produce una imagen que considero de buena calidad. Estas son las fotos:
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La imagen del Monitor TV, a la izquierda, muestra una imagen de buena calidad. El efecto "moiré" que se observa ha aparecido en la foto debido a la interacción entre la Cámara de Fotos y el Monitor TRC. La imagen que se vé a simple vista en el Monitor TRC está completamente libre de "moiré".
La imagen del Osciloscopio, a la derecha, muestra la señal de Video aplicada al GUNN (arriba, color amarillo) y la señal de Video recibida (abajo, color azul). La respuesta a bajas y medias frecuencias es excelente. La respuesta a frecuencias altas es aceptable.
El voltaje que consigue estos resultados con esta Cavidad GUNN son 6,33 V medidos en T.P. Un detalle importante es que es necesario que el GUNN alcance una temperatura suficiente para que la modulación FM del Video sea correcta: son necesarios unos 15 minutos de calentamiento como mínimo !
CIRCUITO USADO EN LA FASE DE PRUEBAS:
Para las pruebas, en las que necesitaba una amplia variación de voltaje en T.P. , he usado el circuito que figura más abajo, pero con estas diferencias:
CIRCUITO DEFINITIVO:
En el circuito definitivo para esta Cavidad (en la que el GUNN va a trabajar a sólo 6,33 V.) el estabilizador es un 7808 y RV1 es de 100 ohmios. Como transistor de salida he usado un 2N2219A con su radiador porque ya lo tenía, procedente de desguace. Sirve cualquier transistor de media potencia que soporte una corriente de Colector de 800 mA o más. Como referencia de transistor europeo, puede servir un BD131 o similar. Siempre con radiador.
Este es el circuito definitivo para la Cavidad GUNN que he probado:
Vista de las conexiones de las cavidades en este montaje experimental::
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| A
la derecha podemos ver el transistor 2N2219A con radiador. Mas abajo, el tornillo de sintonía de la cavidad GUNN. |
En el
centro son visibles los componentes de protección del GUNN:
Zener de 9,1V. y conexión serie de 150 ohm y 10 nF. En la cavidad izquierda se ven los dos 1N4148 para proteger el Diodo Mezclador (no usado en este montaje) |
Foto del montaje experimental con los instrumentos de medida conectados:
Montaje experimental terminado y ajustado, listo para intentar el primer QSO en la Banda de 3cm (solo falta ponerle la tapa):
Cambio de frecuencia a 10,40 Ghz
La Cavidad GUNN la reajusté en su día a 10,34 Ghz y todas las pruebas hasta ahora han sido en esta frecuencia. Pero resulta que los 10,34 Ghz figuran en el Plan de Banda dentro del segmento asignado a "Comunicaciones Digitales". Por tanto, es recomendable cambiar la frecuencia a otra más adecuada, tal como el segmento de 10,37 a 10,45 Ghz que figura asignado a "Todos los Modos".
Reajusté la frecuencia girando hacia la izquierda el tornillo de sintonía (se trata de subir frecuencia) hasta los 10,40 Ghz.
Una vez situada la portadora en la nueva frecuencia, apliqué señal de Video y comprobé que la modulación era insuficiente (se recibía una señal de Video de sólo 0,4 Vpp en lugar de 1 Vpp). Fue necesario buscar un nuevo Voltaje para el GUNN. Finalmente observé que el voltaje que daba la mayor amplitud de Video recibido es de 6,44 V. medidos en T.P.
A pesar de ello, la amplitud del Video recibido en el Receptor ATV era de 0,8 Vpp. Tuve que aumentar ligeramente la señal de Video girando RV2 desde su posición anterior del 50% a un 60% aproximadamente, con lo que la señal recibida volvió a ser 1 Vpp.
Al subir el voltaje GUNN de 6,33 V. a los nuevos 6,44 V. la frecuencia de la portadora subió unos Mhz por encima de 10,40 Ghz. Fue necesario girar un poco a la derecha el tornillo de sintonía de la Cavidad GUNN para volver a bajar la frecuencia a 10,40 Ghz.
Primeras conclusionesDespués de las primeras pruebas en ATV, resultan evidentes los inconvenientes que presenta este tipo de Cavidad GUNN:
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Zona actualmente en obras |
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