MONTAJE DE UN PREAMPLIFICADOR DE RF

Como todos sabemos, el amplificador de RF es un elemento imprescindible en la parte de receptora de nuestra estación de V-U-SHF. Su correcta instalación desde un principio proporcionará largas horas de disfrute y nos evitará averías e intempestivas escaladas a lo alto de la torre para su reparación. Como ya vimos en apartados anteriores, es muy importante colocarlo tan cerca del punto de alimentación de la antena como sea posible para obtener un factor de ruido bajo. Esto es muy importante en rebote lunar, donde la señal está siempre al límite de comprensibilidad, aún más crítico en las bandas de 432 MHz y superiores, en las cuales el ruido estelar se hace muy bajo en comparación con el generado en el propio amplificador y cables que lo preceden. Veamos a continuación algunas de las disposiciones más habituales.

Dos relés de alta potencia y una sola bajada de coaxial. Fig 1

Si tenemos una sola bajada de cable coaxial y un par de buenos relés coaxiales de potencia, la disposición mostrada en la figura 1 es lo más habitual. Sin embargo hay que tener en cuenta tres aspectos muy importantes:

1- Si la potencia es muy elevada, sobre todo el relé más próximo a la antena debe tener un suficiente aislamiento para no dañar el preamplificador. Cuando estamos en transmisión, una pequeña parte de la potencia de transmisión se fuga por el terminal de recepción del relé, alcanzando el sensible GaAs FET y haciéndolo pasar a mejor vida de inmediato o provocando que éste vaya perdiendo prestaciones hasta quedarse completamente "sordo". El aislamiento se mide en dB en la salida de RX del relé terminada con una resistencia de 50 W siendo facilitado por el fabricante. Para trabajar con un cierto margen de seguridad, vamos a establecer en 10mW el valor máximo de potencia aplicable a un preamplificador. Supongamos que nuestro amplificador entrega 600W, entonces el mínimo aislamiento requerido sería: Aislamiento (dB) = 10 x log(600W/0.010W) = 47.78dB

2- Los relés están en reposo en transmisión y activados en recepción. Es muy importante hacerlo de esta forma pues de lo contrario un fallo en su alimentación sería catastrófico para el previo y el amplificador lineal.

3-Es imprescindible el uso de un secuenciador que gobierne el equipo, amplificador y relés para que éstos estén en reposo total antes de aplicar alta potencia. Este tema lo abordaremos en un futuro artículo

En caso de avería en el previo podremos trabajar sin él simplemente desconectando la alimentación de los relés.

Un relé de alta potencia y dos bajadas de cable coaxial. Fig 2.

En este caso solucionamos el problema con un solo relé de alta potencia, que es un elemento caro aunque precisamos de dos bajadas de coaxial, una para TX y otra para RX. Generalmente se usa para TX la línea de menores pérdidas, mientras que para RX puede servir con un sencillo RG-213.Como el preamplificador tiene bastante ganancia el factor de ruido total del sistema no se ve degradado de forma apreciable (Ver artículos anteriores). El relé colocado en la estación es también coaxial pero de mucha menor potencia y bastante más barato. En el caso de usar un conversor de recepción con un equipo de HF para RX (28 MHz) y un transmisor de V-UHF separado es evidente que ese relé no sería necesario. Con esta disposición podemos construir nuestro amplificador lineal sin necesidad de incluir relés coaxiales en su interior. Como en el caso anterior hay que poner atención a la característica de aislamiento del relé de alta potencia.

Un relé de alta potencia + relé de aislamiento y dos bajadas. Fig 3.

Cuando las potencias son muy elevadas y el aislamiento del relé principal de potencia no es suficiente se añade un pequeño relé de aislamiento que conecta una resistencia de 50W a la entrada del preamplificador durante la transmisión. En caso de tener una sola bajada de cable coaxial se podría añadir un tercer relé de alta potencia.

Alimentación conjunta de los relés y el preamplificador. Fig 4.

Aprovechando que los relés se activan en recepción, podemos utilizar la misma tensión aplicada a sus bobinas para alimentar el preamplificador, de esta forma ahorramos conductores en el cable de control que va desde la estación hasta la caja del previo. Si lo hacemos así, sin más, ocasionaríamos la destrucción del previo. La causa del desastre son los picos de tensión producidos al retirar bruscamente la alimentación de las bobinas. La colocación de un diodo en paralelo con cada una de las bobinas soluciona este problema, sin embargo hay que tener cuidado de colocar el diodo en el sentido correcto, de lo contrario éste se destruiría inmediatamente al aplicar la tensión CC quedando en circuito abierto, probablemente no nos daríamos cuenta nunca hasta el fallo posterior del preamplificador. La protección total del previo se logra con el circuito mostrado en la figura 4. El diodo zener es la solución idónea por su rapidez frente a los circuitos reguladores integrados. La resistencia limitadora se desdobla en dos resistencias de igual valor R1 y R2 que a su vez forman un filtro con los condensadores de 10uF. Es esencial que dichos condensadores sean de tántalo, pues los electrolíticos de aluminio tienen peores características frente a transitorios de corta duración. La elección de R1 y R2 depende de la tensión de los relés y de la tensión y corriente de alimentación del preamplificador por lo que cada uno debe adecuarlas a su caso particular.

Montaje final.

Para alojar los relés y el preamplificador utilizaremos una caja adecuada a la intemperie, de las utilizadas en las instalaciones eléctricas sin escatimar en su tamaño, pues aunque en la tienda nos parezca grande, después se convierte en pequeña cuando tratamos de acomodar en ella todos los elementos y conexionarlos. Es importante dejar algún orificio de ventilación en la parte inferior para evitar la condensación de agua con los cambios de temperatura. Prestar mucha atención a la soldadura de los conectores N y apretarlos firmemente para asegurar una buena conexión. Es fundamental el uso de conectores de buena calidad debido a que cualquier resistencia en una conexión de alta potencia se calentará excesivamente provocando fallos intermitentes, arcos, oxidación y la volatilización de los pines.

Ramiro Aceves, EA1ABZ.

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