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ESTACIONES
REPETIDORAS
INTRODUCCIÓN
Uno de los modos de comunicación que más popularidad han
adquirido en los últimos años es el que se efectúa en las bandas de VHF y
UHF empleando estaciones relevadoras automáticas, popularmente
conocidas como Repetidoras.
Este modo de efectuar comunicaciones presenta la
ventaja del tamaño compacto de los equipos transceptores de baja potencia,
cuyo alcance o rango es ampliado por un equipo transmisor – receptor
automático instalado en un edificio alto o en una montaña.
El equipo automático recibe de la señal de un transmisor
pequeño y la retransmite automáticamente logrando así ampliar el rango de
comunicación confiable del equipo que empleamos para transmitir. La
efectividad de la repetidora depende del lugar donde está instalada y su
altura sobre el nivel promedio del terreno.
Para dar una idea de las relaciones de cobertura, podemos
considerar que un equipo portátil de uso manual con un Watt de potencia
tiene un radio de 2 a 5 Km, y si operamos a través de una repetidora el
alcance será de 30 a 100 Km.
Una estación repetidora opera en lo que se denomina
"operación dúplex", es decir recibe en una frecuencia y transmite en otra;
dentro de la misma banda de aficionados.
La separación entre las frecuencias de recepción y
transmisión de la estación repetidora se denomina "offset"; pudiendo ser
negativo o positivo, ya sea que la frecuencia de recepción sea menor o mayor
que la frecuencia de transmisión de la repetidora. El modo de emisión más común empleado para la operación a
través de repetidoras es la frecuencia modulada de banda angosta, donde la
desviación de la frecuencia de la portadora en función de la señal de audio
es de ± 5 kHz, es decir, en clase de emisión 16K00F3E.
La
mas simple e ideal
Repetidora de
Radioaficionados, es un
receptor con su salida
de audio conectada a la
entrada de audio de un
transmisor en otra
frecuencia distinta. De
esta forma, toda señal
recibida en el receptor,
es retransmitida en el
transmisor.
Lamentablemente, en el
mundo real, las
cosas no son tan simples
y se necesitan otros
circuitos adicionales,
como por ejemplo un
circuito que active el
Transmisor (a), un
contador de tiempo (b),
un tiempo de cola (c) y
un control remoto (d).
El
circuito que activa el
Transmisor (a) también
llamado “COR” en
ingles, es un
dispositivo conectado al
squelch del receptor,
que permite encender el
transmisor, cuando una
señal es lo
suficientemente intensa.
El
circuito (b) también
llamado “antiponcho”,
es un simple circuito de
contador de tiempo que
apaga el transmisor
cuando la señal
presente en el receptor
es excesivamente
extensa. Este apagado
del transmisor lo
previene por un excesivo
calentamiento de su
etapa final. El tiempo
normal de este
“timer” suele ser de
3 ó 4 minutos. Una vez
que desaparece ó apaga
la señal en la entrada
del receptor, este
“timer” vuelve a
cero y comienza de nuevo
el período.
El
circuito (c) llamado
“tiempo de cola” es
un tiempo de retardo en
el apagado del
transmisor, luego que
desapareció la señal
de entrada en el
receptor. El tiempo
normal suele ser de 1
segundo. Este tiempo
adicional, permite
conocer si se está
llegando al sistema
repetidor o no.
El
circuito de control
remoto (d), permite el
apagado a distancia de
la Repetidora, ante
problemas técnicos
urgentes ó a
requerimiento de la
Autoridad de Aplicación
(Comisión Nacional de
Comunicaciones). Este
control remoto es un
requisito exigido en la
reglamentación vigente.
Diagrama en bloques de
la Repetidora
La parte superior es la sección
receptora y la
inferior es la sección transmisora. En el
conjunto de los bloques que constituyen el receptor, observamos que la señal
recibida por la antena pasa al primer paso amplificador de RF; éste la
amplifica convenientemente y la entrega al mezclador; el oscilador local
genera la frecuencia para la mezcla y el resultado será una nueva frecuencia
que se constituye la frecuencia intermedia FI.
La señal FI pasa por un filtro a cristal donde sufre una
atenuación y por consiguiente, volveremos a aumentar su nivel con el módulo
amplificador de FI; después pasa al discriminador de FM, el cual tiene una
doble función: primera, convierte la mayor parte de la señal en una de baja
frecuencia audible en el altavoz del receptor y segunda, como se ve en el
diagrama modular, utiliza el nivel de ruido generado por el circuito en
ausencia de señal, para activar el módulo silenciador, el cual, a su vez,
controla al conmutador automático del transmisor TAP (transmisor activado
por portadora), o "COR" (en inglés).
El conjunto del transmisor lo constituye básicamente un
oscilador controlado a cristal y un modulador en fase. La señal generada por
el oscilador es amplificada por un paso sintonizado. Este circuito está
diseñado convenientemente para la separación entre pasos, por lo que se le
denomina separador; a él le sigue la cadena de multiplicación de frecuencia
para aumentar la frecuencia hasta el limite deseado. Un transmisor tiene
tantos pasos separadores como cambios de frecuencia sean necesarios para
alcanzar la frecuencia final de transmisión, y un paso final de potencia,
seguido de una red de filtro paso bajo para la reducción de armónicas y
señales no deseadas; en la práctica también esta red sirve para el
acoplamiento de impedancias con la antena.
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CIRCUITOS
PRACTICOS
Algunos
receptores, transmisores
y/o transceptores
comerciales, pueden ser
utilizados para
construir una Repetidora
de Radioaficionados. Sin
embargo, la gran mayoría
de ellos no están
preparados para servicio
duplex ni para el
servicio de Repetidora.
El gran problema que
suelen tener este tipo
de equipos, es su pobre
blindaje y filtrado,
además de sus filtros
de “banda ancha” en
recepción y transmisión,
lo cual es justamente lo
opuesto a lo que
requiere un sistema
repetidor.
El
mayor problema en el
diseño de cualquier
Repetidora es el ruido
de banda ancha producido
por el transmisor. El
uso de cavidades de alto
“Q” en cada
etapa del transmisor,
mas el correcto blindaje
y filtrado de toda la
instalación, logrará
mantener el ruido de
banda ancha
aproximadamente 80 dB
por debajo de la
portadora, pero no es
suficiente para prevenir
la “desensibilización”
del receptor.
La
“desensibilización”
del receptor es la
reducción en la
sensibilidad del
receptor, causada por el
ruido o sobrecarga de
radiofrecuencia (RF) en
las proximidades del
transmisor. Este
problema se agudiza
cuando ambas antenas
(receptora y
transmisora) están
cerca una de otra.
La
“desensibilización”
se puede comprobar facilmente, midiendo la
corriente del limitador
del receptor, mientras
se enciende y apaga el
transmisor. Si esa
corriente sube cuando se
enciende el transmisor,
es señal de “desensibilización”.
Otra forma de
comprobarlo, es cuando
la Repetidora es
activada por estaciones
que llegan con señal debil. Al momento de
encender el transmisor,
se “desensibiliza” y
se apaga el receptor,
luego se vuelve a
encender y así
sucesivamente. En
nuestro país, este fenómeno
se lo conoce como
“zapateo” de una
Repetidora.
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CONSIDERACIONES
SOBRE ANTENAS
¿
Cual es la mejor solución
para evitar la
“desensibilización”
de la Repetidora ?.
Dependiendo de la banda
de frecuencia de
trabajo, una solución
podría ser instalar
ambas antenas (recepción
y transmisión)
separadas entre sí. La
separación entre
antenas, depende de la
banda de frecuencia de
trabajo y si la separación
entre ellas es vertical
u horizontal. En los
siguientes gráficos
puede observarse que es
mucho mas efectiva la
separación vertical que
la horizontal.
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DUPLEXORES
Y CAVIDADES RESONANTES Son cosas distintas. Las
cavidades resonantes son
filtros de alto “Q”
conectados en serie con
la antena, lo cual
permite el paso de la
frecuencia deseada y
atenúa las otras
frecuencias. Los
duplexores son tambien
cavidades resonantes
ajustadas a la
frecuencia deseada, pero
poseen un elemento
adicional ajustable a la
frecuencia de rechazo,
lo cual provee una
atenuación adicional.
 El
duplexor permite la
utilización de una sola
antena para transmisión
y recepción y provee
cerca de 120 dB de
atenuación entre el
transmisor y el
receptor. El alto
“Q” del duplexor
permite evitar que el
ruido de banda ancha
llegue a las terminales
del receptor, incluso
utilizando una única
antena. Los duplexores
comerciales son caros y
los construidos
artesanalmente requieren
equipos de tornería y
de medición.
¿
Porque entonces no
utilizar entonces dos
antenas separadas ?.
Dado que el transmisor
transmite tan lejos como
recibe, separar las
antenas horizontalmente
1000 metros o mas,
requiere un radioenlace
y el tema se complica.
Por otro lado, al tener
las antenas separadas
una gran distancia, los
lóbulos de recepción y
transmisión varían,
pudiéndose dar el caso
que la repetidora reciba
muy bien a una estación,
pero que le transmita
con poca señal ó
viceversa.
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CALCULO
DEL DUPLEXOR
Supongamos
tener una Repetidora en
VHF con las frecuencias
de 146,940 MHx. (Tx) y
146,340 MHz. (Rx), con
60 Watts de potencia.
Para
una buena recepción,
los ruidos de banda
ancha y señales espúreas
deben ser menores a
–130 dBm (0 dBm = 1
miliwatt sobre 50 ohms).
El
ruido típico de un
transmisor a 600 kHz. de
la frecuencia de
portadora, es 80 dB
debajo de la potencia de
dicha portadora.
Para
este ejemplo, con 60
Watts (+ 48 dBm) de
potencia de RF, el ruido
será de –32 dBm.
Entonces
el duplexor deberá
hacer la diferencia
entre los –32 dBm y
los –130 dBm, o sea
–98 dBm.
Si
consideramos que cada
cavidad del duplexor nos
puede brindar una
atenuación de 30-35 dB,
entonces para los datos
indicados necesitaremos
tres cavidades en
recepción y otras tres
en transmisión. El
grafico de atenuación
de un duplexor de seis
cavidades es el de la
figura:
volver
ANTENAS
PARA REPETIDORAS Ahora
veremos un punto muy
importante de una
Repetidora: sus antenas.
La Repetidora no solo
debe tener un gran área
de cobertura en
transmisión, sino también
suficiente sensibilidad
y ganancia de antenas
para hacer posible su
utilización. Una
Repetidora que se la
pueda recibir a 100 km
pero se la pueda activar
solo a 20 km no sirve de
nada. Lo mismo ocurre si
se la puede activar
desde 100 km pero se la
escucha sólo a 30 km.
Lo ideal es el correcto
balance entre potencia
de Tx, sensibilidad de
Rx y un correcto sistema
irradiante.
Comencemos
por el principio. Por
simplicidad tomaremos al
dipolo de ½ longitud de
onda como referencia. Si
utilizaramos un simple
dipolo de ½ longitud de
onda colocado
verticalmente, como
antena, la repetidora
estaría “sorda” por
falta de ganancia de
antena. A fin de lograr
que la antena posea
ganancia, esta deberá
tener múltiples
“elementos” y
ganancia.
La
ganancia de antena se
mide en decibel (dB), y
la misma puede ser
respecto al radiador
isotropico (dBi) ó al
dipolo de ½ longitud de
onda (dBd). La
diferencia del dBd
respecto del dBi es de
2,15 dB. Por ejemplo: la
muy conocida antena
“Ringo-Ranger” posee
una ganancia de 5 dBi (o
sea realmente: 5 - 2,15 =
2,85 dBd). La mayoría
de los fabricantes de
antenas omite
especificar la ganancia
de su antena “respecto
a que lo mide”.
Simplemente especifican
5 dB sin decir si es
respecto al isotrópico
o respecto al dipolo.
Cada
3 dB de ganancia,
representa el doble de
señal en el horizonte.
El punto donde la señal
emitida posee la mitad
de su intensidad, se
llama “punto de
potencia media”.
La
figura 1 representa el lóbulo
de radiación de una
antena de 3 dB de
ganancia
(aproximadamente 30°
sobre el horizonte)
comparado con otra
antena de 6 dB de
ganancia
(aproximadamente 17°
sobre el horizonte). Al
ser mas “bajo” el lóbulo
de radiación, se
obtiene mayor distancia
en el radioenlace.
 Sin
embargo debe tenerse
cuidado de NO utilizar
antenas de muy alta
ganancia y muy bajo ángulo
de radiación a gran
altura (por ejemplo una
Yagi de 10 dB con un lóbulo
de 6° instalada a gran
altura), porque el lóbulo
de radiación pasará
sobre su cabeza y no
logrará comunicar con
casi nadie.
Las
antenas de muy alta
ganancia y muy bajo ángulo
de radiación funcionarán
muy bien a baja altura.
Si su estación de
Repetidora ó de
radioaficionado está a
gran altura, deberá
utilizar antenas de poca
ganancia (por ejemplo 6
dB).
Hay
dos categorías de
arrays de antenas: los
de tipo elementos
colineales enfasados
(figura 2) y los de tipo
dipolos enfasados
(figura 3).
Los
de tipo elementos
colineales enfasados
(figura 2) poseen
elementos de longitud
resonante, separados por
bobinas también
resonantes.
Los
dipolos enfasados
(figura 3) poseen
dipolos separados una
longitud de onda entre
centros y unidos con
lineas de transmisión (coaxiles)
hasta un único punto de
alimentación. A mayor
cantidad de dipolos
colocados verticalmente,
mayor será su ganancia.
¿
Cual de los dos tipos de
antenas es mejor para
Repetidoras ?
Los
dipolos enfasados
(figura 3), en transmisión,
actúan como varias
antenas todas conectadas
en fase, que emiten la
ganancia total de la
antena sobre el
horizonte. En recepción,
cada una de las antenas
capta una parte de la señal
y la suma a las otras en
el punto de alimentación.
Los
de tipo elementos
colineales enfasados
(figura 2), en transmisión,
tienen suficiente
corriente de RF sobre
sus elementos resonantes
y bobinas resonantes, lo
que lo hace actuar
totalmente distinto al
de dipolos enfasados.
En recepción, esta
antena se parece a una
antena de “hilo
largo” con varios
elementos colineales
agregando señal al
punto de alimentación.
Los elementos mas
cercanos al punto de
alimentación pierden
muchas mas energía de
RF que los mas alejados.
En
síntesis, para
Repetidoras los dipolos
enfasados (figura 3)
funcionarán mejor. A
mayor cantidad de
dipolos y a mayor
altura, mayor será la
ganancia.
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FRECUENCIAS DE CANALES DE REPETIDORAS BANDA DE 144 a 148 MHz. (OFFSET: 600 kHz.) 
| GRUPO
A |
|
GRUPO B |
|
GRUPO C |
| TRANSMISIÓN |
RECEPCIÓN |
|
TRANSMISIÓN |
RECEPCIÓN |
|
TRANSMISIÓN |
RECEPCIÓN |
| 145,210 |
144,610 |
|
146,610 |
146,010 |
|
147,000 |
147,600 |
| 145,225 |
144,625 |
|
146,625 |
146,025 |
|
147,015 |
147,615 |
| 145,240 |
144,640 |
|
146,640 |
146,040 |
|
147,030 |
147,630 |
| 145,255 |
144,655 |
|
146,655 |
146,055 |
|
147,045 |
147,645 |
| 145,270 |
144,670 |
|
146,670 |
146,070 |
|
147,060 |
147,660 |
| 145,285 |
144,685 |
|
146,685 |
146,085 |
|
147,075 |
147,675 |
| 145,300 |
144,700 |
|
146,700 |
146,100 |
|
147,090 |
147,690 |
| 145,315 |
144,715 |
|
146,715 |
146,115 |
|
147,105 |
147,705 |
| 145,330 |
144,730 |
|
146,730 |
146,130 |
|
147,120 |
147,720 |
| 145,345 |
144,745 |
|
146,745 |
146,145 |
|
147,135 |
147,735 |
| 145,360 |
144,760 |
|
146,760 |
146,160 |
|
147,150 |
147,750 |
| 145,375 |
144,775 |
|
146,775 |
146,175 |
|
146,165 |
147,765 |
| 145,390 |
144,790 |
|
146,790 |
146,190 |
|
147,180 |
147,780 |
| 145,405 |
144,805 |
|
146,805 |
146,205 |
|
147,195 |
147,795 |
| 145,420 |
144,820 |
|
146,820 |
146,220 |
|
147,210 |
147,810 |
| 145,435 |
144,835 |
|
146,835 |
146,235 |
|
147,225 |
147,825 |
| 145,450 |
144,850 |
|
146,850 |
146,250 |
|
147,240 |
147,840 |
| 145,465 |
144,865 |
|
146,865 |
146,265 |
|
147,255 |
147,855 |
| 145,480 |
144,880 |
|
146,880 |
146,280 |
|
147,270 |
147,870 |
| 145,495 |
144,895 |
|
146,895 |
146,295 |
|
147,285 |
147,885 |
|
|
|
146,910 |
146,310 |
|
147.300 |
147,900 |
|
|
|
146,925 |
146,325 |
|
147,315 |
147,915 |
|
|
|
146,940 |
146,340 |
|
147,330 |
147,930 |
|
|
|
146,955 |
146,355 |
|
147,345 |
147,945 |
|
|
|
146,970 |
146,370 |
|
147,360 |
147,960 |
|
|
|
146,985 |
146,385 |
|
147,375 |
147,975 |
|
|
|
|
|
|
147,390 |
147,990 |
BANDA DE 430 a 440 MHz. (OFFSET: 5 MHz.)
| GRUPO
A |
|
GRUPO
B |
| TRANSMISIÓN |
RECEPCIÓN |
|
TRANSMISIÓN |
RECEPCIÓN |
| 433,050 |
438,050 |
|
434,050 |
439,050 |
| 433,100 |
438,100 |
|
434,100 |
439,100 |
| 433,150 |
438,150 |
|
434,150 |
439,150 |
| 433,200 |
438,200 |
|
434,200 |
439,200 |
| 433,250 |
438,250 |
|
434,250 |
439,250 |
| 433,300 |
438,300 |
|
434,300 |
439,300 |
| 433,350 |
438,350 |
|
434,350 |
439,350 |
| 433,400 |
438,400 |
|
434,400 |
439,400 |
| 433,450 |
438,450 |
|
434,450 |
439,450 |
| 433,500 |
438,500 |
|
434,500 |
439,500 |
| 433,550 |
438,550 |
|
434,550 |
439,550 |
| 433,600 |
438,600 |
|
434,600 |
439,600 |
| 433,650 |
438,650 |
|
434,650 |
439,650 |
| 433,700 |
438,700 |
|
434,700 |
439,700 |
| 433,750 |
438,750 |
|
434,750 |
439,750 |
| 433,800 |
438,800 |
|
434,800 |
439,800 |
| 433,850 |
438,850 |
|
434,850 |
439,850 |
| 433,900 |
438,900 |
|
434,900 |
439,900 |
| 433,950 |
438,950 |
|
434,950 |
439,950 |
| 434,000 |
439,000 |
|
|
|
CONSEJOS PARA LA OPERACIÓN A TRAVES DE
REPETIDORAS
Enseguida mencionamos algunos consejos para la operación de
estaciones repetidoras:
-
Nunca se debe llamar CQ a través de una repetidora,
simplemente hay que dar la señal distintiva de llamada, saludar, y decir que se
queda a la escucha. Siempre utilizando el código fonético
internacional.
-
Cuando operemos a través de repetidoras, nuestras
intervenciones deberán ser concisas y breves, evitando monólogos o
discursos que aburran a nuestros interlocutores ó evitando que otros
aficionados participen. La mayoría de los repetidores tienen un relevador
de tiempo que corta la retransmisión de la señal después de 90 ó 120
segundos; por lo tanto nuestra conversación deberá ser expresada en ese
lapso y dejar de transmitir para que se restablezca el relevador.
-
Es recomendable que antes de hablar se deje un espacio
de tiempo, para permitir así la entrada al repetidor de otras
estaciones.
-
Es recomendable utilizar la mínima potencia necesaria
para tener un acceso correcto a la estación repetidora.
Además:
-
Los equipos móviles tiene prioridad de uso de las
repetidoras, estando destinadas a la comunicaciones que no se pueden realizar en
simplex. Al establecer un contacto a través del repetidor, se puede verificar si
realmente es posible la comunicación en simplex con el ó los corresponsales y de
esta manera dejar liberada la estación repetidora para otras estaciones móviles.
-
En el display de los equipos debe aparecer la
opción de desplazamiento, en algunos es automático, ya que de fábrica se
establecen las porciones para desplazamiento. En otros se debe establecer
manualmente con un botón ó función de "DUP", "SHIFT",
"RPT" ó " +/-
".
-
En todos los casos al recepcionar la repetidora, el
equipo mostrará la frecuencia de salida de la misma, por ejemplo 146,850
MHz. y al
transmitir será desplazada hacia 146,250 MHz.
MIS
REPETIDORAS FONIA (F3E)
Al
día de la fecha, poseo
autorizadas seis (6)
Estaciones Repetidoras
de Radioaficionados (3
en VHF y 3 en UHF),
instaladas en tres
ubicaciones distintas de
la provincia de Buenos
Aires.
Se
trata de Repetidoras
construidas por mí, que
incluyen receptor,
transmisor, amplificador
lineal de RF, gabinetes,
fuentes de alimentación,
etc. (ver
fotos Repetidoras Bernal),
(ver
fotos Repetidoras Mar de Ajó).
El
rendimiento obtenido por
estas Repetidoras es
realmente muy bueno (ver
area de cobertura
Repetidora Bernal en VHF)
Asimismo
he construido varias Repetidoras de
VHF y UHF, entre otras las del
"Radio
Club Mar de Ajó"
LU6DM en (146,865 MHz.
-600) y (433,750 MHz.
+5000) instaladas en
General Lavalle (Buenos
Aires).
|
N°
|
FRECUENCIA
|
SHIFT
|
SUBTONO
|
LOCALIDAD
|
PROVINCIA
|
LATITUD
|
LONGITUD
|
|
-
|
MHz.
|
kHz.
|
Hz.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
1
|
146,850
|
(-600)
|
146.2
|
BERNAL
|
BUENOS
AIRES
|
34º
43' 24'' S
|
58º
17' 44'' W
|
|
2
|
146,745
|
(-600)
|
146.2
|
LEZAMA
|
BUENOS
AIRES
|
35º
52' 50'' S
|
57º
54' 10'' W
|
|
3
|
146,685
|
(-600)
|
146.2
|
MAR
DE AJÓ
|
BUENOS
AIRES
|
36º
42' 11'' S
|
56º
41' 18'' W
|
|
4
|
434,500
|
(+5000)
|
123,0
|
BERNAL
|
BUENOS
AIRES
|
34º
43' 24'' S
|
58º
17' 44'' W
|
|
5
|
433,400
|
(+5000)
|
123,0
|
LEZAMA
|
BUENOS
AIRES
|
35º
52' 50'' S
|
57º
54' 10'' W
|
|
6
|
434,200
|
(+5000)
|
123,0
|
MAR
DE AJÓ
|
BUENOS
AIRES
|
36º
42' 11'' S
|
56º
41' 18'' W
|
volver
MIS
REPETIDORAS DIGITALES
(F2D)
En
cuanto a Repetidores
Digitales de Packet
Radio en VHF (clase de emisión 16K00F2D) ,
poseo tres (3) NODOS
instalados y funcionando
en la frecuencia de
145,110 MHz., en las
mismas ubicaciones de
las Repetidoras de fonía.
Dichos
NODOS son TheNet V.1.19
y se encuentran sobre
Terminal Node
Controllers (TNCs) tipo TNC-2 compatibles, que
permiten su control y
cambio de parámetros en
forma remota.
|
N°
|
FRECUENCIA
|
SEÑAL
DISTINTIVA
|
LOCALIDAD
|
PROVINCIA
|
LATITUD
|
LONGITUD
|
|
-
|
MHz.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
1
|
145,110
|
LU1EA-4
|
BERNAL
|
BUENOS
AIRES
|
34º
43' 24'' S
|
58º
17' 44'' W
|
|
2
|
145,110
|
LU1EA-5
|
LEZAMA
|
BUENOS
AIRES
|
35º
52' 50'' S
|
57º
54' 10'' W
|
|
3
|
145,110
|
LU1EA-6
|
MAR
DE AJÓ
|
BUENOS
AIRES
|
36º
42' 11'' S
|
56º
41' 18'' W
|
|
