MEJORAS EN LA RECEPCIÓN DEL QO-100

FILTRO PASABANDA PARA INSERTAR EN LA ENTRADA DEL SISTEMA DE RECEPCIÓN

Con paso de corriente

Actualmente no es dificil ni de gran coste adquirir en el mercado LNBs con figuras de ruido muy bajas y excelente respuesta
en todo el ancho de banda de operación.
Ofrecen además a su linea de bajada, una elevada ganancia, elevando el nivel de la señal hasta 50 dB o más, para cumplir
en dos importantes factores:  Alimentar a lineas relativamente largas, para instalaciones domésticas y comunitarias y proporcionar al receptor un nivel manejable que sumado a la muy moderada sensibilidad que éste proporciona, obtenemos un sistema de características excepcionales para lo que está diseñado.

No podemos olvidar sin embargo, que tales sistemas han sido creados para cubrir un gran ancho de banda (superior a 1 GHZ), para hacer posible recibir la TV comercial en todos los canales que los satélites distribuyen en todo este ancho.

Pecaríamos de ingenuos si cuando sintonizamos un satélite, en la entrada del receptor solo nos llega la señal seleccionada.
La LNB cumpliendo su cometido nos enviará multiples señales que existen dentro del campo de cobertura que responde la antena en todo su ancho (más de 1 GHZ), donde podríamos encontrar señales del propio satélite, espúreas, ruido, otros radioenlace, señales de estaciones base de telefonía próximas (que se cuelan), wifi, etc.

Aunque nuestro receptor solo nos muestre la señal que hemos seleccionado, el pobre debe luchar con toda la "orquesta" que tiene en su entrada.
Si las señales perturbadoras no exceden de ciertos niveles, disfrutamos del programa seleccionado, aunque en muchos casos si el nivel del canal seleccionado es justito, tendremos posibles desensibilizaciones del propio receptor, incluso cortes aleatorios del programa recibido.

Considerando estas premisas, y teniendo en cuenta que para la operación con el QO100, de todo este giga de ancho solo necesito 10 MHz. que es el ancho de banda que cubre perfectamente las bandas que voy a trabajar, y tras algunos análisis del espectro en la banda de TX del satélite, constatando fehacientemente lo expuesto: Multitud de señales presentes, decidí ensayar un filtro que dispuesto en la entrada del receptor, solo dejara pasar esos 10 MHz. rechazando todo lo demás.

La banda a recibir del QO100 va desde 10490 MHz. hasta 10500 MHz.
El oscilador local de la LNB para crear la FI de salida está a 9750 MHz.
La diferencia pues que nos bajará por el cable será desde 740 a 750 MHz.
Esta es la respuesta que nos debe dar el filtro.

Construí el prototipo:
Trimers alto Q, Conectores SMB, etc
Disposición interna
Una vez determinada la disposición y realizados los ajustes, y en fase de pruebas, comprobé la mejora en la recepción nada más sintonizar la primera señal de DATV en el QO100.
A primera vista ya vi que el control D (que engloba varios parámetros de las condiciones de recepción), aumentaba 1 unidad de no puesto el filtro a insertado, y como tambien aumentaba el mínimo C/N del margen de recepción, y logicamente un incremento en la indicación del MER.
Es decir: La mejora era de no decodificar una señal, a pasar el umbral a ser decodificable.
Por mis limitados medios de medida, pude observar un incremento entre 1 dB a 1.5 dB en la frecuencia de FI que me llegaba de la LNB.

CONSTRUCCIÓN

La primera dificultad que se presenta es disponer de una caja adecuada cuya solidez garantice la estabilidad y regularidad de funcionamiento frente a posible estrés mecánico, variaciones por temperatura, etc.

Buscando alternativas, recordé que en los amplificadores de antena monocanal usados en la composición de las centrales en instalaciones comunitarias de la antigua TV analógica, llevaban filtros de entrada y salida cuya gama de frecuencias en la banda de UHF manejaba estos valores de frecuencia, y de fábrica se personalizaban para un canal determinado.

Comentado via radio con los compañeros de ATV, fué EA3BAE (Juan), el que se ofreció a proporcionarme algún amplificador de este tipo, ya que él disponia de varios, y que ya obsoletos no tenían aplicación.

Me hizo llegar 3 o 4 unidades (mi más sincero agradecimiento a Juan), y ciertamente ya vi que muy posiblemente fuera la solución fácil para implementar el filtro, y a coste muy reducido ó 0.

La "pinta" de estos artilugios es esta:

Figura 1
Figura 2
En nuestro mercado en su momento aparecieron muchos fabricantes que producian este amplificador, que para alcanzar los convenientes minimos de calidad, todos venían a ser iguales, o con pocas diferencias. No creo necesario por tanto, ir a buscar una marca determinada, a menos que las diferencias sean de estructura física que ofrezca mayor o menor facilidad para hacer las pocas modificaciones que necesitamos.

En la figura 2 vemos el filtro de entrada de 3 cavidades a la derecha (este es el que nos interesa), en el centro la sección amplificadora, y a la izquierda, el filtro de salida de 2 cavidades, que si copiamos la formación de las cavidades vecinas, poniendo el trimer y la linea resonante, también podría servir como otro filtro. O sea, de un módulo, podriamos obtener 2 filtros.

Lo primero será independizar la parte que nos interesa, del resto del aparato.
Para ello, mediante una sierra de metal, corté tal como muestra la figura 3:

Figura 3
Figura 4
Figura 5
Lo primero que hice fue quitar el link de bypass de antena que hay entre los dos conectores, Figura 4, y para facilitar la colocación de los nuevos conectores, corté tambien los conectores originales que forman parte del mismo bloque de fundición que forma el chasis.
Coloqué conectores del tipo F (que no son de mi preferencia), pero podemos colocar el tipo que nos parezca más práctico de acuerdo a la filosofía de conexionado que hayamos adoptado en nuestro shack.
El esquema que vamos componiendo es este:


Ya solo falta colocar los choques y condensadores de la entrada y salida. Ver figuras 5 y 6
Figura 5
Figura 6
Para pasar al ajuste debemos colocar las tapas que aprovechando la lámina conductora acolchada que incorpora de origen, asegurará un blindaje eléctrico perfecto.
Para ello cortaremos cada una ellas procurando no dañar la lámina de blindaje, cortándolas como 8 mm. más largas para
poder sujetarlas mediante dos tornillos de M3 largos para abarcar el grosor del filtro.
En la foto puede verse el cable que puentea y une la entrada y salida para el paso de corriente.
AJUSTE
En el ajuste radica principalmente el éxito del invento.
Puede hacerse con un medidor moderadamente sensible, ploteando con paciencia ambos extremos de la banda pasante
740 a 750 MHz. buscando el máximo ajustando los trimers y procurando hallar el mismo nivel en dichos extremos.
Por la composición y si las tomas de entrada y salida en las lineas resonantes estan según el esquema, puede conseguirse una respuesta aceptable.

Tambien puede emplearse un generador de ruido visualizando la forma por medio de recepcion en SDR.

Otra buena solución, para los que dispongan de un generador de barrido (Wobulador) de los que se usaban en el ajuste de la cadena de frecuencia intermedia de los TVs. (todos cubrian esta gama de frecuencias)

Finalmente y logicamente ideal, un analizador de espectro con generador de tracking.

Yo uso un generador de barrido sincronizado con el analizador, como se aprecia en las fotos:


De hecho, comparado con el prototipo reseñado al principio de este artículo, empleando caja plateada, trimers de alto Q y bajas pérdidas, conectores SMB, etc. solo resulta en menos pérdidas 1.2  a  1.5 dB. No se justifica.

Si según la instalacion de cada uno, no se desea el paso de corriente para la alimentación de la LNB, se puede eliminar el puente entre los condensadores pasamuros. Es más: si se sabe que nunca va a usarse, se pueden omitir los choques y condensadores en la entrada/salida y conectar el pin del conector directamente en las lineas resonantes de sus correspondiente cavidades.

Si puede ser útil a alguien el trabajo habrá valido la pena.

EA3UM
Tras el ajuste, esta es la respuesta del filtro.
Los markers situados en cada extremo de la respuesta indican el principio y final de la banda pasante 740 MHz el de la izquierda, y 750 MHz el de la derecha.
Las pérdidas por inserción se sitúan entre 1.8  a  2 dB, pero teniendo en cuenta la enorme ganancia que nos da la LNB, esta pérdida no tiene ninguna relevancia en el sistema de recepción.
El span que muestra el analizador es de 50 MHz a 10 MHz por división.
La resolución vertical es de 2 dB/div.