Una baliza para protocolos digitales como CW, WSPR, FT8 o FST4W precisa disponer de los siguientes elementos:
- Un patrón de tiempo
- un receptor GPS
- un cliente NTP (Internet)
- un reloj de precisión DS3231
- Un patrón de frecuencia
- un patron de frecuencia externo
- un sistema de calibración
- Un sistema de localización
- un receptor GPS
- introducción manual
- Un procesador
- ESP32
- Raspberry Pi
- Un generador de señal de RF
- Si5351
- AD9851
- Un amplificador de potencia (opcional)
- Un filtro paso bajos
- Una antena
Un caso especial es una baliza para CW en 144 o 432 que puede realizarse con una placa de desarrollo ESP32 LoRa32 sin necesidad de patrón de tiempo, ni de frecuencia, ni de generador de señal de RF.
PATRÓN DE TIEMPO - SINCRONISMO
Los protocolos digitales como WSPR, FST4W y FT8 precisan una sincronización de +/- 1s entre emisor y receptor
El sistema ideal para sincronizar los TX y los RX es el GPS/GNSS
Los fallos de sincronismo en el GPS/GNSS y en mayor medida en NTP pueden ser resueltos con un reloj de precisión autónomo como DS3231, que además permite trabajar en ausencia de señal de sincornismo externa al estar dotado de una batería
PATRÓN DE FRECUENCIA
Aunque la solución ideal es disponer de un generador de frecuencia, nos puede bastar con calibrar la placa de reloj mediante un receptor para la frecuencia central de la banda en el caso de WSPR o la frecuencia en el de FT8.
LA calibración se debe hacer para cada banda en el caso de que la baliza sea multibanda.
SISTEMA DE LOCALIZACIÖN
Tanto los mensajes WSPR, como los FT8 y FST4W incluyen la localizavción del transmisor en formato LOCATOR. Si bien lo mas cómodo es disponer de un receptor GPS o GNSS, este elemento encarece el proyecto y hace el software mas complejo, por lo que salvo que se vaya a utilizar como tracker, se puede introducir la localización por porgrama.
PROCESADOR
Se necesita un elemento que determine el momento en el que se debe transmitir, la frecuencia en que hacerlo y proporcione el mensaje.
Con una sencilla placa de desarrollo ESP32 puede hacerse, en la que es facil incorporar un receptor GPS o incluso se puede obtenr placas ESP32 que lo llevan incluido. Mas potencia y mas posibilidades (p.e. gestión del programa dsde un navegador) ofrece una Raspberry Pi pero a costa de multiplicar el coste, aunque puede ahorrarse la placa Si5351 en el caso de WSPR
CODIFICACION
La señal en general está codificada y esto se puede hacer por programa como en el caso de WSPR o si es mas compleja mediante un programa auxiliar que genera el código a emitir y que se incluye en el programa (FT8 y FST4W), es una forma de simplificar el código.
En el caso de CW es sencillo y se puede implementar una tabla de conversión por programa.
MODULACIóN
La señal digital se genera mediante 4FSK en el caso de WSPR y 8 FSK en el caso de FT8, para FST4W se usan ambas modulaciones.
El mayor numero de niveles de 8FSK y la mayor velocidad de transmisión de FT8 hace que Si5351 no pueda usarse para FT8, aunque si apra WSPR
POTENCIA
Para WSPR la potencia de salida de Si5351 es de 7 dBm escasa pero suficiente apra alcanzar los 2.000 km mediante propagación ionosférica, y la de una Raspberry Pi de 10 dBM capaz de llegar a los 3.000 km, siendo la recomendable apra una cobertura global (20.000 km) de 23 dBm.
Si se desea se puede añadir un paso de amplificación de potencia.
ESPUREAS
La generación de señal de RF con una onda cuadrada como hace el Si5351 genera una gran cantidad de radiación espurea (armónicos de la frecuencia fundamental) que deben ser eliminados mediante un filtro pasa banda que debe instalar con el fin de mantener limpio el espectro radioeléctrico
Recuerde que los armónicos mas potentes son los impares
ANTENA
Si en todas las instalaciones de RF las antenas son un elemento capital, cuando se trabaja con potencias de señales tan bajas cobra más importancia si cabe.
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