Bueno.....en relación con los LNA,personalmente,tengo una relación amor-odio...entiendo que no en todas las situaciones son necesarios del todo.
Ahí entra en equilibrio S/R...y otras variables que las podemos poner en valor a la hora de utilizarlo o no(ubicación,equipo, etc....)...con el paso de los años,personalmente,he llegado a la conclusión(certera o no..)que NO en todos los casos son imprescindibles.
Meter un previo de -21/-25db,muchas veces nos estropea el asunto en MS......creo que,la máxima de cuanto más,mejor,aquí no cuela....
La utilización de un previo para compensar los dB´s en perdidas,y quizás,un poquito más,está bien....lo demás es descompensar esa TR/RX.
Los equipos actuales,tienen una sensibilidad en sus etapas receptoras,que muchas veces hacen ya, innecesario su uso.....
Los LNA son otro de los elementos clave, como bien dices. Hace treinta años o más eran un componente imprescindible, pero hoy en día, con la cantidad de ruido externo que tenemos, hay que ir con mucho cuidado; ¡no en todas las ubicaciones se puede instalar un previo!
En muchos casos, es peor utilizar un previo que no hacerlo. Lo importante no es ganar 20 o 25 dB si también aumentamos el ruido en ese mismo nivel, ya que entonces no habremos conseguido nada. Un parámetro fundamental a tener en cuenta es el punto de intercepción de tercer orden (IP3): cuanto más alto, mucho mejor (un valor sobre los +40 dBm sería perfecto).
Muchas veces los LNA se saturan rápidamente, lo que empeora la relación señal/ruido (S/N). En esos casos, ¿para qué queremos un previo? Sin la menor duda, es mejor trabajar sin él. La experiencia nos ayudará a identificar si el entorno en el que nos encontramos permite o no el uso de un LNA.
Otra solución es utilizar cavidades o filtros a la entrada del LNA (no a la salida), pero deben tener una atenuación de inserción muy baja, de entre 0,1 y 0,5 dB.
Es un Honor tenerte por aquí y un placer leerte. Sin ninguna duda la persona que más sabe de M.S. y la referencia a seguir.
- Respecto al uso del previo o no en M.S. (Y Solo hablaré en M.S.) ... pues depende, tal como ha dicho Enric, hay casos y casos.
Es un asunto este bastante complejo, pero voy a calcular con datos, y luego juzgamos:
Aquí interviene LA TEMPERATURA DE RUIDO de la Antena y del área en que vivamos.
* Pongamos que vamos a recibir el Radar de Graves en 143.050 podemos usar como extremos:
- Antena Colineal normal tipo X-200
- Antena Yagui media LFA 11 elementos.
* Pongamos que vivimos en BARCELONA y que la TEMPERATURA DE RUIDO AMBIENTAL media está comprendida entre 3.000 K y 10.000 K (habrá zonas mejores y peores) y cogiendo 5.000 K. como valor de cálculo.
* Pongamos que tenemos intención de usar un previo de 1 db. NF , 20 db. ganancia y no saturable... (35 dbm. IP3 o mayor...)
* Pongamos que usamos un IC-9700 con su previo activado y su nivel de NF es de 3 db en 144. (no son tan buenos como pensáis...este es un valor medido -> real)
Temperatura de antena Colineal => recibe Omni y a nivel de suelo Tª antena = Tª ambiente = 5.000 K
Temperatura de antena yagui LFA => Limpia de lóbulos laterales aprox. = 400 K
Temperatura Receptor IC-9700=> 3db. NF => T= 290 (10exp(Nf/10) - 1 ) = 289 K
Para calcular la Potencia de Ruido (Pn) y la Mínima Señal Discernible (MDS), asumiremos un ancho de banda típico de fonía SSB/modos débiles de B=2400 Hz. y el uso de la constante de Boltzmann k = 1.38 x 10exp(-23) J/K y aplicando la formula de Friis, más:
Configuración sin previo: Temperatura del sistema 5289 K --> MDS -127.5 dBm
Configuración con previo (1 dB NF): Temperatura del sistema 5078 K --> MDS -127.7 dBm
Mejora con previo: 0.2 dB
¿Merece la pena el previo?: NO (Subiremos el suelo de ruido y probablemente saturación del receptor).
Antena Yagi 11 el. LFA
Configuración sin previo: Temperatura del sistema 689 K --> MDS -136.4 dBm
Configuración con previo (1 dB NF): Temperatura del sistema 478 K --> MDS -138.0 dBm
Mejora con previo: 1.6 dB
¿Merece la pena el previo?: SÍ (no es lo mismo un ping con 1 db. S/N que con 2.6 db. que es perfectamente decodificable).
Ahora bien.... en el medio las soluciones serán discutibles, según el nivel de ruido (en una ciudad podría llegar a 50.000 K) y el tamaño de la antena (en M.S. se usan antenas pequeñas, peor para usar previo).
Si no la he liado calculando, o me he dejado variables sensibles... obtengo estos gráficos:
y por tanto, todo me lleva a pensar que:
- El previo depende de donde se viva y qué antena se use. En las ciudades, para ms, parece que NO merece la pena. Como ya habéis dicho y así corrobora la experiencia (¡Anda, si eso ya lo decíais... 🤣 !).
Y Eso suponiendo que la antena 11 elem.LFA se apunte fuera de la zona de generación de ruido y pueda bajar a 400 K. lo cual no será cierto... y su Temperatura ruido Real será mayor, según a donde se apunte. Un valor de 800 a 1000 K. para la LFA sería más realista ... y de 10.000 K. para la colineal (tiende a empeorar aún más y a ser menos útil el previo).
La TEMPERATURA real de la Yagui se obtendría Ponderando la captación de ruido, si la distribución fuera uniforme... pero no suele, y si apuntamos directamente al ruido ya el cálculo se vá a la porra... aún con todo es el primer filtro que tenemos (la directividad)y he tomado valores extremos, para que se vea como influye.
Bueno, Tan solo apuntar que hay otro uso/justificación del previo, que es el filtrado posterior, sobre todo con SDR. Pero eso lo miramos a otro rato... y ese sí, pero con muchos condicionantes.
Buenos números,Guillermo...imagino que luego cada uno puede hacer la translación a su sistema y ubicación..pero una pregunta me viene...en qué lugar o lugares de la ecuación(ecuaciones),se añaden los dBs en pérdidas materiales,porque entiendo que no están contempladas...para ambos supuestos,claro....entiendo que en el resuldo final???...no entiendo mucho de formulas,por eso agradezco que las expongas,pero entiendo que esos cálculos están deducidos únicamente con elementos aleatorios,separadamente,no dentro de un sistema único,como puede ser una estación de radio,a la cual hay que sumar otro porrón de variables en perdidas por el camino.....y añadir otro porrón de"ruidos" en ese camino...lo cual altera,decididamente,el uso o no de LNA...
Sabemos que la efectividad de un LNA,lo situa lo más próximo a la antena,pero,no deja de ser un complemento más,dentro de un conjunto de elementos,los cuales utilizamos en nuestra instalación de radio para ser mas efectivos,que aún siendo eficaces,a veces,hay que prescindir de ellos.....
Creo que el punto de partida es super-correcto,estricto y físicamente demostrado...luego hay que adaptarlo a cada ubicación y sistema....y generalmente,es cuando nos solemos dar cuenta(prueba,tras prueba....)que los números no salen.....o no siempre.....
¡Ostras, qué divertido, Guillermo y Mitxel! Es un hilo superinteresante.
A priori los cálculos me cuadran (aunque, ¿no has contado el ruido de los cables, o sí?). Varía un poquito, pero esto es como el PowerPoint: las fórmulas lo soportan todo. El problema fundamental es qué valores ponemos, ya que como radioaficionados tenemos pocos datos. Tenemos el NF de los receptores, pero no todos los fabricantes nos dan este dato.
Y el más importante: ¿qué temperatura de antena (TA) tenemos? ¿Quién de nosotros la ha medido? Para saberlo bien, o al menos lo más aproximado posible, habría que conectar una resistencia de 50 ohmios sustituyendo la antena y comparar el ruido recibido con el de la antena. El ratio de potencias recibidas sería el ratio entre:
(TA + TR) / (Tph + TR)
TA: es la temperatura de la antena
TR: es la temperatura del receptor
Tph: es la temperatura física de la carga adaptada
A partir de aquí se puede calcular la TA (¡la resistencia a 290 ºK! 😊).
Aunque hay partidarios de no utilizar este sistema por varias razones: Por una parte, si la resistencia tiene un nivel de temperatura alto (300 ºK), la diferencia medible será muy baja. Además, es necesario introducir un relé nuevo en el sistema que aportará pérdidas adicionales.
Por otra parte, el hecho de pasar de la antena a la resistencia de 50 ohmios cambia la adaptación del preamplificador y puede introducir un error en la ganancia que enmascarará la comparación correcta entre las dos fuentes.
Es por ello que se recomienda realizar esta medida apuntando a las zonas frías que existen en el espacio y compararlas con alguna radiofuente, como puede ser el Sol, aplicando la siguiente fórmula:
G / Tsys = (Y - 1) / I
G: es la ganancia isotrópica de la antena.
Tsys: es el ruido total del sistema (antena + cables + preamplificador).
I: es el nivel de intensidad del Sol dependiendo de la frecuencia y el flujo solar.
Para medir el factor Y:
Girar la antena hacia un punto frío del espacio (y medir el nivel con el "S-meter" o con otro instrumento).
Girar la antena hacia el Sol, medir el nivel de ruido e, insertando un atenuador calibrado, ajustarlo hasta tener el nivel medido en el primer paso. El valor del atenuador es “Y”.
Para determinar “I”: Buscar el nivel del flujo solar del día, F (10 cm), y aplicar la fórmula correctora: I144 = -0.00037689 x F² + 0.162242 x F - 6.02015 (para 50 < F < 200).
(Esto no me lo acabo de inventar, lo tenía de un artículo que publiqué hace tiempo... 😊😊).
Pero claro, esto sirve para antenas que tengan mucha ganancia (como en EME), pero con las antenas que solemos utilizar en Meteor Scatter, difícilmente podremos captar la temperatura del Sol.
En resumen: ¿Sabemos realmente cuál es nuestra TA? NO.
Pero, como teoría, los números de Guillermo nos aproximan a la realidad... una realidad que siempre es un poco peor de lo que dicen los cálculos. Y más si tenemos ruidos adicionales en alguna dirección debido a redes de distribución eléctrica, motores o variadores de velocidad (en especial los de los ascensores), algún inversor de los paneles solares, luces LED y una larga lista de sospechosos habituales.
Con este panorama, ¡difícil me lo ponéis para decidir si utilizar un LNA o no!
En fin, que me animo escribiendo y se hace eterno. Repito: ¡muyyyy interesante este hilo!
luego hay que adaptarlo a cada ubicación y sistema....y generalmente,es cuando nos solemos dar cuenta(prueba,tras prueba....)que los números no salen.....o no siempre.....
Sí, así es... hay que probar y ver "nuestra realidad".
- Error en el cálculo (que yo también la lio, ja, ja...), que puede ser importante o no... dependiendo de si tenemos poco cable y bueno o mucho y malo... y es que no he sumado la perdida del cable.
Suponiendo 1 db. de pérdida, recalculo y me dá este grafico:
Del que concluyo:
- El previo puede ser útil en sistemas de yagui medias o grandes incluso con ambientes urbanos o de alto ruido.
- Si usamos antenas yaqui pequeñas (o colineales) el previo sirve de poco o nada en ambientes Urbanos o de alto ruido.
Eso es lo que nos dicen los números.... y como bien dices Mitxel, hay que adaptar estos principios a donde uno viva y lo que tenga montado.
Previo puede ser útil, o no... depende de Donde vivamos y mucho la antena que usemos. (y el cable).
La parte bonita de la afición aún está ahí.... hay que probar las cosas. El radar de Graves es muy útil para ver si el previo va mejor o igual con nuestra antena... nos dará una idea del nivel con él y sin él. Es una baliza. Por ejemplo.
Me queda hablar del uso de filtros... sobre todo para SDR (el pincho RTL es muy vulnerable en ciudad). Aquí si que tiene sentido el previo-Filtro. Para otro día 😉 que si no esto es un lio y parece complicado, cuando es todo lo contrario.
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Hay un COLEGIO que recibía el Radar de Graves con "una J".
Pd.- Hemos escrito a la vez Enric... ¡Ostras..! tengo que leerte con calma... mañana seguimos, que solo iba a poner como el Colegio usó una Jota y hoy ya toca ir a dormir.... He recalculado, graciassss por ver el despiste. 👍
Je, je...parece que si nos hemos solapado, te comentaba precisamente lo del ruido de los cables 😀.
los del colegio mira que dicen: Contactamos con Enric Fraile, del Radio Club La Salle de Barcelona, que nos ha facilitado mucha información y parte del material para poder empezar el montaje de nuestro equipo de radio. 🤠 🤠 .
Me acuerdo perfectamente de ellos, les dimos un premio al mejor proyecto de ciencias en EXPORECERCA JOVE, fue en el 2018:
Como ves hay muchas maneras de hacer METEOR SCATTER y una de ellas, es la promoción entre los más jovenes, con las herramientas que tenemos hoy en dia, es una tarea muy facil.
Carai, esto engancha... mi último comentario de esta noche, quizás ya lo tengáis, pero a coalición del ruido mirar lo que recomienda PA5Y, yo después de esto y mis experiencias con el ruido opté por su última propuesta 😆:
Tengo una ubicación silenciosa, pero creedme: nosotros mismos creamos un MONTÓN de ruido.
Nos gusta la comodidad de nuestras herramientas de DX-Spotting, ON4KST, programas digitales... Tenemos interfaces de audio a radio, interfaces de PC a radio. Algunas personas usan fuentes de alimentación conmutadas; yo, por lo general, NO. Bueno, tengo algunas aprobadas para telecomunicaciones para los lineales (SSPA), pero están apagadas durante la recepción.
Hay que ser metódico con esto:
Empieza haciendo funcionar el LNA y la radio con una batería, con todas las luces apagadas y todo el internet apagado.
Traza un mapa de azimut: apaga el AGC y usa un voltímetro de CA conectado a la salida del altavoz.
Empieza a introducir las cosas una a una.
Principales fuentes de ruido y qué hacer:
Interfaces Microham (de todo tipo): Están muy mal diseñadas desde la perspectiva de la compatibilidad electromagnética (EMC). Por suerte, me enteré de esto antes de comprar ninguna. Usa una interfaz de audio simple, acoplada por transformador y en una caja blindada. ¡Y no conectes a tierra ambos lados del transformador!
Conexiones USB: Usa cables de alta calidad. Los caros de Media Markt son buenos.
Ratón y teclado: Usa ratón y teclado inalámbricos; los de cable radian un montón.
Fuentes conmutadas (SMPSU) de tipo "Ham" (para radioafición): Son HORRIBLES, todas ellas. Probé 6 marcas.
Fuentes conmutadas de PC: ¡Son muy, muy MALAS! No las uses. Meanwell tiene buena reputación, pero en mi experiencia no son gran cosa.
Ethernet: Para el cable de red, usa par trenzado blindado (STP) y asegúrate de que los conectores tengan toma de tierra. ¡Los que suministra el operador KPN son excelentes! Asegúrate de que el router sea de metal y use enchufes con toma de tierra.
Monitores: ¡Madre mía, solucionar esto es difícil! Los Dell parecen ser los mejores; los LG son MALOS. Tuve uno que estaba limpio en todas partes excepto en 70 cm.
Ferritas: Compra MUCHAS ferritas de clip. Las de Würth Elektronik son buenas. Colócalas en cada extremo del cable, usa varias. ¡Yo tengo más de 100 ferritas de clip puestas!
El cuarto de radio (shack): Si es viable, ten el shack en la planta baja y blíndalo por completo.
Encontrarás tus problemas principales bastante rápido. Os garantizo que os vais a sorprender.
Más sobre el ruido:
En el mástil: Usa cables blindados y cajas metálicas para cualquier cosa que suba al mástil.
Latiguillos en el shack: Usa RG142 o Ultraflex 7 para las interconexiones en el shack, incluyendo las señales de referencia de 10 MHz. Necesitas una eficiencia de blindaje de 100 dB desde 50 MHz hasta 2.5 GHz. ¡El RG58 NO ES LO SUFICIENTEMENTE BUENO!
Recuerda: tienes que escuchar las señales antes de poder trabajarlas. Si pasas por todo este proceso, me sorprendería que no veas mejoras significativas.
Aprende a ajustar correctamente la ganancia para tu situación particular.
Para EME (Tierra-Luna-Tierra), monta tus antenas a baja altura.
¿Necesitas un filtro de paso de banda?: Yo los uso en todas las bandas. En mi caso, van DESPUÉS del preamplificador. Sin ellos, tengo problemas debido a la estación de De Mortel.
Ruido de fuentes externas:
Vale, has hecho todo lo anterior y sigues teniendo un ruido terrible. Todavía hay algunas cosas que ayudarán:
Ganancia del sistema: Apaga el AGC y mide el nivel de audio. Busca el peor de los casos. Si al encender el AGC tu S-meter se mueve, entonces tu sensibilidad se está reduciendo. Yo NUNCA uso el AGC en EME o en MS (Meteor Scatter). Ahora, reduce la ganancia de la radio hasta que encender el AGC no cambie la amplitud del audio: esa es, a partir de ese momento, tu MEJOR sensibilidad para tu situación actual.
Antenas: Elige una antena con un diagrama de radiación limpio. Esto reduce el suelo de ruido de las direcciones que no te interesan (aunque no ayudará si estás apuntando directamente a la fuente de ruido).
Bandas más altas: Considera subir de banda; los problemas allí son menores.
Hola, Guillermo. Me voy entreteniendo revisando todos tus comentarios y he empezado de nuevo por el principio, concretamente cuando hablas del cálculo de la atenuación por el radio inicial y la diferencia de atenuación entre diferentes frecuencias (6 m y 2 m).
Yo nunca he hecho Meteor Scatter en 6 metros; allí es todo muy sencillo y las distancias se consiguen fácilmente gracias a las innumerables aperturas que hay. En cambio, en 144 MHz la cosa cambia: es mucho más difícil (como ya has explicado) y supone un verdadero reto, además de ser una modalidad de DX que se puede practicar cualquier día del año.
Bien, después de este comentario respecto a tus afirmaciones —que son del todo correctas—, hablas de una atenuación inicial de 14 dB. Es correcto, ¡pero como siempre es una hipótesis! Esto es suponiendo que el radio inicial de la traza (𝑟0) sea de un metro, más o menos. ¿Pero quién nos dice que mide exactamente un metro? La bibliografía que nos creemos, claro; pero este radio puede variar y, por tanto, la atenuación también cambia. Por ejemplo, ahí está el cálculo de la atenuación en 144 MHz dependiendo de ese radio inicial (𝑟0):
Y aquí vuelve a estar la magia del Meteor Scatter: la imprevisibilidad de controlarlo todo y la emoción de esperar que la próxima reflexión sea como hemos calculado para poder recibirla. ¡Esto sí que es magia!
No sé por donde empezar... ja, ja... cada día ponemos "un Temazo".
Este "Decálogo" de PA5Y son como los 10 mandamientos que deberíamos seguir todos. No puedo estar más de acuerdo con lo escrito.
A mí mismo me ha sucedido... la fuente de alimentación de mi Router (un simple conversor de enchufe) era una fuente insoportable de ruido en 144 Mhz.... hasta que me dí cuenta.
Hay que resumir esto y enmarcarlo en el cuarto de radio, o si no pegarlo con un imán en la nevera... 🤣
Je,je,je.....como nos gusta el meneo......en fin....ah! se me olvidaba!....en la balanza(LNA si ó LNA no....)quedaba incluir en las ecuaciones la(s) "perdida(s)"por inserción....nos sorprendería muy mucho el darnos cuenta,de que esos 0,1dB-0,2dB,no son tales(..y nosotros,tan frescos...).....ahí se vá otro disparate...Cuentas.....es cuestión de cuentas,o...las gallinas que entran,por las que salen...... 🤣
atenuación en 144 MHz dependiendo de ese radio inicial (𝑟0):
El díametro de la estela es totalmente definitivo. La tabla habla por sí sola.
Sabemos que si llega a 2 mtrs.o más practicamente se anula la señal... porque la distinta reflexión entre capas de la estela se vuelve destructiva. Tal como se vé en la tabla.
Por eso se dice que la estela buena está en 1 mtr. o menos y eso sabemos que depende de algunos parámetros:
- La VELOCIDAD del meteoro. Los LENTOS van mejor... generan estelas de menos diámetro, más persistentes y por tanto de mayor duración.
- La Altura de desintegración (no es lo mismo a 100 km. que a 80 km., distinta presión, temperatura, etc.)
- El ANGULO cenital en el que caen, y aquí se abre otro mundo.
Todo esto solo es "controlable" en lluvias... con el EMULADOR podemos ver el ángulo cenital prioritario en el que van a caer los meteoros y preveer un poco "la calidad" de la lluvia.
Dicen que entre 20 y 45 º son las estelas optimas.
- Si entran muy al ras se desintegran en capas altas y "la estela se abre" por baja densidad del aire... haciéndose grande y poco efectiva (radio de 2mtrs. es muy malo para 144 Mhz. no para 50 Mhz).
- Si entran muy en picado llegan abajo, pero los tiempos son cortos o muy cortos (pings de duración escasa) y las trayectorias no son buenas (para reflexión especular... para dispersión no tanto).
Tambíen se pueden usar los radares, que dan la cantidad y la altura.
Mal asunto... ya no solo IMPORTA EL TAMAÑO... sino el COMO ENTRE....
Una gráfica de lo que importa la atenuación de la estela según la frecuencia:
La Raya Azul es 28 Mhz... la Roja es 432 Mhz.
De aquí que sea tan extremadamente dificil hacer MS. en 432 y tan fácil en 50 Mhz. y por debajo.
Los 144 son esa banda "en medio" que nos dá juego.
La duración del "eco" realmente depende de la atenuación al expandirse la estela... y de ahí que la frecuencia defina la duración del ping tan abruptamente.
En 432 el problema es que no duran lo bastante para hacer decodes... no, que no haya.
20 ms. es un mundo en 432.... Hace falta Un Soft más poderoso. Incluso en 144 hay esos 20 ms. que pueden cambiar la cosa (Short msg. en msk144 o usar FSK441).
(tal vez el software podría seguir también el doppler o ECO de la cabeza y con esaaaaa.... la cosa es distinta, pero es tan pequeña.. que pasaría algo contrario, creo. habría que calcular. Hoy día con un SDR se pueden Ver esas trazas. Seguir el Doppler y reconstruir con Software no parece tan loco. En 143 con el radar Graves se pueden ver. )
