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MEDICIÓN DE FRECUENCIAS DE RADIO


Utilizando un receptor analógico

Si su receptor es de dial analógico, va a necesitar de un calibrador interno o externo para medir con exactitud las frecuencias de radio. Muchos receptores analógicos lo tienen o se le puede agregar fácilmente si es necesario. La clave es que el propio calibrador debe haber sido revisado y ajustado recientemente contra una fuente de frecuencia precisa. Es necesario obtener el mejor rendimiento del receptor para medir las frecuencias.

Se pueden utilizar receptores de dial analógico amplio, pero la lectura y la precisión pueden ser cuestionables. En este caso, es de buena práctica ubicar muchos buenos "puntos de control" que permitan determinar una frecuencia con un margen de 1 kHz en cualquier banda de aficionados. Si no se puede alcanzar este grado de precisión, anote en su informe que la frecuencia informada es “estimada” (EST). Esto dará correlación y comprensión al reporte.

Sintonice siempre el punto cero de una señal (cero beat) en la misma dirección.


Utilizando un receptor digital

Un receptor con lectura de frecuencia digital elimina muchas de las incertidumbres del proceso de medición, sólo si se puede estar seguro de ellas. En otras palabras, compruebe su receptor midiendo algunas frecuencias conocidas con precisión, como WWV, WWVH, LOL o CHU, o las emisiones de onda corta de cualquiera de las "grandes" broadcastings (VOA, BBC, DW, etc.).

Le puede sorprender descubrir que su receptor no sea tan preciso como pensaba, así que no se asuste si está corrido 15 o 100 Hz. Lo importante es saber cuán grande es el error y su dirección.


Métodos de medición

Los siguientes tres métodos de medición están destinados específicamente a determinar la frecuencia de ondas portadoras desconocidas, como portadoras no moduladas (N?N), señales analógicas AM (A3E) y voz o música FM (F3E, durante pausas en la modulación) utilizando cualquier receptor con lectura de frecuencia digital. Por supuesto, también pueden adaptarse para medir los componentes de frecuencia de algunas otras señales.

El objetivo es ayudarle a determinar las frecuencias de radio de manera precisa. Con un poco de cuidado y conocimiento -y tal vez algunos equipos de bajo costo-, pueden hacerse mediciones de frecuencia muy precisas, con confianza y fiabilidad. Esta es una destreza que todo radioaficionado debe tener.


Método 1: Divida la diferencia

Este método simple es particularmente adecuado para receptores que pueden conmutarse entre los modos de banda lateral superior (USB) e inferior (LSB) pero que no tienen control de ajuste variable de pasabanda o IF Shift.
  1. Escuche la portadora en el modo USB, luego sintonice lentamente hacia arriba hasta que desaparezca. En este punto, el receptor está cerca del cero beat de la portadora, pero esta ya está fuera del pasabanda.
  2. Anote esa frecuencia.
  3. Cambie al modo LSB y continúe sintonizando lentamente hacia arriba hasta que el tono de la portadora reaparezca, si es que ya no lo hizo.
  4. Ahora sintonice un poco hacia abajo hasta que la portadora desaparezca nuevamente (condición similar a la del final del paso 3).
  5. Anote esa frecuencia.
  6. Calcule la diferencia entre las dos frecuencias. Tome la mitad de la diferencia y agréguela a la frecuencia de lectura en USB.
Ejemplo:
Lectura de frecuencia en USB = 14001.20 kHz
Lectura de frecuencia en LSB = 14001.80
Diferencia =          0.60 kHz
Frecuencia resultante de la portadora = 14001.20 + 0.30  =  14001.50 kHz

Por supuesto, este método asume que el dial del receptor es preciso y que los pasabandas de USB y LSB fueron sintonizados simétricamente respecto de la portadora. Este procedimiento también puede adaptarse para determinar el ancho de banda y la frecuencia central de modulaciones complejas que no tengan una portadora distintiva (FSK, VFT, emisiones de pulso ancho, etc.), hallando las frecuencias límites superior e inferior de la señal.


Método 2: Con ayuda de un frecuencímetro

Para utilizar este método, sólo necesita tener un receptor con un dial preciso y un frecuencímetro de audio económico. En la práctica también es útil (pero no necesario) si la portadora desconocida es relativamente fuerte y libre de interferencias en el pasabanda de su receptor.
  1. Conecte el frecuencímetro a la salida de audio del receptor.
  2. En el modo USB, sintonice la portadora desconocida y ajuste su ancho de banda para una mejor recepción de su tono de audio.
  3. Anote la frecuencia del receptor.
  4. Observe la lectura promedio de la frecuencia de tono en el frecuencímetro.
  5. Sume las dos lecturas.
Ejemplo:
Frecuencia de marcación del receptor  = 14000.850 kHz
Frecuencia de contador =             650 hertz
Frecuencia resultante de portadora = 14000.85 + 0.65 kHz  =  14001.50 kHz

También puede utilizar el modo LSB para este procedimiento, pero entonces debe recordar RESTAR la frecuencia del contador (tono) de la frecuencia de marcación del receptor.

Block diagram for methods 2 and 3.
Figura 1. Diagrama de bloques para los Métodos 2 y 3. Utilice el frecuencímetro para el Método 2 y el osciloscopio o placa de sonido para el Método 3.


Método 3: Medición directa a batido cero

Este método es el más preciso de los tres, pero requiere comprobar cuidadosamente la precisión del dial del receptor y tener un osciloscopio o conexión de audio a la placa de sonido de su computadora y un "osciloscopio de software" como el Winscope (desarrollado por Konstantin Zeldovitch, que puede descargarse desde aquí). 
  1. Conecte la salida de audio de su receptor a un osciloscopio de audio o a la tarjeta de sonido de su computadora e inicie el Winscope o cualquier programa similar.
  2. Sintonice la portadora desconocida.
  3. En modo USB ajuste el pasabanda hasta que pueda escuchar las señales a cero-beat.
  4. Cerca de cero-beat verá el pulso de audio en la pantalla del osciloscopio, como se muestra en la Figura 2. Continúe sintonizando el receptor hasta que el batido llegue a 0 Hz, como muestra la línea casi recta de la Figura 3. Para comprobar el cero-beat rote el dial del receptor hacia adelante y hacia atrás. Escuchará y verá el batido del audio subir de cero en dirección del dial.
  5. Sintonice el receptor a cero-beat de portadora lea la frecuencia en el receptor. Esta es la frecuencia de la portadora, ± cualquier corrección que resulte de la prueba de calibración del receptor.
Winscope dislplay audio output with a low beat note from the unknown carrier. Winscope display of audio output at zero beat.
Figura 2. Imagen de Winscope de la salida de audio del receptor con el batido de la portadora desconocida. Figura 3. Imagen de Winscope de la salida de audio cuando el receptor está a cero-beat de portadora. En este punto, la frecuencia en el dial del receptor es la frecuencia de la portadora, ± cualquier error del dial. Las señales residuales en la pantalla son ruido e interferencia del pasabanda del receptor que no han sido completamente enmascaradas por la señal de la portadora.

Si tiene una interfaz para controlar el receptor desde su computadora, se puede leer la frecuencia con una resolución de 1 Hz, dependiendo del software que use. No se olvide de mantener calibrado su receptor, de lo contrario toda esa "precisión" adicional será desperdiciada y terminará engañado por la lectura del dial.

El éxito con este método también dependerá, en cierta medida, de lo bien que su receptor ofrezca frecuencias de audio muy bajas a la salida (encontrará que hay una “zona muerta” a unas pocas décimas de Hz a cada lado del cero-beat). De hecho, si el audio del receptor es bueno en las frecuencias bajas y Ud. tiene un buen oído, será capaz de utilizar este método sin un osciloscopio o Winscope en su computadora. Bastará con ver un movimiento regular en el medidor de intensidad de señal correspondiente a la nota de batido, tal vez uno o dos Hz. A veces también se puede escuchar el batido como una variación rítmica en el ruido de fondo.

Espero que las descripciones anteriores le ayuden a determinar las frecuencias de radio con mayor precisión. Con un poco de cuidado y conocimiento y quizás con un equipo económico, pueden realizarse mediciones de frecuencia muy precisas de manera confiable. Es una buena habilidad para un aficionado.

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