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Teoría
Telegrafía sin hilos - La radio

A pesar de que tanto el telégrafo como el teléfono, utilizando lineas de cables eléctricos, cumplían a la perfección su cometido, el hombre quería más. Debería ser posible poder transmitir de alguna manera la información precisa sin necesidad de utilizar ningún tipo de cableado. De esa manera no existiría la limitación impuesta por los cables, los cuales había que desplegarlos a través kilómetros y más kilómetros de linea. La verdad es que se estaba preparando el camino para el telégrafo sin hilos y la radiotelefonía desde los alrededores de 1870.

Como ocurrió con el telégrafo con hilos, es muy complicado asignar el invento del telégrafo inhalámbrico o el de la radio a una sola persona. Desde James Clerk Maxwell hasta Alexander Stepánovich Popov, pasando por Michael Faraday, Heinrich Rudolf Hertz, Guillermo Marconi, Nikola Tesla y muchos otros científicos de la época contribuyeron con su granito de arena a la consecución del invento.

Los científicos sabían que el primer paso era conseguir producir las llamadas ondas electromagnéticas de alta frecuencia. Posteriormente a eso ya vendría la manera de dominarlas y de amoldarlas convenientemente para conseguir el objetivo, el cual no era otro que la transmisión de información a largas distancias sin necesidad de utilizar tendidos de cables eléctricos. En este artículo hablamos de ello. ¿Nos sigues?.

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Radioaficionados
Indicador de fusible fundido

A todo buen radioaficionado que se precie le gusta llevar a cabo sus propios montajes electrónicos. A continuación vamos a presentar uno que creemos muy interesante para ellos, ya que nos va a avisar en caso de que el fusible de nuestro equipo se funda, cosa que cuando nos ocurre nos deja un poco desconcertados, sin saber muy bién en un principio que es lo que está pasando.

El circuito no es difícil de llevar a la práctica y está compuesto de muy pocos componentes, los cuales son de muy fácil localización y de bajo precio. Creemos que merece la pena construir este pequeño circuito. Nos servirá de práctica recreativa y también nos ayudará a familiarizarnos un poco con los diferentes componentes electrónicos.

Además, la información la complementamos con un video en el que se explica con todo lujo de detalles su funcionamiento, y mediante el cual vamos a poder ver en tiempo real como funciona el dispositivo. También tendrás toda la información necesaria para construirte tu mismo el aparatito (diseño del circuito impreso, distribución de componentes, etc...). Todo ello te lo podrás bajar de la zona de descargas. ¿Te apuntas?.

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Miscelanea
Monitor para la batería del automóvil

Es curioso, pero la verdad es que a todos nos ha pasado alguna vez lo mismo. Nos levantamos una mañana de frio invierno, con prisas porque tenemos el tiempo justo para llegar al trabajo (el que tenga esa suerte). Introducimos la llave de contacto de nuestro auto y la giramos. ¡SORPRESA!... el motor de arranque no voltea o lo hace con desgana.

El coche no furula, no arranca... Entonces algunos manifestamos nuestro enfado en un idioma desconocido, emitiendo ciertos sonidos guturales como.... "Grrrrrrrrr!!!!!". Otros, algo más "expresivos", comenzamos a lanzar por nuestra boquita ciertos vocablos malsonantes, dirigidos sobre todo hacia nuestro sufrido auto que ya tiene, como poco, cinco o seis años.

Sin embargo, esta situación la podríamos haber evitado si hubieramos tenido instalado el circuito que describimos en el presente artículo. Se trata de un simpático piloto de color rojo que nos avisará antes de tiempo de que ha llegado la hora de sustituir la batería de nuestro coche.

Si has leido los dos primeros artículos de la sección "Básico" estamos seguros que no vas a tener problemas para asimilar lo que sigue. ¡Vamos allá!

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Práctica
Detector de polaridad

Uno de los mayores errores que se cometen al enchufar equipos electrónicos a baterías o a fuentes de alimentación de corriente continua es la inversión de polaridad. ¿Te ha ocurrido esto a ti alguna vez al instalar una emisora de radioaficionado en tu automóvil y conectarla a su circuito eléctrico?.

Cuando se da esta circunstancia uno se pregunta... "¿como me ha podido pasar a mi?. No es posible, estoy viviendo un mal sueño, una pesadilla. Yo siempre voy con muchísimo cuidado. Pronto despertaré...". Pero no. Por desgracia no se trata de un sueño sino de una situación real. Has cometido el error más frecuente cuando se manejan equipos electrónicos con alimentación continua exterior; la temida inversión de polaridad.

Para que esto no te vuelva a pasar vamos a enseñarte a construir un sencillo aparato con el que podrás detectar muy facilmente la polaridad de una tensión continua desde 2 hasta 230 voltios aproximadamente. También te indicará, caso de que no se trate de una tensión continua, si dicha tensión es alterna.

Mediante unos diodos LED bicolor este tester te marcará, sin ninguna posibilidad de error, cual es el polo positivo y cual el negativo de una determinada toma de corriente eléctrica o si por contra se trata de una tensión alterna. ¿Te interesa?. Sigue leyendo, por favor...

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Teoría
El receptor elemental (II)

El primer receptor de radio que describimos en artículos precedentes, y el más elemental, era el compuesto únicamente por el sistema antena-tierra, el detector y el auricular ¿lo recuerdas?. También te advertimos de los inconvenientes de este receptor: falta de sensibilidad y falta de selectividad. Sin embargo, este tipo de receptor podría funcionar perfectamente en aquellos lugares donde tengamos cerca una emisora de radio potente.

Efectivamente. A pesar de su poca sensibilidad, si por la proximidad de la emisora estamos en presencia de una fuerte señal de R.F., esta será suficiente para activar el auricular sin necesidad de ninguna amplificación.

La propia falta de sensibilidad de nuestro receptor se convierte en una buena noticia, ya que eso evitará que emisoras más lejanas, y por lo tanto recibidas con menor intensidad, interfieran con la que pretendemos oir ya que nuestro receptor no se enterará de que existen, y por lo tanto no se mezclarán con la primera.

Como resulta que ya conocemos los pormenores del sistema antena-tierra y también conocemos el funcionamiento del auricular, solo nos queda estudiar como funciona el detector para completar nuestro receptor más elemental. Todo a continuación.

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Noticias
48 Lecciones de Radio (Jose Susmanscky) Tomo 3

Tomo 3 de esta vieja pero extraordinaria colección de información sobre radio.

En este tomo se estudian temas como micrófonos, amplificadores de potencia, transmisores, modulación, realizaciones prácticas (superheterodino, transmisor de radioaficionado, amplificador de audio), bafles, etc...

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Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

Es normal que al radioaficionado, como ya hemos apuntado en otro lugar de este blog, le guste construirse sus propios aparatos. A aquellos que disponen de los suficientes conocimientos teórico-prácticos, el instrumento que traemos a la palestra en este artículo les resultará quizás excesivamente simple y fácil de construir.

Sin embargo, nuestra idea no es hacer llegar esta información únicamente a personas versadas en electrónica, sino también a aquellas que no lo están tanto, y por supuesto a todas aquellas que están ávidas por realizar experimentos de este tipo, tengan o no tengan conocimientos técnicos.

La herramienta que vamos a describir a continuación, además, les resultará de muchísima ayuda a todos ellos. Les servirá no solo para símplemente saber con que potencia sale un determinado transceptor de radio, sino también para ajustar sus propios emisores, exprimiendo al máximo las capacidades de cada uno de sus equipos.

Una vez construido, el watímetro de RF que tenemos entre manos se convertirá en un instrumento imprescindible e insustituible en nuestro rincón de radio. Pongamos pues manos a la obra.

Comenzaremos describiendo desde el principio el circuito básico que constituye un watímetro de RF. Una vez que entendamos que es exactamente lo que queremos hacer, desarrollaremos paso a paso el circuito final de nuestro watímetro a partir de los conocimientos adquiridos.

UN WATIMETRO BASICO
Ya sabemos, por la lectura de artículos anteriores, que entre el paso final de RF del transmisor y la antena, ambos incluidos, debe existir una adaptación de impedancias perfecta si queremos que el sistema funcione a pleno rendimiento.

En el caso que nos ocupa, vamos a sustituir la antena por un watímetro, por lo que debemos diseñar el circuito de este último de manera que tenga exactamente la misma impedancia que dicha antena. ¿Como conseguirlo?.

Podemos comenzar sustituyendo la antena por un componente que presente una impedancia idéntica, componente sobre el que podamos efectuar una medida y evaluar la energía que se le ha aplicado.

De esta manera "cargaremos" correctamente el transmisor, no tendremos problemas de reflexiones indeseadas y dejaremos el equipo preparado para efectuar la medida.

La impedancia característica de la mayoría de las antenas, lineas de transmisión y emisores de radioaficionados es de 52Ω. Por lo tanto, en un principio necesitamos una resistencia no inductiva de ese valor.

Puede servir perfectamente una resistencia de carbón (no bobinada) de las habitualmente usadas en electrónica. A partir de aquí, podemos conectar un instrumento que sea capaz de medir la potencia disipada en ella. Pero... ¿Como podemos configurar la circuitería necesaria para ese instrumento?. ¿Que tipo de instrumento usar en este caso?.

Como instrumento, un simple galvanómetro de bobina móvil puede servir perfectamente. Quizás el mayor problema sea configurar un circuito apropiado, de manera que cuando conectemos el emisor de radio, éste siga "viendo" una impedancia de 52Ω.

En un principio y de forma muy condensada, el esquema de nuestro watímetro podría ser el que puedes ver en la ilustración superior, siempre que su circuito no influya, al menos excesivamente, en el valor de la resistencia de 52Ω que estamos usando como "carga", simulando la antena. ¿Que circuito electrónico vamos a usar entre la resistencia y el galvanómetro para respetar esto último?. Comencemos a desarrollarlo.

EL CIRCUITO ELECTRÓNICO
Basicamente podemos decir que, si un galvanómetro se excita con corriente continua, antes que nada deberemos convertir la señal de RF que tenemos en la resistencia de 52Ω, en una corriente continua capaz de mover la aguja de nuestro instrumento.

Para conseguirlo, vamos a hacer uso de un diodo y un condensador de una capacidad adecuada conectados según representamos en la ilustración adjunta.

El diodo rectifica la señal de RF y el condensador se encarga de "aplanar los pulsos". De esta manera obtenemos en la salida una tensión continua proporcional a la potencia de la señal que suministra el transmisor. Cuanta más potencia genere la emisora tanto mayor será la tensión continua en bornes del condensador.

Hasta aquí todo parece ir sobre ruedas. Tenemos el transmisor correctamente cargado mediante una resistencia no inductiva del mismo valor que su impedancia de salida, de manera que el acoplamiento sea óptimo. Después hemos puesto una célula diodo-condensador en paralelo con la resistencia anterior para obtener una tensión continua proporcional a la potencia de salida del transmisor. Por último, en bornes del condensador hemos colocado un galvanómetro, el cual nos indicará la potencia que desarrolla el transmisor.

Si ahora juntamos todas las piezas de que disponemos, obtendremos el conjunto que hemos representado en el dibujo siguiente. Parece que hemos logrado diseñar un circuito que podría funcionar a la perfección. ¿Piensas así?.

Lamentablemente hemos de decirte que, aunque hemos puesto todas nuestras ganas, este circuito no funcionará correctamente. ¿Sabrias explicar porqué sin seguir leyendo el artículo?.

La respuesta ya la insinuamos al principio. Resulta que al colocar en paralelo con la resistencia de 52Ω el conjunto formado por el diodo más el condensador y el galvanómetro, hemos bajado excesivamente la impedancia del circuito.

Efectivamente, la impedancia que "vería" el transmisor al conectarle este circuito sería mucho mas baja que los 52Ω de la resistencia ya que el galvanómetro apenas se opone al paso de la corriente. Para que el circuito funcione a la perfección, tenemos que conseguir que la impedancia que "vea" la emisora sean justo esos 52Ω, ni más ni menos.

Además, si usáramos el montaje anterior tal cual lo representamos, con una emisora de por ejemplo 10 watios,  la aguja del galvanómetro se desplazaría con tanta violencia que seguramente tendríamos que irla a buscar a casa de nuestro vecino.

¿Como vamos a lograr arreglar estos problemas, teniendo muy presente que nuestra idea es usar componentes sencillos y fáciles de obtener?.

EL ACOPLAMIENTO PERFECTO
Lo primero que se nos ocurre para mantener la impedancia en torno a los 52Ω, y de paso hacer que al galvanómetro no le llegue una intensidad de corriente excesiva, es colocar una resistencia de elevado valor en serie con el diodo. Puedes ver la idea esbozada en la siguiente ilustración.

El esquema anterior podemos mejorarlo si en vez de solo añadir una resistencia fija, añadimos además una resistencia variable. Esto nos iba a permitir poder ajustar el watímetro a fondo de escala para una potencia determinada y tener la posibilidad de calibrar nuestro instrumento. La cosa quedaría de la siguiente manera.

Esto ya es otra cosa ¿eeeehh?. Ahora parece que nuestro invento si que puede funcionar. Y de hecho funcionaría, pero sigue teniendo algunas limitaciones que tenemos que subsanar. Por ejemplo, necesitamos que nuestro watímetro pueda medir potencias de al menos 15 o 20 watios para que tenga verdadera utilidad.

Nos resultará muy complicado encontrar en el mercado una resistencia de 52Ω con una potencia de disipación adecuada. Primero porque no es un valor estandar, y segundo porque, a partir de una determinada potencia, no se fabrican resistencias de carbón no inductivas, que son las que necesitamos. Tenemos que inventar algo para salir del atolladero.

LA RESISTENCIA IDEAL
Como la resistencia que necesitamos no existe, no tenemos más remedio que "fabricarla". Y ahora probablemente te preguntes: "¿Comoooooo? ¿Fabricar nosotros una resistencia?". ¡Bueno! ¡Tranquilízate! ¡No te salgas del pellejo!. Observa que hemos colocado la expresión anterior entre comillas.

Lo que queremos decir es que, mediante una combinación de varias resistencias vamos a obtener el valor adecuado para alcanzar nuestras pretensiones. Si cogemos 20 resistencias de 1KΩ, cada una de ellas con una potencia de disipación de 1 Watio, y las ponemos en paralelo, nos vamos a llevar una agradable sorpresa. Mira un momento la siguiente ilustración.

Efectivamente, hemos obtenido una resistencia total de 50Ω, un valor muy próximo al que necesitamos. Con solo una pequeña modificación veremos como podemos aproximarnos más aún, hasta practicamente conseguir los 52Ω. Además, la potencia que el conjunto de resistencias en paralelo puede disipar será de 20 Watios (20 x 1), con lo que hemos conseguido matar dos pájaros de un tiro.

En este punto, pensamos que ya es hora de presentarte el esquema completo de nuestro watímetro ¿no crees?. Aunque al primer vistazo quizás te parezca algo complejo, pero verás como no lo es en absoluto.

EL ESQUEMA COMPLETO
En el esquema final hemos añadido algunos extras, los cuales van a hacer mucho más preciso nuestro instrumento. Después de dedicar unos instantes a observarlo, y a tratar de adivinar para que sirve cada componente, sigue leyendo. Posiblemente se te despejen algunas dudas que pudieras tener.

Como seguro que te has percatado, no hemos puesto 20 resistencias de 1K en paralelo, sino 19. ¿Por qué?. Si haces los cálculos (ver nuestro artículo dedicado a las resistencias en serie y en paralelo) verás que incluyendo en el circuito las dos resistencias en serie de 3K6 y de 750Ω (en total 4.350Ω), obtenemos los 52Ω casi justos que necesitamos para acoplar nuestro watímetro a la perfección con la mayoría de los equipos de radio.

Hemos optado por esta solución por dos motivos. El primero ya lo hemos dicho, la impedancia que verá la emisora será de 52Ω casi clavados. El segundo es que, gracias al divisor de tensión formado por R20 y R21 y a que esta última es casi cinco veces más pequeña que la primera, conseguimos minimizar la influencia que el resto del circuito pudiera tener en el total del valor de la red de resistencias en paralelo.

La señal de radiofrecuencia presente en R21 se rectifica con el diodo D1 y se le aplica un primer filtrado con el condensador C1, con lo que en este punto ya tenemos una tensión continua casi pura. Posteriormente hemos colocado el trimmer potenciométrico RV1, gracias al cual, vamos a poder calibrar nuestro instrumento a fondo de escala. Después de RV1 tenemos otro condensador (C2), el cual refuerza el filtrado de la señal, de manera que ahora la tensión que tiene en sus bornes puede considerarse libre de rizado.

Si el conmutador SW1 se encuentra en la posición "LOW", la tensión de C2 se aplica directamente al galvanómetro, que por cierto deberá ser de 100µA a fondo de escala. En esta posición de SW1, calibraremos el watímetro con RV1 para que mida una potencia de 2W a fondo de escala.

Después de calibrar el watímetro con RV1, colocaremos el conmutador SW1 en la posición "HI" y con la ayuda de RV2 calibraremos nuestro instrumento de manera que mida 20W a fondo de escala.

Observa que para conseguir dos escalas de medida distintas hemos introducido en nuestro circuito el conmutador SW1 y un trimmer potenciométrico adicional, el RV2 de 470K, siendo su valor diez veces superior al del primer trimmer, por lo que podremos medir una potencia también diez veces superior, respetando siempre los 20W máximos que puede soportar la red de resistencias en paralelo. Gracias a esta doble escala ganaremos en precisión al medir potencias bajas, del orden de 2 watios o menos.

Un detalle importante es que al principio hemos representado la escala del watímetro de forma lineal, es decir, con los espacios entre divisiones idénticos. Sin embargo esto no es así. ¿Por qué?.

Deberías tener en cuenta que lo que estamos midiendo en realidad no es una potencia, sino la tensión que corresponde a esa potencia para una impedancia dada. Por lo tanto, dicha escala ha de ser logarítmica y no lineal.

Quizás lo entiendas mejor mediante un ejemplo. Recordemos que la fórmula que nos da la potencia disipada en una resistencia es

como resulta que

sustituyendo en la primera ecuación tenemos que

o lo que es lo mismo

si despejamos V tenemos

supongamos, para redondear, que la impedancia del sistema es de 50Ω. Si estamos midiendo una potencia de 2 Watios, la tensión que medirá el galvanómetro será

si medimos una potencia de 10 Watios la tensión medida será

y por último, si medimos una potencia de 20 Watios la tensión a medir será

Está claro que ante un aumento de cinco veces la potencia (de 2 a 10 Watios), la tensión no aumenta 5 veces sino solo algo más del doble (de 10 a 22,36 Voltios). Y si la potencia aumenta diez veces (de 2 a 20 Watios), la tensión solo aumenta algo más del triple (de 10 a 31,62 Voltios). Como vemos, los aumentos que nos medirá el galvanómetro no son lineales con respecto a los aumentos de potencia. Por lo tanto, la escala del watímetro no podrá ser lineal, sino logarítmica.

Aquí damos por terminado este artículo. Solo recordarles a los suscriptores del blog que disponen de toda la información necesaria para la construcción de este equipo en la zona de descargas. En un solo PDF pueden bajarse la distribución de componentes y una copia a tamaño natural del diseño de pistas del circuito impreso necesario. Esperamos les sea de utilidad. ¡Hasta pronto!.

 
C O M E N T A R I O S   
RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#13 Harry Haller » 24-06-2020 03:21

Más claro...ni echándole agua.
Una joya de docencia técnica.
Seriedad y exactitud, puesta al nivel de mis modestos conocimientos.
Muchas gracias por su tarea. Sigan adelante. Son un ejemplo para el sector radioeléctrico.

RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#12 Roberto Antonio Salinardi » 30-03-2020 07:10

Muchas gracias por este tema tan bien explicado con terminos al alcance de todos. LU1DKX 73s.

RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#11 Mardey » 06-09-2019 20:58

Então não podemos usar essa escala para o watimetro ?

RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#10 Óscar González » 29-06-2019 17:51

Excelente artículo.

Atentamente

Óscar González

RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#9 jose carlos azevedo cruz » 11-11-2018 15:40

´muito bom muito construtivo :plup:

buena info.

#8 jorge henao » 03-10-2017 19:24

cordial saludo, los felicito por el articulo detallado y de suma importancia.
la verdad es que al diseñar equipos de RF y no conocer estos datos se nos vuelve un mundo todo lo que esperamos de nuestro transmisor.. ese dato de las medidas que son logarítmicas debido a la impedancia me cojio desprevenido; cuanto me hubiese servido este dato años atrás , pero aun puedo aplicarlo.

Por ultimo, una consulta.
noto que al hacer un pequeño transmisor 30 mw apx. con un trozo de antena de 10 centímetros me funciona bien sin sonido de fondo al quitar la modulación, pero al aumentar la potencia a unos 100 mw se empieza a acoplar la RF al circuito creando un sonido horrible aun con el tx blindado es esto normal, o como puedo corregirlo.
millll gracias.

vatimetro casero

#7 juan Carlos Marin » 29-08-2017 17:07

GRACIAS AMIGOS ESO NECESITABA!

vatimetro casero

#6 juan Carlos Marin » 29-08-2017 17:05

Mil gracias amigos por ayudar a los que menos sabemos pero que queremos aprender '¿se puede suscribir al foro ? me seria de agrado la verdad este tipo de sitios son los que realmente ayudan a construir con el aporte mil y mil gracias.
:-)

Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#5 BHW » 15-04-2017 08:18

Way cool! Some very valid points! I appreciate you writing this write-up and the rest of the site is extremely good.

RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#4 Luiz Fernando Vieira » 24-03-2016 02:16

Como montar um Watimetro Para Tx UHF 800W com 50Ω
Ficarei muito Grato se pudesse enviar Diagrama para mim Montar Um para meu Uso..
Atenciosamente:
Luiz Fernando Vieira Maceió Brasil..

RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#3 hermógenes condori » 21-01-2015 21:57

Señores
Radioelectronica
Buena y bastante ilustrativo. voy a armar un watimetro.
Gracias. Hermógenes :roll:

quisiera saber si puedo medir vhf y hf con este tipo de wattimetro

#2 cesaraugusto » 26-12-2014 20:53

puedo medir hf y vhf y hasta que potencia puedo medir con este wattimeto

RE: Construir un watímetro de radiofrecuencia (RF)

#1 luigi santos » 26-11-2012 05:25

excelente informacion muy agradecido por la publicacion.

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