Se trata de ver qué se tiene que añadir a la estación, para poder recibir los satélites polares. El Meteosat es una segunda etapa de la que se hablará a continuación.

Como los 137 Mhz. estan cerca de los 144 Mhz., malo será que las antenas y el preamplificador no sean válidos. Algunos se empeñan en decir que no son suficientes, pero niego rotundamente esta afirmación.

ANTENAS: Una antena de torniquete, es decir: dos dipolos cruzados delante de dos o más reflectores (Yagui 2+2). Los dipolos deben ir desfasados 90º con un latiguillo de 1/4 de onda de 90 Ohm. para tener polarización circular derecha que es lo que piden estos satélites. Véase la figura 10. En vertical, ya que la información que más interesa es la que llega cuando el satélite está justamente encima. Esta antena es fácil de hacer y tiene rendimiento suficiente. Cirkit comercializa una que cuesta unas 5.000 Pts, véase la figura 9.

 Figura 9: extracto del catálogo de Cirkit. Aunque es un poco antiguo, los precios no han subido mucho. La foto es de la antena de torniquete.

Figura 10: esquema de la antena de torniquete. El cableado supone que la impedancia de entrada del receptor es de 75 Ohmios. Si la impedancia es de 50 Ohmios, las pérdidas son pequeñas. Si se quiere adaptar la impedancia a los 50 Ohmios, por ejemplo, porque se quiere usar la antena en transmisión, entonces sustituir el latiguillo de desfase de RG-58 por un cuarto de onda de cable de 92 Ohmios, (que es el que usan los videos,) y bajar con coaxial de 50 Ohmios. La ROE se adapta acercando los reflectores a los dipolos.

También dan buen resultado las llamadas "batidoras de huevos" pero son, mecanicamente, más complicadas de hacer. Electricamente hablando, son iguales que las de torniquete, salvo que los dipolos son cerrados, (y no deben hacer contacto entre ellos en el punto de más arriba). Véase la figura 11.

Figura 11 (hacer click para ver fotografía 13 KB): antena "batidora de huevos" (eggbeater) para la banda de 145 Mhz., de excelente resultado con los satélites meteorológicos (y muy aceptable con los satélites digitales KO-23, 25, y UO-22). Tienen polarización lineal en ángulos bajos y circular derecha en ángulos altos. Son el mejor sustituto de las populares antenas colineales si se quieren trabajar los satélites.

Con las antenas que algunos usan para los satélites digitales y que tienen polarización circular y seguimiento automático las imágenes son muy buenas. Pero todo esto es mucho más que lo realmente necesario, y la cuestión que tiene cada uno que resolver es encontrar la configuración más sencilla y razonable que permita obtener imágenes tan buenas como las mejores. Además no todos tienen una estación automática para los satélites digitales y no por ello es imposible recibir los satélites polares con solo un pequeño esfuerzo.

PREAMPLIFICADOR: siempre lo más cerca posible de la antena. No es necesario pero si es aconsejable, por lo de sumar dB. Vale cualquiera de 145 Mhz. que no sea especialmente bueno. Mi previo favorito tiene un factor de ruido muy bajo y está sintonizado en 145.000 Mhz. Los filtros helicoidales que tiene en la entrada no dejan pasar ninguna señal en 137. Es de banda muy estrecha y esta diseñado para EME. Todos los demás preamplificadores que he probado han resultado válidos. Los previos para 2 m. que usan un BF981 son buenos para este trabajo. Cirkit comercializa uno para 145 Mhz., con transistor 3SK88, y con una ganancia de 18 dB., aunque anuncia 22 dB., y que vale menos de 1.000 Pts. Es extremadamente pequeño. El problema es que el transistor (3SK88) se va con la mirada. No tiene conmutación porque está diseñado para la recepción, y es para la banda de 2 m. Tiene interés añadirle, al montarlo, la posibilidad de alimentación por el coaxial ya que se ahorra uno un cable conflictivo. Véase figura 12.

Figura 12: esquema de la alimentación por el coaxial. Los 12 v. de la fuente de alimentación no pueden bajar al receptor ya que el condensador bloquea el paso, pero llega al preamplificador (LNA). La RF que baja del previo no puede retroceder a la fuente de alimentación ya que el choque impide su paso, pero llega al receptor ya que el condensador de 3.000 pF es practicamente un cortocircuito para la RF en cualquier frecuencia. El choque debe ser de 0,1 microHenrios para 1,7 Ghz. pero este valor no es nada crítico. La gracia de este esquema consiste en que, si está bien hecho, entonces, mantiene la impedancia de la línea que une el preamplificador con el receptor.

COAXIAL: es suficiente con RG-58 en tiradas de menos de 10 metros y RG-213 en tiradas mayores.

No es preciso comentar más, ni repetir las cuentas de arriba para estos casos, aunque si aconsejo que cada uno haga la suya si quiere saber de que pie cojea. De esta manera resolví el problema que tenía cuando no lograba decodificar las señales de los NOAA por culpa del ancho de banda de mi receptor.

Me parece bastante claro que con los componentes que normalmente se tienen en una estación de 2 m., SALVO EL RECEPTOR, es posible montar una estación que permite recibir buenas imágenes del APT de los satélites polares.

RECEPTOR: aquí está el punto clave. Cuando estuvo claro para mi, que era necesario un receptor para 137 Mhz. con un ancho de banda de 50Khz., (lo que se dice muy deprisa, pero que ocupó un depresivo y largo período de tiempo en el que no había manera de saber porqué un buen receptor y recibiendo señales fuertes del satélite daba como resultado imágenes desastrosas), la solución vino bajo la forma de un receptor viejo que tenía y que era de conversion simple. Despues de hacer una cuenta se cambió el cristal y se resintonizaron los pasos. Se conectó todo y se obtuvo la primera imagen del NOAA-12. La calidad resultó más que aceptable.

Pero hay otras posibilidades: modificar el receptor que uno tenga sustituyendo el filtro o los filtros de las frecuencias intermedias o, según la idea de Jabi (EA2ARU) poniendo uno más ancho en paralelo, con un conmutador. Sin embargo la experiencia (y la de algunos amigos) me ha demostrado que las modificaciones de los equipos convencionales de radioaficionado, permiten mejorar la recepción de los satélites meteorológicos hasta cierto punto, pero por más que he metido el soldador en los equipos, nunca he sabido lograr la calidad y los resultados que se obtienen con un receptor específico para esta misión. Si a pesar de todo alguien se quiere embarcar por este camino, mi experiencia es que el filtro que mejor resultado me ha dado es el CFL455AG2 de Murata. Su ancho de banda a -6dB es de +/- 19 Khz. y tiene una respuesta de retardo de grupo bastante plana.

Hamtronics (USA) comercializa un receptor por unas 25.000 Pts. y Cirkit vende uno tambien a cristales con 6 canales que en kit que vale unas 10.000 Pts. y 15.000 Pts. montado y ajustado, más gastos; véase la figura 9. Ambos son específicos para los satélites meteorológicos.

E.HELPERT (DJ9HH) ha diseñado un receptor de VHF que ha bautizado con el nombre de Oberon. Aunque en origen, el diseño es de un receptor/transmisor, se ha pensado como:

Proyecto de construcción para principiantes.

Equipo secundario de 2 m.

Para packet.

Para recibir los satélites meteorológicos.

En otras palabras, donde un sintetizador sería un proyecto mayor, este receptor con 3 canales puede ser la solución. Según Jabi, la dificultad de montaje y el precio se han combinado en este kit para dar como resultado un receptor altamente sensible y con una excelente selectividad (80 dB. a +/-25 Khz.). Ver [15].

En la revista CQ alemana del mes de enero de 1994, DF2FQ describe un receptor de estas caractéristicas que se puede comprar en kit o montado y ajustado, a través de S. Hari,[1].

Por otra parte, Diego EA1CN me ha enseñado unas imágenes, de calidad aceptable, obtenidas con un Walkie. Esta es una posibilidad que alguien debería explorar en profundidad y aclarar definitivamente si es un camino a seguir y hasta donde se puede llegar, o si por el contrario el esfuerzo no compensa los resultados.

Para terminar esta sección quiero repetir que si despues de montar todo, con funcionamiento al oido, aparentemente correcto, usando componentes de calidad o no, (y en el peor de los casos, de alto costo económico), el resultado es decepcionante, no desesperarse: el problema es casi seguro, si el receptor no es uno específico para los satélites meteorológicos, EL ANCHO DE BANDA DEL RECEPTOR.

Los 1691 Mhz. estan a mitad de camino entre los 1.2 Ghz. y los 2.4 Ghz. Aqui no es posible adaptar nada ya que la distancia de 600 Mhz. es insalvable. Es decir que hay que empezar desde el principio. Aunque en este caso todo es más caro, economicamente y tecnicamente hablando, en muchos aspectos es más sencillo, ya que el satélite está siempre en el mismo sitio. No hay seguimiento ni Doppler. Además la señal del canal 1 es contínua con lo que los ajustes se pueden hacer sobre la señal del satélite, lo que no es pequeña ventaja, ya que se dispone de un generador de señal que no emula, sino que da la señal que realmente se qiere demodular. Dicha señal es débil (0.3 µV), ya que se encuentra a 36.000 Km. sobre el ecuador y sobre el meridiano de Greenwich. Por eso las antenas deben apuntarse, desde la Péninsula Ibérica, a 180º en azimuth (error de 1 º, dependiendo de la logitud del QTH) y con una elevación de 41º (error de +/- 2º dependiendo de la latitud del QTH). (Una brújula indica el Norte con una desviación de unos 6º por culpa de la declinación magnética que varía según el sitio y con el paso del tiempo, así que es mejor apuntar la antena guiándose por el Sol o por la Estrella Polar. Pero esa es otra historia).

LAS ANTENAS: deben tener ganancia, unos 20 dB por lo menos. Esto no es difícil de lograr en esta longitud de onda, ya que la ganancia viene con el tamaño, y la longitud de onda es de 17 cm..

He probado varias posibilidades: una Yagi de 55 elementos. Resulta ser de unos 3 m. de largo. La mía está fabricada por Electrónica Barcelona.

También una Yagi de discos que se puede ver en la figura 13, y, la parábola de 1.40 m. de fabricación casera, de la figura 14.

Figura 13: antena de discos con alimentador plano tipo EA2PF. Se trata de una Yagi cuyos elementos son discos. La polarización es lineal horizontal, tal como está montada. Para pasarla a polarización vertical basta con girar el alimentador 90º. Su ganacia es más o menos la de la parabola de 0.5 m. de la figura 16, ya que los resultados son practicamente indistinguibles.

Figura 14: parabola de EA1KT de 1.4 m.

He jugado con otros cacharros como parábolas pequeñas 50 y 60 cm. y diversos alimentadores: helicoidal, el bote de café, y el alimentador plano de Ion EA2PF, [9]. Los mejores resultados se han obtenido con la parábola de 1.40 m. y con el alimentador plano de EA2PF, lográndose imágenes de alta calidad, pero las imágenes obtenidas con la Yagi son casi tan buenas, y hay que tener en cuenta que los problemas mecánicos se reducen drasticamente. Jabi (EA2ARU) se ha construido una yagui para 1.7 Ghz. extraordinariamente pequeña (1.8 m. aprox.) para la ganancia que tiene: 10 dB., pero debe usarse con un preamplificador de bajo ruido de buenas prestaciones [13], véase la figura 15.

Figura 15: (fotos por EA2ARU). Excelente sistema portátil de Jabi (EA2ARU). Esta minúscula estación para el Meteosat, consta de una Yagi de 45 elementos y de 1.6 m. de longitud, optimizada con un reflector de panel de aluminio. En el conector de alimentación de la antena hay un preamplificador de muy bajo ruido para 1.7 Ghz. y muy alta ganancia, que se describe en el texto. Conectado a él un receptor, con lo que la etapa intermedia es de baja frecuencia (audio).Las pérdidas, por tanto, están minimizadas. A pesar de todo, las estaciónes como ésta estan al límite, por lo que cualquier variación imponderable tiene como resultado imágenes ruidosas.

EL PREAMPLIFICADOR: debe ser un preamplificador específico para esta banda y de la mejor calidad posible. El de Jabi EA2ARU tiene dos etapas amplificadoras en cascada. La primera tiene un dispositivo HEMT y la segunda un GaAsFet, con una ganancia total de 32 dB. y con un factor de ruido de 0.7 dB. (datos de EA2ARU). Es alemán y cuesta unas 20.000 Pts. Muchos piensan que la misión del previo es resucitar el viejo receptor o hacer un milagro con la antena, cuando realmente el previo se debe usar para minimizar las pérdidas y el ruido de la línea de transmisión.

COAXIAL: en esta frecuencia es imprescindible minimizar las pérdidas de la linea de transmisión. Para ello lo mejor es convertir la frecuencia en la misma antena con un buen conversor. Si la frecuencia intermedia (IF) es de 137 Mhz. entonces en las etapas de esta frecuencia se aplican las consideraciones de antes, pero en lo que se refiere a las etapas de 1.7 Ghz la calidad de los conectores y del coaxial puede ser decisiva.

EL RECEPTOR O CONVERSOR: se puede usar por ejemplo un receptor para todo. Un AOR3000A recibe de modo contínuo desde 0 hasta 2.200 Mhz. pero tiene el problema del ancho de banda. Otra posibilidad es la de usar un conversor de 1691 a 137 y el receptor de 137. La tercera posibilidad es usar un receptor específico para el Meteosat que sintonice varias frecuencias: 1691 Mhz. y 1694.5 Mhz. principalmente. Seguramente la mejor solución es la última pero es cara. Alrededor de las 100.000 Pts. y el receptor no sirve para nada más. La más costosa en dinero y trabajo es la primera pero tambien la más versátil.

La segunda es la típica de un radioaficionado, y seguramente la más correcta tecnicamente hablando. Antonio EA3CNO ha diseñado un conversor de este tipo [10]. Las frecuencias intermedias (usando un solo cristal) son 137.5 Mhz. y 141 Mhz. respectivamente, lo que exige que el receptor pueda recibir esta última frecuencia si es que se quiere recibir el canal 2 del Meteosat. Su conversor tiene 2 dB. de figura de ruido con una ganancia mejor que 25 dB. con lo que se puede recibir el Meteosat sin preamplificador con una antena que tenga una ganancia de más de 20 dB. Léase [10].

Down East Microwave comercializa un conversor para 1.7 Ghz., que puede comprarse en kit por $165.00 (unas 27.000 Pts. Mas portes), o montado, ajustado, y en caja para intemperie por $295.00 (unas 48.000 Pts.). Véase [16].

Veamos como cuadran las cuentas en algunas estaciones. Por ejemplo, para una estación (A) dotada de una antena parabólica de 1.0 m., preamplificador con NF mejor que 1 dB. y ganancia mejor que 22 dB., 10 m. de coaxial RG-213, y un receptor AOR3000A con el filtro necesario. Simultaneamente se haran los cálculos para las estaciones portables (B) de Jabi (EA2ARU) que se ve en la figura 15, y la (C) de la figura 16.

Sumando estos valores a las estimaciones anteriores de: -22/-45.1 dB. para los casos mejor/peor se tienen para cada estacion los siguientes resultados:

Entendiendo que la realidad puede estar a mitad de camino entre la mejor situación y la peor resultarían los valores (aproximados +/- 9 dB.), por encima del umbral necesario para decodificar la señal y obtener imágenes libres de ruido, de

+8.5 dB. para la estación A,

+8.5 dB. para la estación B,

+0.4 dB. para la estación C.

Pudiendo concluirse que las estaciones A y B (de Jabi) están equipadas para presentar buenas imágenes en casi cualquier situación, mientras que la estación C estaría en el límite entre el bien y el mal. (Para la estación C puedo afirmar que así es el caso).

Pasan por el uso en profundidad del talonario y de la cuenta corriente. Cito dos como muestra del boton:

Timestep (Inglaterra), tiene una linea de productos, de alta calidad, que van desde un demodulador que va dentro del ordenador en un slot de expansión hasta una linea profesional para HRPT. Los precios no bajan de 75.000 Pts. por un receptor de barrido para la banda de 137 Mhz. pero en cambio suben hasta donde se quiera llegar.

Quorum (USA), ofrece toda una gama de equipos de alta calidad y ultima tecnología , que van desde un sistema de APT para barco hasta un sistema profesional completo para HRPT incluida parábola de 2 m. con seguimiento automático. Los precios van desde las 100.000 Pts. hasta 2.500.000 Pts. pero la calidad de todos estos productos es excelente.

SSB-Electronic (Alemania), produce un sistema completo para APT/HRPT de NOAA, con rotores, antenas, etc. de excelente resultado que sale por las 400.000 Pts.. Además, tiene un sistema completo APT/PDUS de Meteosat, incluida clave para decodificación, etc. del que no he podido/querido saber el precio.