CONOCIMIENTO REPETIDORA

¿ Qué es una estación repetidora de radioaficionado ?

La respuesta técnica es que se trata de un conjunto de elementos electrónicos y mecánicos que cumplen la función de retransmitir todo lo que llega a su entrada. Pero si contestamos con el corazón, diremos que la “REPE”, es ese maravilloso proyecto por el cual los Radioaficionados dejan la vida más de una vez. Un repetidor, es el resultado de horas y horas de trabajo, es el orgullo de tener algo allá arriba en la montaña, diseñado y construido por ellos mismos, es el empeño de unos pocos puesto al servicio de muchos, es el motivo de críticas, discusiones, de muchos gastos, pero es el elemento aglutinante de los aficionados, cuando no funciona se pierde el enlace y es realmente cuando se valora esta herramienta de comunicación y vínculo. Sin lugar a dudas una “REPE” es realmente un sentimiento para los radioaficionados !!.

Nos referiremos a partir de ahora a un repetidor tipo, como puede ser la RPT 147 MHz de Cerro el Pulmón, perteneciente al Radio Club Alta Gracia.

En una repetidora distinguimos los siguientes elementos :

• Torre soporte.

• Antena de recepción y transmisión.

• Alimentador del sistema irradiante.

• Duplexor.

• Receptor.

• Conmutador recepción – transmisión.

• Transmisor.

• Fuente de alimentación del sistema.

Torre soporte : Este elemento es una parte muy importante de la instalación, a la hora de definir una estructura soporte hay que tener en cuenta la altura de la misma, los anclajes, las riendas, el balizamiento y la toma de tierra. La torre si va a estar instalada en una montaña es conveniente que sea del tipo normalizada y de algún fabricante conocido o bien construida por un herrero que tenga experiencia en este tipo de estructuras. Las dimensiones pueden variar, pero para una torre de tipo triangular, teniendo en cuenta una altura de 25 mts. las caras de la misma deberían ser de 35 cm como mínimo. Los anclajes deben tener un despeje de la estructura de tal manera que las riendas superiores tengan un ángulo mayor a 30 grados, los mismos tienen que ser lo suficientemente profundos para soportar el tensado de las riendas sin que haya ningún desplazamiento de los mismos.

El sistema de balizas tiene que cumplir las normativas vigentes para cada país y hay que tener muy en cuenta si el área donde se instala la torre pertenece a una zona de influencia de aeródromos o aeropuertos.

El aterrizaje de la estructura es muy importante ya que logrando una buena puesta a tierra se evitan ruidos eléctricos producidos por corrientes transitorias originadas por la carga estática que produce la fricción del viento. Nos referiremos también a los pararrayos, este elemento es muy útil si la red de toma a tierra es lo suficientemente robusta como para disipar la energía que contiene una descarga atmosférica, ahora bien, si nuestra toma a tierra es discreta, sugerimos abstenerse de instalar un pararrayos ya que los atraeremos pero no los podremos disipar en la tierra y tendremos como consecuencia una gran cantidad de energía circulando por todas las superficies conductoras inclusive por nuestros delicados circuitos de recepción y transmisión.

Antena de Recepción y Transmisión: Lo más aconsejable es trabajar con una sola antena tanto para transmisión como para recepción y que la misma sea de alta ganancia, además, teniendo en cuenta las descargas atmosféricas, el tipo ideal de antenas son aquellas que están corto- circuitadas y con el botalón puesto a masa. Por ejemplo las antenas verticales del tipo Ringo, los Dipolos cerrados o los dipolos abiertos sintonizados con gamma match. No es recomendable tener antenas direccionales en un sistema repetidor, ya que nuestro lóbulo de irradiación será alargado y la ganancia estará solo en ese sentido. Resumiendo, nuestra antena deberá tener la mayor ganancia posible, ser con derivación a tierra, para no captar energía de los rayos y tener una irradiación de 360 grados, es decir, ser onmi-direccional. Por nuestra experiencia, podemos decir que una formación de dipolos cerrados cumple bastante bien con los requisitos, por ejemplo 4 dipolos dan una ganancia de 12 db y 8 dipolos el doble. Si trabajamos con una sola antena se deberá colocar la misma en la punta de la torre, en cambio si trabajamos con dos antenas separadas tendremos que tener una separación mínima de 6 metros entre una y otra. Para que esta última configuración funcione adecuadamente tiene que existir una muy buena relación de compromiso entre la potencia del transmisor y la pérdida de sensibilidad del receptor. Recomendamos trabajar en este último caso con potencias menores de 10 Watts.

Alimentador del sistema irradiante : El alimentador no es nada más ni nada menos que el conjunto de cables que van desde el receptor – transmisor hasta las correspondientes antenas. Si trabajamos con antenas separadas tenemos que pensar en cable coaxil para la transmisión y para la recepción, en cambio, si disponemos de una sola antena, nuestra alimentación será única. Hay que tomar muy en cuenta la calidad del cable y de los conectores que utilizaremos. A modo de ejemplo si una antena tiene una ganancia de 10 db y nuestro alimentador pierde 0,2 db por metro más 0,5 db en cada conector y suponiendo que el largo total sea de 30 metros, tendremos un rendimiento total del sistema del orden sistema de 3db. Si, 3 db nada más y esto es porque hemos perdido 6 db en el cable más 1 db en los 2 conectores. Como conclusión diremos que en nuestro ejemplo si el transmisor entrega una potencia de 5 watts realmente estaremos emitiendo con solo 15 watts y no con los 50 watts pensados en función de la ganancia de nuestra antena (5 watts x 10 db = 50 dba). Es por ello que a la hora de diseñar el sistema irradiante, hay que considerar en gastar un buen porcentaje en la antena pero también en el alimentador. Para Vhf, un cable del tipo RG-213 U de algún fabricante reconocido funciona bastante bien, sin embargo los cables importados de la firma Serflex garantizan bajas pérdidas y buena estanquidad con gran resistencia a la intemperie.

Duplexor : Este elemento está formado por cavidades sintonizadas generalmente a 1/4 de onda de las distintas frecuencias de trabajo del repetidor. Estas cavidades están normalmente construidas por cilindros de bronce recubiertos por un baño de plata electrolítico. Un duplexor tipo para trabajar en una repetidora de radioaficionado con una separación de 600 kHz y una potencia de transmisión de 20 Watts, esta generalmente formado por 5 o 6 cavidades que cumplen la función de aislar el receptor del transmisor, proporcionando una filtración de 80 db como mínimo para que el receptor no pierda sensibilidad y calidad de audio. Este elemento es una de las partes más importantes del repetidor y donde no se puede ahorrar recursos, lamentablemente para los aficionados, este elemento es muy costoso por los detalles constructivos que posee. Algunos aficionados hemos trabajado con las cavidades conectadas como filtros es decir 2 en la recepción y con las antenas bien separadas. Imagínense que para lograr desensibilizar 80 db el receptor sin ningún filtro, deberíamos separar la transmisión de la recepción por lo menos 90 mts. o poner el receptor en una parte y el transmisor en otra, con lo que ello implica en el mantenimiento del sistema y en el control de la transmisión recepción, como veremos más adelante. Un atenuante a favor de las cavidades sintonizadas es que nos permite utilizar una sola antena un solo cable de alimentación, menos mantenimiento, etc. Pero lamentablemente todo esto no compensa el costo de las benditas cavidades. Por regla general, si queremos que nuestra repetidora tenga buena sensibilidad no podemos obviar el duplexor. En síntesis un duplexor es un elemento que permite que pase una señal y rechace otras, la señal pasante debe ser pura y sin pérdidas para lo cual el filtro debe ser construido siguiendo estrictas normas de fabricación.

Receptor : Los receptores utilizados en las repetidoras tienen que tener algunas características muy importantes como selectividad, bajo nivel de ruido y gran sensibilidad. Noten que he dejado la sensibilidad en último lugar ya que de nada sirve “escuchar mucho pero todo mezclado”. Técnicamente hablando la sensibilidad es la capacidad de un dispositivo de detectar una señal extremadamente débil, mientras más débil sea la señal que podamos detectar, más sensibilidad tendrá nuestro receptor. La capacidad que tiene un receptor de detectar dos señales débiles contiguas se denomina selectividad, mientras más débiles y más contiguas sean las señales mayor selectividad tendrá nuestro receptor. Finalmente necesitamos que el receptor sea silencioso, es decir que amplifique RF y no ruido de fondo. Un receptor reúne las cualidades mencionadas mientras más etapas de conversión posea. Como regla general los equipos de mano son sensibles pero no selectivos, mientras que los equipos bases sí reúnen esas condiciones.

Conmutador recepción – transmisión : Este dispositivo permite mantener encendido simultáneamente el transmisor y el receptor cuando el sistema está operativo. Estos circuitos se denominan COR y son los encargados de conmutar el transmisor cuando hay señal en el receptor. Estos circuitos pueden ser todo lo complejo que queramos, pueden estar controlados desde un transistor hasta un microprocesador PIC. Básicamente la función que cumple el COR es prender y apagar el transmisor, dejar un residuo de portadora denominado “cola”, brindar un tono de cortesía entre cambio y cambio, encender el transmisor para identificar la hora o el titular del sistema y proteger el transmisor de transmisiones largas. Si no somos muy ambiciosos, un sistema construido con un transistor, un relee y un capacitor a los fines prácticos encenderá y apagará nuestra repetidora sin mayores complicaciones.

Transmisor : El transmisor del sistema repetidor también debe tener algunas consideraciones especiales, para empezar debe ser capaz de estar encendido por tiempo indefinido sin quemarse por exceso de temperatura, por lo cual se deberá disipar la etapa final y los excitadores de tal manera que la temperatura no constituya un problema, hay que tener en cuenta que los repetidores en una rueda pueden estar en transmisión durante varias horas continuas y ni hablar si estamos frente a una emergencia, por lo tanto las previsiones se deben hacer re-dimensionando los disipadores o ventilando los mismos mediante forzadores de aire, una combinación de estos elementos suele ser muy eficaces a la hora de controlar la temperatura de la etapa de RF. Otro tema que hay que tener muy en cuenta es la emisión de armónicos, ya que si una armónica coincide con nuestra frecuencia de entrada el funcionamiento de nuestro repetidor dejará mucho que desear. Para ello nuestro transmisor deberá tener filtros pasa bajos para minimizar la emisión de espurias, tengamos en cuenta que si tenemos un buen duplexor pero nuestro transmisor emite armónicos, es decir “sale ancho”, la pérdida de sensibilidad del receptor será inevitable y tendremos lo que se denomina una repetidora “dura” para abrir. En este punto es muy conveniente decir que una repetidora es blanda cuando la recibimos con media escala de señal o menos y la podemos abrir con baja potencia. Recuerden que de nada sirve escuchar a full la repetidora si no la podemos abrir.

Fuente de alimentación del sistema : La fuente de alimentación es la encargada de suministrar la energía necesaria para que funcionen correctamente todos los sistemas, generalmente trabajamos con un voltaje de 13,8 volts y para nuestra repetidora tipo, con 7 amperios está por demás suficiente, vayan las mismas recomendaciones con la disipación de los transistores y diodos de la fuente, recuerden que asumimos que el sistema puede mantenerse en transmisión durante varias horas continuas. Los requerimientos para nuestra fuente es que regule el voltaje indicado y que no caliente, recordemos que la fuente debe estar en funcionamiento las 24 hs. del día los 365 días del año. Hasta ahora todo bien pero ¿ qué sucede si donde está instalada la repetidora no existe red de alimentación de 220 volts ?.

Esta pregunta ha desvelado a muchos radioaficionados, algunos dicen que generar energía es lo de menos, ya que existen muchas alternativas en la actualidad. Estas alternativas tienen un costo y para el presupuesto que maneja un Radio Club siempre es alto. Las alternativas sería contar con un generador eólico de 2,5 Kva marca Roll Royce, con palas regulables de 12 metros de envergadura cada una y un acumulador estático de gel de 10.000 amperes, claro está que con recursos económicos todo es fácil entonces diremos que en la REPE de un Radio Club chico como el nuestro se buscan soluciones alternativas. Los Generadores eólicos hogareños, son accesibles en costo y tienen muy buen rendimiento, pero trabajando a 1200 metros de altura, las tormentas producen ráfagas de viento del orden de los 100 Km/Hs y éstos generadores entonces necesitan un mantenimiento permanente de lo contrario sufren daños mayores. Queda como alternativa la energía solar que realmente en función del costo beneficio el resultado es positivo, ya que a la larga estos generadores son libres de mantenimiento y se amortizan en el tiempo. Lamentablemente a la hora de elegir un lugar en donde poner una repetidora hay que tener muy en cuenta si se cuenta o no con energía eléctrica ya que este detalle representa un verdadero dolor de cabeza.

Como se opera una estación repetidora.

Las recomendaciones que haremos a continuación no hacen más que recordar lo que expresa la reglamentación de los Radioaficionados es decir la Resolución 3635-E/2017 B.O. 33.746 (7/11/2017). 

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Nos deberíamos preguntar estoy operando bien, estoy utilizando correctamente el sistema, estoy aprovechando bien el sistema?

En realidad existen muchas formas de operar sobre estaciones repetidoras y todas probablemente cumplan con la reglamentación vigente. A continuación daremos algunas recomendaciones :

• Siempre entre cambio y cambio hay que realizar previa sintonía ya que esto posibilita el ingreso de estaciones que llegan con poca potencia al repetidor.

• Cuando se identifique una estación se debe utilizar el prefijo y el sufijo, es decir LU1HRA y no 3HRA.

• No hace falta identificarse cada vez que se pasa el cambio una vez cada 10 minutos es más que suficiente.

• Cuando se llame a un corresponsal hay que identificar siempre la estación propia.

• Cuando se hacen llamados de estaciones se recomienda hablar en forma pausada y sin prisa, recuerden que el corresponsal al que ustedes llaman puede estar alejado del equipo de radio y no escuchar bien el llamado.

• Cuando se ingresa a una rueda, hay que ser considerado, como mínimo hay que saber la mayoría de los integrantes de la misma y conocer los temas que se están desarrollando ya que corremos la posibilidad de desmembrar una conversación que puede realmente ser interesante.

• Recuerden que no se pueden hablar todos los temas por nuestro medio, hay que tratar de no ser ofensivo y respetar al que no piensa igual que nosotros.

• Sobre modular a un corresponsal que está hablando constituye una ofensa y una cobardía según lo expresado en el operators radio amateur de USA, hablar a espaldas del que no puede escuchar es una acción de muy mal gusto.

Si analizamos lo que hemos mencionado anteriormente y nos volvemos a preguntar : Estoy operando bien ?, Estoy utilizando correctamente el sistema ?, estoy aprovechando bien el sistema ?.
Dejamos esta inquietud en en el aire ….

Fuente: https://sites.google.com/site/lu1hra/project-definition