WSPR Transmitter de Zachtek
WSPR Desktop Transmitter de Zachtek (80To10) es un transmisor automático de hasta 200 mW de potencia (puede regularse), diseñado para trabajar de forma independiente (standalone) con el protocolo WSPR en las bandas de radioaficionados de 80m, 40m, 30m, 20m, 17m, 15m, 12m and 10m. Hay modelos que abarcan las bandas de 160m y la 6m, también los hay monobandas.
El transmisor está controlado por un procesador ESP8285 (compatible con Arduino) que codifica los paquetes WSPR y los transmite mediante un PLL Si5351 de Silicon Labs.
La salida del PLL es una onda cuadrada amplificada por un controlador de línea 74AC244 y ajustada a 50 ohmios mediante un transformador de banda ancha MiniCircuits.
El reloj de referencia del PLL es un TCXO de 26 MHz. El TCXO tiene una especificación de estabilidad de 0,5ppm que garantiza una buena precisión y estabilización de frecuencia, muy importante al transmitirse los paquetes WSPR en una banda muy estrecha.
La señal sale del amplificador de potencia como una onda cuadrada y debe filtrarse para eliminar los sobretonos o armónicos. Esto puede hacerse con filtros paso bajo internos o externos, en el ultimo estos filtros son internos y se seleccionan conjuntamente con la banda a trnamitir.
Además el dispositivo cuenta con un GPS (ATGM336H-5N31 from the Chinese company Zhongkewei) para determinar la localización del TX y la hora, dos parámetros básicos del protocolo WSPR.
El equipo funciona de forma autónoma (standalone) y se configura con un programa del fabricante para Windows o con un enlace URL que ejecuta un programa en HTML5 (el elegido por ser multiplatadorma y de fácil manejo)
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| Esquema del WSPR |
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| Marca y modelo Zachtek 1012 |
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| LEDS de estado, conexión de la antena GPS y USB de alimentación / catos |
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| LED de estado TX y conector SMA de antena |
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| Circuito |
El protocolo
WSPR (se pronuncia “whisper” - susurro y significa Weak Signal Propagation Reporter).
Los mensajes WSPR modulados en 4FSK con corrección de errores normalmente incluyen:
- el indicativo de llamada de la estación transmisora
- el localizador de red (QTH LOCATOR)
- la potencia del transmisor en dBm
Los mensajes WSPR pueden tener uno de los tres formatos posibles, ilustrados con los siguientes ejemplos:
- Tipo 1 ( K1ABC FN42 37): contienen un indicativo de llamada estándar, un localizador de red de Maidenhead de 4 caracteres y el nivel de potencia en dBm. (En claro seria tal que así EA5RKP IM99 23)
- Tipo 2 ( PJ4/K1ABC 37): omite el localizador de cuadrícula, pero incluyen un indicativo compuesto
- Tipo 3 ( <PJ4/K1ABC> FK52UD 37): sustituyen el localizador de cuadrícula por un código hash de 15 bits e incluyen un localizador de 6 caracteres, además del nivel de potencia.(En calro seria tal que así ... MN72FU 23 / )
Las técnicas de compresión sin pérdidas reducen los tres tipos de mensajes a exactamente 50 bits de información del usuario:
- Los indicativos estándar requieren 28 bits
- Los localizadores de cuadrícula de 4 caracteres, 15 bits.
- En los mensajes de tipo 1, los 7 bits restantes indican el nivel de potencia. En los mensajes de tipo 2 y 3, estos 7 bits indican el nivel de potencia junto con una extensión o redefinición de los campos normalmente utilizados para el indicativo y el localizador.
WSPR utiliza un código convolución con una longitud de restricción K=32 y una tasa r=1/2. La convolución extiende los 50 bits del usuario a un total de (50 + K – 1) × 2 = 162 símbolos de un bit. El entrelazado se aplica para alterar el orden de estos símbolos, minimizando así el efecto de breves ráfagas de errores en la recepción que podrían causar desvanecimientos o interferencias. Los símbolos de datos se combinan con un número igual de símbolos de sincronización, un patrón pseudoaleatorio de 0 y 1. La combinación de 2 bits de cada símbolo determina cuál de los cuatro tonos posibles se transmitirá en un intervalo de símbolo determinado. La información de datos se considera el bit más significativo, y la información de sincronización, el menos significativo. Por lo tanto, en una escala de 0 a 3, el tono de un símbolo dado es el doble del valor (0 o 1) del bit de datos, más el bit de sincronización.
Para cada banda habilitada, el programador comenzará a transmitir en el minuto correspondiente (Es por eso importante el GPS para sincronizar). Esto permite que una red global de balizas WSPR transmita en la misma banda simultáneamente. La frecuencia de transmisión exacta dentro del segmento/banda WSPR asignado (200 Hz) es seleccionada aleatoriamente por el firmware.
Por defecto el WSPR TX de Zachtek pasa a transmitir de una banda a la siguiente en orden de menor a mayor frecuencia cada 2', lo que hace que haya un decalaje de 4' de una hora a la siguiente. Sin embargo hay proyectos que esperan recibir las transmisiones en una banda en minutos exactos de la hora como es el caso de international WSPR Project para ajustarnos a ello hay que elegir mediante el programa de Windows la transmisión coordinada (tambien la hay secuencial y en periodos de 10 y 20'), tambien hay una opción que permite usarlo como tracker, solo transmite cuando cambia de cuadricula.
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| Cuadro del carrusel de saltos de frecuencia por el minuto de la hora de International WSPR Project, un estándar al que se podría tender. |
Recepción
El protocolo WSPR puede recibirse con receptores kiwiSDR y OpenWebRX (Este es el que se ha usado en las pruebas, en modo local).
También con un receptor y el software WSJTX
El receptor puede ser de recepción continua o adaptarse al carrusel definido por International WSPR Project
Puesta en funcionamiento
Antes de conectarlo ponga una carga ficticia o la antena para no dañar el paso final del TX
Se configura mediante:
- un ordenador con windows (https://www.zachtek.com/download)
- un navegador con la URL (solo funciones básicas, por ejemplo no está la transmisión coordinada) https://webserial.nfshost.com/
Se alimenta mediante un cable USB (5V 250mA ).
Dispone de un receptor GPS incorporado, aunque con antena externa, por lo que la hora y la posición (Locator - Maidenhead grid), que son dos parámetros clave del WSPR los toma directamente del mismo.
La posición se puede obtener automaticamente del GPS, pero tambien se puede introducir manualmente con 4 oó 6 caracteres 8la verdadera u otra) inclusos e puede enviar con mayor precisión mediante el enviod e dos mensajes lo que hace que se dedicquen 4 y no 2 minutos apra cda envio.
En este punto debe definir para su estación WSPR TX, los siguientes parámetros de funcionamiento:
- Bandas de trabajo de las disponibles.
- Potencia (Es el valor nominal de 23 dBm, si se conecta un amplificador lineal o un atenuador debe modificar este valor, pues no se ajusta desde aquí la potencia de TX del equipo que es fija). Tambien se puede incluir la altitud tomada del GPS como potencia (Desconozco para que , pero se permite)
- Horas de activación de cada una de las bandas.
En https://wspr.rocks/ y https://wspr.aprsinfo.com/ se pueden visualizar las conexiones WSPR
Tambien https://pskreporter.info/pskmap.html que es multiprotocolo
Algunas webs
- WSPR Challenger: Listados de usuarios con mas spots conseguidos https://wspr.rocks/challenge/
- World propagacion 30 dias: Numerod e spots diarios por banda https://wspr.rocks/propagation/
- Top Spotters https://wspr.rocks/topspotters/
- Estaciones activas últimos 10' https://www.wsprnet.org/drupal/wsprnet/activity
- Mapa seleccionable mediante filtros
- Listado de la Base de DAtos en pantalla https://www.wsprnet.org/drupal/wsprnet/spots
- Descarga de ficheros con los datos de WSPRnet https://wspr.live/wspr_downloader.php
- Mapa para Google Earth https://wspr.live/wspr_ge.php
- Valores de una estación https://wspr.live/gui/d/LmMd4oUiz/station-activity
- Valores globales de la red https://wspr.live/gui/d/o_qTGcqik/home?orgId=1&from=now-6h&to=now&timezone=utc
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| Mapa para todas las bandas de EA5JTT ultimas 24h del 25/5/2025 a las 09:00 UTC |
Configuración
Se optó por hacerlo con el navegador del ordenador, para ello nos conectamos a https://webserial.nfshost.com/ y seguimos las instrucciones de ZachTek
1. Conectar el dispositivo al ordenasdor mediante un cable USB.
2. Haga clic en el botón (OPEN SErial - Abrir puerto serie) y seleccione el puerto serie USB de su ZachTek, en nuestro caso USB Serial (cu.wchusbserial420).
Acto seguido debería ver la transferencia de datos y la configuración original guardada en el dispositivo ZachTek.
3. Configure los parametros de su instalación:
- Introducir el indicativo. admite prefijo y sufijo
- Seleccione la potencia dentro del rango disponible (MAX= 23 dBm = 0,2 W - min = 0dBm = 1mW)
- Seleccione las bandas en las que transmitir en las 8 posibles, cada TX elige aleatoriamente una frecuencia dentro de la banda de 200 Hz que tiene asignada
- 80m fi: 3.594,0 = 3.570 kHz
- 40m fi: 7.038,6 = 7.040,14
- 30m fi: 10.138,7 = 10.138,7 kHz
- 20m fi: 14.095,6 = 14.097,1 kHz
- 17m fi: 18.104,6 = 18.104,6 kHz
- 15m fi: 21.094,6 = 21.096,03 kHz
- 12m fi: 24.924,6 = 24.924,6kHz
- 10m fi: 28.124,6 = 28.126,1 kHz
- Elija el programa
- WSPR (Se pondrá en modo TX automáticamente, transmitiendo en cada banda seleccionada 110s y esperando entre una y otra un intervalo configurable, que es de 480s por defecto, lo cual hace un total de 600s = 10 minutos)
- Generador de señal
- Ninguno (IDle)
4. Active la TX para iniciar el ciclo de baliza WSPR; se transmitirá automáticamente en los siguientes 2 minutos + 1 segundo. Cada ciclo de transmisión WSPR dura 110,6 segundos.
5. Haga clic en [Guardar configuración] para guardar los cambios permanentemente en ZachTek.
6. Compruebe que se ha guardado exactamente lo que se quiere cerrando la conexión, actualizando la pantalla (saldra en blanco o por defecto) y abriendo la conexión (deben de recuperarse lo que se quiere).
Adicionalmente el programa de navegador permite:
- Seleccionar la programación (scheduler). Con "show" se muestra, con "hide" se ocualta
- Ejecutar comandos del tipo SET (modificar valores) y GET (consultar valores). Con "show" se muestra, con "hide" se oculta
.png)
.png)
Pese a que el dispositivo puede trabajar en las 8 bandas (80, 40, 30, 20, 17, 15, 12 y 10), las bandas de 30 y 17m no tienen slot en la programación del carrusel de saltos de bandas por lo que no se emite en ellas por defecto.
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Configuración horaria por defecto Configuración horaria completa |
Análisis del espectro
Pruebas
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| Previsión de MUF, 22-23 MHz para España |
.jpg) |
| Previsión de condiciones de propagación en HF, beunas para 14 y 21 MHz para España |
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| Resultado de CQ en CW con 100 W en Reversebeacon Fuente : https://www.reversebeacon.net/ |
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21 MHz 10h20 UTC 14 MHz 10h UTC Fuente: https://wspr.aprsinfo.com/  21 MHz 10h UTC Fuente: https://wspr.aprsinfo.com/  28 MHz 10h UTC Fuente: https://wspr.aprsinfo.com/ |
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| Fuente: https://www.wsprnet.org/drupal/wsprnet/map |
Monitorizando al monitor
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| Recepción local de WSPR con un OpenWebRX |
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| Recepción remota de WSPR con un KiwiSDR localizado en Hamburgo, Alemania (http://85.183.11.108:8073/) |
LEDS
- PWR (verde)= alimentado
- STATUS (amarillo)
- apagado = En espera/Inactivo
- parpadeo simple = Adquiriendo posición de los satélites GPS.
- parpadeo doble = Esperando el final del minuto par.
- parpadeo rápido y periódico = Transmitiendo baliza WSPR.
- encendido = El generador de señales está funcionando.
- TX(verde)= transmision
Utilidad
International WSPR Beacon Project
- Antena omnidireccional (EFHW vertical, DX Commander, GP multibanda, etc.)
- Potencia de RF: 200 mW
- Mismo horario de transmisión (siguiendo el salto de banda WSJT-X)
- Misma cobertura de banda (al menos 80, 40, 20, 15 y 10 m)
Referencias
International WSPR Beacon Project - Phase I
Que es WSRP?
International WSPR Beacon Project
Other WSPR Viewing, Mapping, and Analysis Tools Available
Firmware del WSPR TX https://github.com/HarrydeBug/WSPR-transmitters/tree/master
Básico
Avanzado
Mas avanzado
WSPR TX API
Zachtek API
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