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47 GHZ, una historia reciente

por Luis, EA5DOM

(Artículo publicado en la revista Radioaficionados, Enero 2.017)

¿Y para qué‭? ¿‬Quien sale en esas frecuencias‭? ¿‬Gastar‭ ‬dinero‭ ‬en equipos para unos pocos QSOs‭?. Son tres preguntas que muchos se hacen cuando se les habla de estas bandas.

Pero por muy alta que sea la frecuencia utilizada,‭ ‬sigue siendo:‭ ‬La RADIO

(Aquí Foto‭ ‬1‭ – ‬EA5JF y EA5CLH con los equipos de‭ ‬47‭ ‬y‭ ‬10GHz‭)

La banda de‭ ‬6mm.‭ ‬Los‭ ‬47.088‭ ‬MHz

La RADIO es algo que cada vez nos cuesta mas explicar.‭ ‬Porque cada vez se aleja mas del modelo‭ ‬clásico de comunicación.‭ ‬Hemos pasado de ser los únicos del barrio capaces de mantener‭ ‬comunicaciones con otros países de manera independiente,‭ ‬a ser un anacronismo.‭ ‬Porque‭ ‬hoy día hablar e intercambiar voz y datos con el otro extremo del mundo es algo‭ ‬trivial y que los mas jóvenes consideran algo tan habitual como ir al lavabo

Por eso ya no se puede explicar la RADIO a los jóvenes hablándoles de comunicados‭ ‬con el resto del mundo.‭ ‬Si no se recurre a las ramas mas‭ ‬especializadas de la radioafición‭ ‬poco interés vamos a captar por parte de las nuevas generaciones enseñándoles cómo hacer tertulias en HF o vía repetidor,‭ ‬por muy digital que sea el sistema de modulación

Esta es la historia de un grupo de radioaficionados a los que lo que les mueve es el‭ ‬afán de intentar lo mas difícil técnicamente.‭ ‬Superar las dificultades y además lograr‭ ‬resultados que hasta ahora no se habían conseguido.‭ ‬No se trata de hacer muchos QSO‭ ‬ni de escuchar todo el día la frecuencia de llamada para ver si sale alguien

Estas son frecuencias límite en las que hay que ponerlo todo:‭ ‬Equipos,‭ ‬operadores,‭ ‬un enlace bien estudiado y otro grupo similar al otro lado para poder tener éxito

Son las microondas extremas,‭ ‬donde aún se desconoce mucho sobre modos de‭ ‬propagación y apenas se han realizado un puñado de QSO.‭ ‬Y donde no se puede dar nada‭ ‬por sentado a partir de las escasas experiencias que existen

Es un reto que implica capacidad técnica,‭ ‬pero también tenacidad y perseverancia.‭ ‬Y lo increíble es que se haya podido conseguir en EA un grupo heterogéneo capaz de desarrollar varios equipos en esta frecuencia y conseguir unos estupendos resultados que seguirán dándonos muchas sorpresas.

En lugar de competir en una carrera clásica para ver quien es el‭ “‬ganador‭”‬,‭ ‬se ha colaborado‭ ‬y aunado esfuerzos para que todo avance.‭ ‬Un grupo de trabajo.‭ ‬Como en el resto del mundo civilizado,‭ ‬pero aquí,‭ ‬en EA‭ ‬….‭ ¿‬No es increíble‭?

El que busque aquí la típica competición enfermiza a la que estamos acostumbrados.‭ ‬El‭ “‬yo esto ya lo hice antes‭” ‬……‭ ‬se ha equivocado de banda

Los precursores

Tenemos a Pascual,‭ ‬EA5JF,‭ ‬como veterano del grupo.‭ ‬Y‭ ‬activo en microondas‭ ‬desde hace muchos años,‭ ‬construyendo equipos y estudiando toda la documentación que ha‭ ‬caído en sus manos.‭ ‬Así que recuerda la experiencia previa que tuvo en los‭ ‬47GHz a‭ ‬finales de los‭ ‬90‭ ‬o principios del‭ ‬2000.‭ ‬Cuando unos colegas Franceses visitaron Alicante‭ ‬y a través de Eric,‭ ‬ON5TA,‭ ‬pudo conocerlos e intentar un QSO con sus equipos

(Aquí Foto2‭ – ‬Laboratorio de Pascual EA5JF en la actualidad‭)

La estabilidad era muy deficiente y los equipos patinaban constantemente en frecuencia.‭ ‬Había que buscar al corresponsal moviendo permanentemente el dial.‭ ‬Y eso que solamente‭ ‬se hizo un intento de QSO a pocos metros,‭ ‬simplemente como prueba conceptual de que‭ ‬realmente‭ ‬funcionaban

Desde entonces,‭ ‬los experimentos en microondas solo llegaban a los‭ ‬24GHz

El mezclador de subarmónicos de DB6NT

Pero,‭ ¿‬cómo se llega a‭ ‬obtener una frecuencia tan alta‭? Y la respuesta es,‭ ‬usando un sistema muy antiguo:‭ ‬Diodos generando armónicos ‭ Así que el‭ “‬generador‭” ‬de esta frecuencia es un par de diodos diminutos‭ (‬casi microscópicos‭)‬ conectados en un circuito con los correspondientes stub y todo ello encerrado en una‭ ‬caja metálica con un pistón,‭ ‬para crear una cavidad resonante que potencie la señal‭ ‬que nos interesa.‭ ‬El resultado es una señal de apenas‭ ‬100‭ ‬micro Watios que sale de este‭ ‬módulo mezclador por una guía‭ ‬onda

(Aquí Foto‭ ‬3‭ – ‬Los dos diodos junto a la aguja de una jeringuilla hipodérmica vistos al microscopio‭)

(Aquí Foto‭ ‬4‭ – ‬El circuito del mezclador DB6NT‭)

(Aquí Foto‭ ‬5‭ – ‬El mezclador con la cavidad y el pistón de ajuste‭)

Este módulo mezclador trabaja tanto en Tx como en Rx.‭ ‬Funciona como doblador,‭ ‬por lo que se‭ ‬le inyecta por un lado una señal de oscilador local de‭ ‬23472‭ ‬MHz y por otro lado una señal‭ ‬de FI de‭ ‬144‭ ‬MHz.‭ ‬El resultado es‭ ‬2‭*‬23472‭ ‬+‭ ‬144‭ ‬= 47088MHz

Este mezclador fue creado por DB6NT‭ (‬Mikel Kuhne‭) ‬y se trata del estándar utilizado‭ ‬habitualmente para construir equipos para estas bandas

Para obtener los‭ ‬23472‭ ‬se utiliza otro doblador,‭ ‬que funciona a partir de una señal de‭ ‬11736‭ ‬que ya la genera directamente un PLL con una referencia de‭ ‬10MHz que es la que nos‭ ‬proporciona una estabilidad de frecuencia

Para que la señal de‭ ‬11736‭ ‬no aparezca en los diodos y no nos cree multitud de armónicos‭ ‬indeseados,‭ ‬es necesario eliminarla.‭ ‬Por lo tanto antes del mezclador hay que pasar por‭ ‬un filtro que elimine todo lo que venga por debajo de‭ ‬23GHz.‭ ‬Javier,‭ ‬EB1HBK,‭ ‬desarrolla este filtro‭ ‬de manera muy original,‭ ‬con un‭ ‬guía‭ ‬onda,‭ ‬que es ese tubo lateral que une el multiplicador‭ ‬y el mezclador.‭ ‬El guía‭ ‬onda tiene un tamaño adecuado para‭ ‬dejar pasar‭ ‬las señales de‭ ‬24GHz y superiores‭ ‬pero no para las inferiores

Los‭ “‬culpables‭” ‬y Micromeet‭ ‬2016‭ ‬en Guadarrama

En‭ ‬2015‭ ‬se combinan dos elementos que dieron un empujón inicial al proyecto

Enrique,‭ ‬EA2SX,‭ ‬llevaba ya tiempo tras la idea de montar un equipo para estas bandas.‭ ‬pero los problemas mecánicos le impedían dar el paso y avanzar.‭ ‬Por su parte Javier‭ ‬EB1HBK resolvió la mecánica con imaginación y habilidad.‭ ‬Usando materiales accesibles.‭ ‬Y juntos,‭ ‬Javier y Enrique comenzaron la construcción de sus‭ ‬respectivos‭ ‬equipos,‭ ‬aunque cada uno‭ ‬empleando técnicas diferentes

Y así lo cuenta Enrique:

Por un asunto relacionado con las bandas más bajas,‭ ‬Javier,‭ ‬EB1HBK,‭ ‬se pone en contacto conmigo‭ ‬y me cuenta que está interesado en hacer algo en estas bandas y me manda unos‭ ‬bocetos de una bocina para‭ ‬47‭ ‬GHz. Javier es un tipo singular en la mejor acepción del término,‭ ‬además de una persona generosa.‭ ‬Como mecánico es excepcional.‭ ‬Sus dibujos nos recuerdan a los de Leonardo da Vinci (Aquí Foto‭ ‬7‭ – ‬Boceto del transverter de Javier EB1HBK‭) Le propongo usar un oscilador local a PLL con referencia de‭ ‬10‭ ‬Mhz para poder disciplinar‭ (‬http://www.DF9NP.de)un doblador que entregue,‭ ‬al menos,‭ ‬13‭ ‬dBm,‭ ‬a‭ ‬un mezclador de sub-armónicos creado por DB6NT y que es un estándar de facto en el mundillo.‭ ‬Y eso aplicado a su bocina,‭ ‬de la que sólo sabemos que‭ “‬debe‭” ‬funcionar Para superar la paradoja del huevo y la gallina,‭ ‬construyo un generador de armónicos del que espero señales con suficiente nivel para poder ser detectadas por el transverter.‭ ‬Este generador no es otra cosa que un diodo de microondas introducido en una cavidad y excitado con el subarmónico‭ ‬18‭ ‬de la frecuencia de salida,‭ ‬es decir,‭ ‬con una señal de‭ ‬2616‭ ‬MHz y con un nivel de‭ ‬10‭ ‬dBm.‭ ‬Todo ello proporcionado por un Marconi‭ ‬2031 Con un mezclador externo del analizador de espectros puedo ver la señal de‭ ‬47‭ ‬GHz pero no estoy seguro de que sea realmente la señal que me interesa,‭ ‬así que muevo en el generador‭ ‬la frecuencia en un‭ ‬1‭ ‬KHz y observo que la señal en‭ ‬47‭ ‬varía‭ ‬18‭ ‬KHz‭ ‬,‭ ‬así que estoy en frecuencia Un instrumento tan simple es de una importancia capital porque permite comprobar la eficacia del receptor y de la antena.‭ ‬De un radio enlance de‭ ‬23‭ ‬GHz saco la parte mezclador-amplificador,‭ ‬elimino el mezclador y lo excito directamente con el PLL.‭ ‬A la salida tengo los‭ ‬13‭ ‬dBm que busco y no hay ni rastro de la fundamental.‭ ‬El ruido de fase,‭ ‬sin ser excepcionalmente bueno,‭ ‬es aceptable. El sistema de Javier para construir la cavidad del diodo multiplicador está muy bien‭ ‬explicado en la web Microbandas.es‭. (Aquí Foto‭ ‬8‭ – ‬El transverter de Javier EB1HBK‭) Y usando este sistema construye un transverter completo.‭ ‬Todo está explicado en este‭ ‬enlace de la web Microbandas,‭ ‬incluyendo numerosas imágenes‭.

Mientras tanto llega el momento de organizar el segundo Micromeet en Guadarrama.‭ ‬Javier y Enrique se muestran dispuestos a llevar sus equipos y hacer allí una primera prueba.‭ ‬Porque hasta ese momento no han podido testear el funcionamiento de los equipos y menos aún‭ ‬intentar un QSO.‭ ‬Realmente no se han visto en persona anteriormente‭

Inmediatamente recoge el guante José,‭ ‬EA3HMJ.‭ ‬Quién solo un mes antes de la reunión ya empieza‭ ‬a estudiar el asunto y recoger material.‭ ‬Iban,‭ ‬EB3FRN también ayuda,‭ ‬aportando material que‭ ‬tenía guardado para la ocasión.‭ ‬Pascual EA5JF se muestra más que‭ ‬interesado en el proyecto,‭ ‬porque hace‭ ‬años que tenía ganas de trabajar en esta banda y es algo que le interesa mucho

Así que en el Micromeet‭ ‬2016,‭ ‬Javier y Enrique nos explicaron‭ ‬con detalle‭ ‬cómo habían construido‭ ‬sus equipos.‭ ‬José,‭ ‬EA3HMJ llegó a montar un prototipo de transverter.‭ ‬Pero‭ ‬al hacer‭ ‬las pruebas no llegó a funcionar.‭ ‬El doblador de Javier tampoco funcionaba bien y no se puedo hacer ese primer QSO aunque hubiese sido a pocos metros

(Aquí Foto‭ ‬9‭ – ‬Micromeet Guadarrama‭ ‬2016‭ ‬y primeros test en‭ ‬47GHz‭)

Sin embargo,‭ ‬todo eso sirvió para que al volver a casa se crease un equipo de trabajo y se siguiese‭ ‬avanzando.‭ ‬Había que conseguir material e instrumentación.‭ ‬Incluso microscopios binoculares‭ ‬para poder manejar los diodos y soldarlos en su lugar

Dos equipos y una baliza en EA5

Pascual,‭ ‬EA5JF,‭ ‬se dio cuenta de que el PLL de DF9NP resultaba demasiado ruidoso.‭ ‬Y al multiplicar en‭ ‬frecuencia el ruido de fase enmascaraba las señales.‭ ‬Por lo tanto‭ ‬se dedicó a conseguir PLLs de mas‭ ‬calidad con un ruido de fase mas bajo.‭ ‬También consiguió unos diodos varactores con los que se generaba‭ ‬una potencia mayor que con el mezclador de DB6NT.‭ ‬El inconveniente es que los díodos varactores no son‭ ‬lineales y por lo tanto no valen para señales SSB,‭ ‬sino CW ó FM

Así que,‭ ‬con ellos montó un mezclador que simplemente generaba una portadora.‭ ‬Y aplicada a una bocina construyó una baliza con la que ponía una señal de referencia suficientemente potente y a la vez con‭ ‬un ángulo de radiación‭ ‬suficientemente ancho como para‭ ‬facilitar el apuntamiento de una parábola de haz estrecho

(Aquí Foto‭ ‬10‭ – ‬Baliza de‭ ‬47GHz de EA5JF‭)

De forma paralela construyó también dos transverters gemelos.‭ ‬Ambos utilizando una antena offset‭ ‬que a pesar de tener solamente‭ ‬35cm en‭ ‬47GHz proporciona una ganancia de‭ ‬40dBi.‭ ‬Y por lo tanto el‭ ‬haz de radiación es muy estrecho.‭ ‬Quiere decir que el apuntamiento,‭ ‬para recibir una señal débil,‭ ‬se‭ ‬convierte en una tarea muy crítica

(Aquí Foto‭ ‬11‭ – ‬Los dos transverter gemelos de EA5JF‭)

Hay que explicar que la operativa normal para apuntar parábolas en‭ ‬47GHz es hacerlo a base de subir‭ ‬desde bandas mas bajas.‭ ‬Este es el método habitual que se considera mas efectivo.‭ ‬Se empieza con un‭ ‬apuntado en‭ ‬10GHz para pasar luego a‭ ‬24‭ ‬y posteriormente a‭ ‬47.‭ ‬Evidentemente el problema es la cantidad‭ ‬de equipo que hay que desplegar.‭ ‬No es lo mismo llevar material para una banda,‭ ‬que montar tres

Pascual opta por emplear otro sistema.‭ ‬Utilizando su baliza pone una señal con una anchura de lóbulo de‭ ‬radiación suficiente como para que no sea crítico el localizarla y apuntar desde el otro lado.‭ ‬Con eso‭ ‬se logra un apuntado bastante aproximado para el corresponsal.‭ ‬Y posteriormente emplea la detección de‭ ‬ruido solar con el transverter.‭ ‬Midiendo la señal en la FI del transverter llega a detectar‭ ‬1,1dB de‭ ‬incremento de ruido cuando apunta al sol.‭ ‬Eso le permite calibrar el azimut y elevación de la parábola Luego se fija el rumbo del corresponsal y‭ ‬el apunte queda perfecto

(Aquí Foto‭ ‬12‭ – ‬Dial de calibrado de azimut‭)

El corresponsal ya puede hacer un último ajuste fino‭ ‬con la señal del transverter y su antena offset de haz estrecho

Poder detectar‭ ‬1,1dB de ruido solar implica que el factor de ruido del mezclador sea mas que aceptable.‭ ‬Y no es algo sencillo en estas frecuencias.‭ ‬Así que los equipos construidos por Pascual funcionaban realmente‭ ‬bien.‭ ‬Además,‭ ‬como se ha construido todo lo necesario para hacer los QSO,‭ ‬solo necesita un operador al‭ ‬otro lado

Con la ayuda de Pascual,‭ ‬EA5CLH,‭ ‬hacen unas primeras pruebas a‭ ‬6Km el‭ ‬17‭ ‬de mayo de‭ ‬2016.‭ ‬Señales estupendas y con mucho margen para aumentar la distancia

El grupo de EA3

A la vuelta de Guadarrama,‭ ‬José EA3HMJ,‭ ‬se pone en serio a trabajar en el proyecto junto a Iban,‭ ‬EB3FRN

(Aquí Foto‭ ‬13‭ – ‬Iban EB3FRN y José EA3HMJ‭)

Para poder hacer pruebas mas allá del laboratorio,‭ ‬José monta una baliza y la sitúa en casa de su hermana‭ ‬a unos‭ ‬100m de distancia sin obstáculos por medio.‭ ‬Con esto consigue empezar a optimizar la recepción‭ ‬y probar distintos tipos de iluminadores y parábolas.‭ ‬Foco primario con iluminador Cassegrain y finalmente‭ ‬offset con‭ ‬iluminador Dual-mode.‭ ‬Mientras tanto Iban,‭ ‬va montando otro equipo

El problema es que José vive en Tarrasa e Iban en Tarragona,‭ ‬cerca de Reus.‭ ‬Es un viaje largo y desde luego‭ ‬no tienen posibilidad de QSO desde sus respectivos QTH.‭ ‬Se ven obligados a intercambiar material e incluso‭ ‬reunirse a medio camino entre Barcelona y Tarragona en varias ocasiones.‭ ‬También hay un gran intercambio de‭ ‬información y materiales con Pascual

Confirman las deducciones de Pascual.‭ ‬Como que los PLL de‭ ‬11,7GHz de DF9NP resultan demasiado ruidosos‭ ‬para este propósito.‭ ‬Y que los mezcladores necesitan un nivel de oscilador local para conseguir un ruido y‭ ‬ganancia optimo en recepción.‭ ‬Pero un nivel diferente para obtener máxima potencia en transmisión

(Aquí Foto‭ ‬14‭ – ‬José con la parábola de foco primario‭)

Por fin el‭ ‬16‭ ‬de mayo se hace el primer QSO entre Iban y José.‭ ‬Que no deja de ser mas que una prueba de campo‭ ‬a una distancia limitada.‭ ‬Pero suficiente para hacer comprobaciones reales de los dos equipos y tomar nota de‭ ‬todo lo que es necesario mejorar.‭ ‬Mas deberes para trabajar luego en casa

La baliza de José queda instalada en el QTH de Iban,‭ ‬lo que le permite hacer pruebas a distancia desde diferentes‭ ‬emplazamientos e ir mejorando todo el sistema de portable

(Aquí Foto‭ ‬16‭ – ‬Baliza instalada en casa de Iban‭)

El‭ ‬15‭ ‬de Junio José vuelve a Reus para un nuevo intento de QSO a mas de‭ ‬20Km,‭ ‬pero no resulta posible.‭ ‬Mientras tanto siguen mejorando detales.‭ ‬Los trípodes,‭ ‬la alimentación,‭ ‬los equipos de FI y los mil‭ ‬detalles que diferencian el trabajo en portable,‭ ‬del que se hace desde‭ ‬la comodidad de‭ ‬la estación‭ ‬fija

Se repite un nuevo intento el‭ ‬26‭ ‬de junio,‭ ‬otro el‭ ‬14‭ ‬de julio Todos sin éxito,‭ ‬pero con mejoras progresivas.‭ ‬Una vez juntos Iban y José,‭ ‬comparan las señales de la baliza en casa de Iban con ambos equipos.‭ ‬Queda claro que la offset de fibra de vidrio de Iban no funcionaba en‭ ‬47GHz.‭ ‬Y la de foco primario de Jose‭ ‬tampoco estaba dando el rendimiento adecuado.‭ ‬Iban cambia la antena por una offset de‭ ‬60cm.‭ ‬Que a pesar de que presenta un haz mas estrecho,‭ ‬aun es manejable en las pruebas con la baliza

(Aquí Foto‭ ‬17‭ – ‬Comparando las señales de la baliza‭)

Nuevamente vuelven a casa con una lista de‭ “‬deberes‭” ‬mas grande de la que tenían.‭ ‬Finalmente José cambia‭ ‬la foco primario por una parábola offset de‭ ‬35cm como las que usa Pascual.‭ ‬También avanzan mucho en cuanto‭ ‬a mejorar el nivel de ruido en recepción.‭ ‬Siguiendo los consejos de Pascual consiguen empezar a ver ruido solar y diferencias hot/cold‭ (‬tierra/cielo‭)‬,‭ ‬lo que indica una mejora importante en cuanto‭ ‬a recepción

(Aquí Foto‭ ‬18‭ – ‬Iban junto a los dos transverter de‭ ‬47GHz con antenas offset‭)

Y así el‭ ‬12‭ ‬de agosto‭ ‬-‭ ‬por fin‭ ‬-‭ ‬consiguen materializar el QSO a‭ ‬38Km,‭ ‬tras cuatro intentos fallidos

El enlace de‭ ‬136Km

Después de la prueba inicial de‭ ‬6km‭ ‬el‭ ‬17‭ ‬de mayo,‭ ‬los Pascuales se dan cuenta de que las señales son‭ ‬suficientemente fuertes como para intentar mayores distancias.‭ ‬Así que el‭ ‬22‭ ‬de mayo aprovechan para‭ ‬hacer un doble intento

EA5CLH se sitúa en Monduber‭ (‬Valencia‭) ‬IM99UA.‭ ‬Y EA5JF‭ ‬en Denia para hacer un primer‭ ‬intento.‭ ‬El enlace discurre parcialmente por mar‭ ‬y a poca altura.‭ ‬A pesar de eso se consigue el QSO.‭ ‬Entonces EA5JF se desplaza a Cumbre del Sol‭ ‬(JM08BR‭)‬ desde donde el enlace‭ ‬con Monduber va mas lejos de la costa‭ ‬y‭ ‬sin‭ ‬afectarle tanto‭ ‬la humedad‭ ‬del mar.‭ ‬Efectivamente,‭ ‬se‭ ‬comprueba que las señales son mejores y se logra sin mayores‭ ‬problemas el QSO de‭ ‬49,2Km en SSB

(Aquí Foto‭ ‬19‭ – ‬Pascual EA5CLH ajustando la antena hacia la señal de la baliza de EA5JF)

Aun había margen para mas distancia.‭ ‬Por lo tanto planean un enlace aun mayor y esperan un día en el que‭ ‬la humedad sea baja

El‭ ‬8‭ ‬de junio se intenta un QSO a‭ ‬136Km cruzando toda la provincia de Valencia.‭ ‬Desde Aitana‭ (‬Alicante‭)‬ a la Sierra de Espadá‭ (‬Castellón‭)‬.‭ ‬El emplazamiento de Alicante es conocido.‭ ‬No se trata de una zona‭ ‬de fácil acceso,‭ ‬pero siendo entre semana resulta posible llegar sin contratiempos.‭ ‬Es la fuente de la‭ ‬forata,‭ ‬en la cara norte de Aitana‭ ‬(IM98UP‭)‬ a‭ ‬1300m de altura.‭ ‬Desde allí la salida hacia Sierra de Espadá‭ ‬se hace por un‭ ‬estratégico hueco entre montañas.‭ ‬Allí estábamos EA5CLH,‭ ‬su mujer Fina EB5JTC y el que esto escribe EA5DOM

(Aquí Foto‭ ‬20‭ – ‬El transverter apuntando hacia Sierra de Espadá a‭ ‬136km‭)

EA5JF lo tuvo mas complicado,‭ ‬porque nunca antes había estado en la zona y las posibilidades de acceso‭ ‬con el coche a la cara sur era puramente teórica.‭ ‬Al final lo logró y pudo situarse a‭ ‬900m de altura en‭ ‬IM99UU.‭ ‬Desde allí lo primero que hizo fue activar la baliza dirigiendo la bocina hacia nuestra dirección‭ ‬simplemente apuntando por brújula.‭ ‬Inmediatamente copiamos la baliza,‭ ‬lo que nos permitió ajustar nuestra‭ ‬offset al máximo.‭ ‬Luego,‭ ‬usando el ruido solar calibró su equipo y apuntó a nuestra dirección usando el dial calibrado de su trípode

(Aquí Foto‭ ‬21‭ – ‬Perfil del enlace de‭ ‬136Km‭)

Señales muy buenas.‭ ‬Hay varios vídeos en YouTube donde se puede seguir todo el QSO‭ ‬https://youtu.be/QZGhr_bf8LY

Aparece un efecto de QSB rápido que mas adelante descubriríamos que era un problema del GPSDO con el que‭ ‬se referencian los equipos.‭ ‬Pero en aquel momento pensamos que se trataba de algún efecto de la propagación‭ ‬en un enlace tan largo.‭ ‬Definitivamente el listón había quedado muy alto

El encuentro en Benissa

Enrique,‭ ‬EA2SX,‭ ‬aún no había comprobado su equipo en QSO.‭ ‬Así que se animó a desplazarse desde Granada‭ ‬hasta Alicante,‭ ‬para probar su equipo contra los de Pascual.‭ ‬Cosa que hicimos el viernes‭ ‬15‭ ‬de julio‭ ‬entre el mirador del monte Toix en Calpe‭ (‬JM08AP21‭) ‬y Cumbre del Sol‭ ‬de Benitatxell‭ ‬(JM08BR82‭)‬.‭ ‬Un enlace cómodo‭ ‬de‭ ‬15km sin obstáculos donde el objetivo no era lograr distancia sino probar a fondo el funcionamiento de los equipos

En Calpe estábamos Enrique,‭ ‬Carlos EA1PVC‭ (‬de vacaciones en la zona‭) ‬y EA5DOM.‭ ‬En Cumbre‭ ‬del Sol‭ ‬estaba‭ ‬Pascual EA5JF ayudado por Maxi EA5CV

(Aquí Foto‭ ‬22‭ – ‬Equipo de‭ ‬47GHz de Enrique EA2SX‭)

Las señales eran muy fuertes,‭ ‬pero nos permitieron detectar el QSB rápido en los equipos de Pascual‭ ‬que no se observaba en el equipo de Enrique.‭ ‬Quedó claro que era la corrección del GPSDO sobre el PLL‭ ‬la que causaba ese efecto.‭ ‬El equipo de Enrique utilizaba un OCXO y era perfectamente estable

Después de la prueba nos reunimos a comer en Benissa.‭ ‬Es lo que tiene el no proponerse records de‭ ‬distancia.‭ ‬Permite reunirse y disfrutar de una estupenda charla sobre microondas,‭ ‬después de‭ ‬una maravillosa mañana de experimentación práctica

(Aquí‭ ‬Foto‭ ‬23‭ ‬-‭ ‬De izquierda a derecha Carlos EA1PVC‭ ‬-‭ ‬Pascual EA5CLH‭ ‬-‭ ‬Maxi EA5CV‭ ‬-‭ ‬Enrique EA2SX‭ ‬-‭ ‬Pascual EA5JF‭ ‬-‭ ‬Luis EA5DOM‭)

Primer EA‭<>‬F desde Ondarribia

Ya con el equipo‭ “‬certificado‭” ‬en funcionamiento impecable,‭ ‬Enrique aprovechó las vacaciones de‭ ‬verano en Irún para realizar algo nuevo.‭ ‬Un QSO con los colegas Franceses

Aquí cuenta con‭ ‬Jesús,‭ ‬EA2AWD,‭ ‬que‭ ‬había estado coordinando esta cita desde hacía tiempo.‭ ‬Sus amigos,‭ ‬Jean F6CBC y Jacques F6AJW‭ ‬tenían un equipo de‭ ‬47GHz listo para el QSO.‭ ‬Así que el‭ ‬17‭ ‬agosto hacen un primer intento a‭ ‬7.5Km‭ ‬por vía marina entre‭ ‬IN93CJ43WC Faro de Higuer y Socoa IN93DJ54YC

(Aquí Foto‭ ‬24‭ ‬-‭ ‬Foto‭ ‬24‭ ‬-‭ ‬Jean F6CBC y Jacques F6AJW en Socoa con su enorme offset en‭ ‬47GHz‭)

En este caso,‭ ‬al no utilizar balizas para facilitar el apuntado,‭ ‬la cosa se complica.‭ ‬Jean y Jacques‭ ‬utilizaban una enorme offset de‭ ‬1m,‭ ‬que en‭ ‬47GHz tiene muchísima ganancia,‭ ‬pero un haz muy estrecho.‭ ‬Finalmente logran el QSO en condiciones de mucha humedad

(Aquí Foto‭ ‬25‭ – ‬Jesús EA2AWD en‭ ‬47GHz QSO Faro de Higuer‭ – ‬Socoa‭)

(Aquí Foto‭ ‬26‭ – ‬Enlace Faro de Higuer‭ – ‬Socoa‭)

Y el‭ ‬20‭ ‬de agosto vuelven a intentarlo a una distancia mas grande.‭ ‬En este caso‭ ‬32Km por enlace marino

Jesús EA2AWD y Enrique en Jaizkibel IN93CI18 Jean F6CBC y Jacques F6AJW en la barra de Boucou,‭ ‬cerca de Bayona IN93FM66 Señales con fuerte QSB,‭ ‬pero QSO logrado

Derribando mitos:‭ ‬96Km por enlace marino Alicante‭<>‬Ibiza

Aprovechando que José,‭ ‬EA3HMJ,‭ ‬estuvo‭ ‬de vacaciones‭ ‬en agosto una semana en Ibiza.‭ ‬Se llevó los trastos de‭ ‬47GHz para intentar un enlace con EA5‭ ‬y EA3.‭ ‬Con la ayuda del grupo de Ibiza‭ (‬Enric EB6AOK,‭ ‬EA6QB,‭ ‬EA6TQ‭) ‬José pudo operar desde San Josep de Sa Talaia.‭ ‬El punto mas alto de la isla y donde se encuentra situada la baliza de‭ ‬10GHz y el repetidor ED6YAE

(Aquí‭ ‬Foto‭ ‬28‭ ‬-‭ ‬El grupo de Ibiza EB6AOK‭ ‬-‭ ‬EA6QB‭ ‬-‭ ‬EA6TQ‭)

El primer intento se hizo el viernes‭ ‬26‭ ‬de agosto.‭ ‬La humedad no era muy alta y pintaba bastante bien‭ ‬pero no se consiguió nada de nada ni con EA3‭ ‬ni con EA5.‭ ‬A‭ ‬119Km y‭ ‬900m de altura en Coll de Rates‭ (‬IM98WR‭) ‬se encontraban los dos Pascuales EA5JF y EA5CLH con la artillería perfectamente dispuesta.‭ ‬Pero no hubo señales.‭ ‬¡Nada de nada‭!

(Aquí‭ ‬Foto‭ ‬29‭ ‬-‭ ‬El equipo de Jose EA3HMJ desde Ibiza en el primer intento.‭ ‬Una pena que fallase es día porque la humedad era muy baja‭)

Había una segunda oportunidad para el lunes‭ ‬29‭ ‬de agosto.‭ ‬Por desgracia con unas condiciones de humedad mucho mas altas‭ ‬que las del viernes,‭ ‬pero a pesar de todo se volvió a intentar.‭ ‬Esta vez los Pascuales eligieron‭ ‬un punto mas cercano:‭ ‬Cumbre del Sol.‭ ‬Un acantilado de‭ ‬400m en la costa.‭ ‬Con lo que el enlace‭ ‬se reducía a‭ ‬99Km.‭ ‬Locators JM08BR92CQ a JM08PV39HQ.‭ ‬La humedad era altísima.‭ ‬Superior al‭ ‬70%‭ ‬en la mayoría del enlace

Pero en esta ocasión‭ ‬¡SI FUNCIONÓ‭! ‬Se pudieron escuchar las balizas a ambos lados y hacer el QSO en SSB.‭ ‬Con bastante QSB‭ ‬pero con suficiente margen para SSB

(Aquí Foto‭ ‬27‭ ‬-‭ ‬Enlace‭ ‬99Km Cumbre del Sol a Ibiza‭)

Iban,‭ ‬EB3FRN apenas pudo contactar con ellos en‭ ‬10GHz.‭ ‬La tropo‭ ‬a esa distancia‭ ‬estaba desaparecida y la humedad altísima

Entonces‭; ¿‬Cómo pudo funcionar en‭ ‬47GHz y no hacerlo el viernes,‭ ‬con mucho mejores condiciones de humedad‭?‬.‭ ‬Hay que hacer algunos cálculos para no atribuirlo todo a un milagro de San Josep de Sa Talaia

Lo primero es que el viernes hubo un fallo técnico.‭ ‬El equipo de Jose en Ibiza no estaba funcionando.‭ ‬Un conector SMA presentado‭ ‬en su sitio pero desconectado,‭ ‬era el problema.‭ ‬Afortunadamente se pudo corregir el mismo lunes‭ (‬Tnx Enric EB6AOK‭)

Así que probablemente el viernes las señales hubiesen sido muy fuertes,‭ ‬incluso para QSO en FM con comodidad en el enlace de‭ ‬119Km,‭ ‬de haber funcionado el equipo de José Y nos queda una duda:‭

¿Cuáles era las pérdidas del enlace para que el QSO se hubiese podido hacer el lunes a pesar de la alta humedad‭?

Iban ha podido hacer algunos cálculos.‭ ‬Lo primero que calculamos es la atenuación del enlace y de paso el perfil,‭ ‬con el que podemos‭ ‬ver si la zona fresnel en la parte central del enlace queda suficientemente libre de obstáculos.‭ ‬Y efectivamente es así

La atenuación es una barbaridad y conviene analizarla de otra manera para llegar a comprenderla,‭ ‬igual que se hace en el artículo de Dubus sobre el QSO de‭ ‬300Km en‭ ‬47GHz de F6BVA y F6ETU www.ok2kkw.com/next/article_dubus_propag.pdf

Al final viene a ser lo de:‭ “‬Las gallinas que entran…..por las que van saliendo‭”

Y las que entran son: Sensibilidad del receptor para el ancho de banda utilizado‭ (‬SSB‭)‬:‭ ‬124dBm Potencia‭ ‬del emisor:‭ ‬alrededor de‭ ‬100micro watios‭ ‬…‭ ‬-10‭ ‬dBm Ganancia de antena Tx:‭ ‬Una offset de‭ ‬40cm que en‭ ‬47GHz tiene‭ ‬40dBi Ganancia de antena Rx:‭ ‬Otros‭ ‬40dBi

El factor de ruido ya va descontado en la cifra de‭ ‬124dBm de sensibilidad del receptor‭ ‬en el modo y ancho de banda que nos ocupa‭ (‬SSB‭)‬.‭ ‬Es decir,‭ ‬para‭ ‬10dB de s/n

Así que en total tenemos:‭ ‬124-10+40+40‭=‬194dB

Y podemos calcular las pérdidas en ese enlace si no hubiese atmósfera.‭ ‬Es decir,‭ ‬sin tener en cuenta atenuación que causa la humedad‭ ‬del aire‭ ‬y los gases.‭ ‬Unos‭ ‬166dB de atenuación,‭ ‬que restados de los‭ ‬194‭ ‬nos dan un margen de‭ ‬28dB

Esos‭ ‬28dB serían la señal que nos quedaría si no tuviésemos ninguna atenuación debida a la atmósfera.‭ ‬Pero en el QSO del lunes la humedad era superior al‭ ‬70%‭ ‬y eso en‭ ‬47GHz puede llegar a suponer una‭ ‬atenuación de hasta‭ ‬25dB en un enlace de‭ ‬100Km.‭ ‬Por lo tanto‭ ‬28-25‭ ‬son‭ ‬3dB de margen

Que confirma,‭ ‬que en esas condiciones,‭ ‬con esos equipos y esa humedad,‭ ‬sí que había un estrecho margen para QSO y por lo tanto no se‭ ‬puede atribuir a un milagro sino a una cabezonada de los dos grupos,‭ ‬que después de un serio revés lo volvieron a intentar de nuevo‭ ‬cuando las esperanzas eran muy pocas.‭ ‬Y consiguieron un QSO‭ “‬imposible‭” ‬de‭ ‬96Km por vía marina,‭ ‬además con unas condiciones‭ ‬de humedad muy altas

Próximos retos

Queda claro que para conseguir aumentar las distancias hay varias opciones.‭ ‬Aunque todas ellas suponen dificultades añadidas

La más sencilla sería aumentar potencia y conseguir dB extra.‭ ‬Pero los dispositivos de potencia en‭ ‬47GHz son caros,‭ ‬escasos y difíciles de manejar porque no tienen conectores ni son soldables.‭ ‬Hay que hacer un montaje de‭ “‬bonding‭” ‬cableando directamente al chip de los dispositivos.‭ ‬Y para eso es necesario disponer de maquinaria muy especializada

(Aquí‭ ‬Foto‭ ‬30‭ ‬-‭ ‬LNA de‭ ‬22dB para‭ ‬47GHz en formato chip‭ ‬1,8‭ ‬x‭ ‬0,73mm‭)

Aumentar antena‭ ‬es una forma sencilla de obtener ganancia,‭ ‬pero‭ ‬complica el apuntado,‭ ‬al hacerse aún mas estrecho‭ ‬el lóbulo de la antena.‭ ‬Eso en portable es realmente complicado y puede suponer que con ligero viento ya sea imposible apuntar correctamente

Subir a más altura no siempre es posible,‭ ‬pero soluciona muchas cosas.‭ ‬Baja la humedad y el enlace tiene menos pérdidas al reducirse los obstáculos

Otra posibilidad es utilizar sistemas más eficientes que la SSB.‭ ‬Evidentemente la alternativa es CW,‭ ‬pero con la estabilidad que presentan los equipos incluso sería posible experimentar con modos digitales para señales débiles y ver qué se puede conseguir con eso

Elegir condiciones de baja humedad con bajas temperaturas también ayudaría a eliminar pérdidas en‭ ‬el enlace

Castilla la Mancha ofrece posibilidades de enlaces a distancias superiores a los‭ ‬136Km desde puntos relativamente altos y despejados.‭ ‬Habrá que intentar este invierno buscar una fecha adecuada para poder probar a batir records.‭ ‬Pero la logística se complica con‭ ‬la‭ ‬distancia.‭ ‬Ya es necesario prever un fin de semana casi completo para hacer las cosas.‭ ‬Y es que todo se va complicando cuando se‭ ‬intenta llegar al límite

Se están preparando citas con los colegas Franceses de la zona de Perpignan y Marsella.‭ ‬Gente muy bien preparada como Michel F6BVA y compañía.‭ ‬Y habrá que organizar un operativo importante para poder intentar unos enlaces interesantes con ellos,‭ ‬en los que contribuya todo el grupo

Aún hay mucho que probar en esta banda y en otras superiores.‭ ‬Las milimétricas son bandas extremas en las que todo se‭ ‬complica.‭ ‬Pero cuando se trabaja en equipo y los logros de uno realmente son compartidos como logros de todos,‭ ‬los‭ ‬problemas se‭ ‬terminan resolviendo

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microtomos/tutoriales/47g/ea5dom/start.txt · Última modificación: 2017/01/25 16:10 por eb1hbk

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