El conversor para bandas de radioaficionado

El conversor era el típico aparato de enganche a la radioafición, permitía convertir un receptor corriente de 5 válvulas (llamado coloquialmente "musiquero" por los radioaficionados de la época) en un muy aceptable receptor de radioaficionado, especialmente si se realizaban algunas modificaciones en el mismo, lo cual generaba por un lado un interés por la electrónica y por otro lado un pre-radioaficionado llamado "escucha", el cual hasta podía tener un indicativo oficial que consistía en la combinación del código geográfico más un número y la letra U.

La "marca Luprix" fué importante durante los años 60 en el mundo de la radioafición española. Fué creada en Barcelona por José Luis Prieto Rodríguez, EA3HX, y evolucionó desde los aparatos clásicos a válvulas en los años 50 hasta aparatos transitorizados en los 70. Si se analizan sus diseños circuitales y la parte constructiva se evidencia una inspiración basada en la marca italiana Geloso.
El "conversor Luprix"

Diseño circuital.

Este conversor, aunque se vendía montado y preparado para conectarse a un receptor comercial corriente, es un ejemplo perfecto para entender la actividad de los radioaficionados en una época en que la radioafición se basaba principalmente en la afición a la electrónica. En realidad, "radio" era la denominación originaria de lo que posteriormente se llamaría "electrónica", el cambio se evidenció en los años 50 debido al desarrollo tecnológico provocado por la II Guerra Mundial, y ya Terman cambió el título de su famoso manual desde "Ingeniería de Radio" a "Ingeniería Electrónica y de Radio".

Para un radio-aficionado de esa época la práctica constructiva era la consecuencia de esa afición, y el uso del aparato representaba el éxito del proyecto constructivo, el cual incentivaba a realizar nuevos proyectos o a expandir el recién terminado. Toda esta actividad venía facilitada porque la tecnología a válvulas hacía posible diseños artesanales tipo "meccano", el montaje sobre chasis y las conexiones punto-a-punto con regletas hacía que todo fuese manipulable o modificable, permitiendo que el aparato "evolucionase" (se fuese modificando) al mismo tiempo que evolucionaba su operador (que al mismo tiempo iba aprendiendo). Todo ese conjunto convertía una afición en una vocación, y una vocación va mucho más allá que un simple pasatiempo.

Se aprovechaba el material habitual destinado a radio y televisión disponible en las tiendas del ramo y el diseño circuital se basaba en otros ya existentes; concretamente éste se inspira en la parte conversora de un radio de 5 válvulas añadiéndole un paso de RF preselector/amplificador de antena y alguna modificación en el mezclador; un diseño super-probado y efectivo en las gamas de HF que convertía al musiquero en un receptor de doble conversión. Viendo su diseño y comparándolo con el conversor de VHF resulta en esencia el mismo: Canalizar la señal de antena inyectándola en un circuito mezclador, en este caso el oscilador es variable, y en el otro lo es a cristal.

Nótese en el esquema y fotos que todo era copiable para ser montado de forma independiente, o "interpretable" para hacerlo de forma personalizada, todos los materiales eran facilmente accesibles y tenían un precio moderado al ser habituales en aparatos comerciales.



Preselector/amplificador de antena:

Esta constituído por la válvula EF89, típica en radios de 5 válvulas para la amplificación de FI, y su trabajo es el de optimizar la frecuencia de recepción amplificandola y minimizar el efecto de frecuencia imagen. Una dificultad técnica típica de estos pasos es la posibilidad de autooscilación o enganches con el resto de circuitos dependiendo del punto de sintonía. Para minimizar esta característica es esencial tener en cuenta la ganancia interna de la válvula (pendiente), potenciar los blindajes y la puesta a masa. Nótese en este conversor la adecuada posición del condensador variable montado en un soporte que hace de blindaje con respecto a la parte mezcladora, así como la puesta a masa directa de la rejilla pantalla y el desacoplo directo a cátodo de la conexión a placa después del choke mediante el condensador correspondiente. El condensador variable de 35 pf constituye el ajuste de sintonía de este paso y el potenciómetro de 5 Kohm ajusta su ganancia. La entrada de antena tiene un interruptor de puesta de un lado a masa para cambiar de una bajada de línea paralela balanceada a sin balancear o para conectar simplemente un hilo largo. Las bobinas de entrada al paso como de salida se seleccionan mediante el conmutador de bandas.

Mezclador-conversor heterodino:

Idéntico en diseño al de un radio de 5 válvulas clásico (oscilador Armstrong + mezclador), pero con precauciones especiales de receptor de comunicaciones. Su trabajo es el de efectuar la resta de las dos frecuencias intervinientes y ofrecer al siguiente paso la frecuencia heterodina. Nótese el casero pero inteligente uso de DOS válvulas ECH81 para hacer el trabajo de conversión. La válvula ECH81 es una excelente válvula conversora, y por lo tanto es una válvula de doble función: tiene su parte osciladora y su parte mezcladora. Para evitar cualquier interacción de una con la otra se usan dos separadas, en una sólo funciona su parte osciladora y en la otra su parte mezcladora, solución casera que puede resultar sorprendente pero efectiva; asimismo para la parte osciladora se la provee de alimentación estabilizada, y en la parte mezcladora se mantiene el criterio usual el altas frecuencias de desacoplar la línea de placa a cátodo.

Para la sintonía se utiliza un tándem de 2 x 14 + 32, es decir, dos secciones con dos variables en cada una, uno de 14 pf y otro de 32 pf. El tándem de 2 x 14 pf constituye el de sintonía para todas las bandas, pero en la de 80 metros se añade en paralelo una capacidad variable de 32 pf en cada sección para así hacer la capacidad total necesaria para la sintonía en esa banda. Las secciones de 32 pf están conectadas a las bobinas de 80 metros, por lo que cuando éstas se seleccionan, automáticamente las secciones de 32 pf quedan en paralelo con las secciones de 14 pf. Para su realización se utiliza un tándem normal de superheterodino, en el cual se ha realizado una desintercalación de placas (una de cada dos quitadas, tanto en el rotor como en el estator), dejando sólo las necesarias para hacer las capacidades de 14 pf (2 en rotor envolviendo 1 en estator) y 32 pf (2 en rotor insertadas en 3 de estator) en cada sección con una separación entre esas capacidades.

Las tres bobinas conmutables para cada banda (entrada del paso de RF, entrada del paso mezclador, y osciladora) están realizadas en las clásicas formas de 8 x 19 mm de bobinado útil con núcleos de ferrita y cabezal para montaje a chasis. El bobinado principal de rejilla de cada una de ellas lleva, además del ajuste global por núcleo, un trimer para ajuste fino.

El amplificador de frecuencia intermedia correspondiente a la salida del conversor es el paso de entrada del receptor al que se conecte el conversor, ya sea un amplificador de RF u otro paso conversor. El receptor estará sintonizado a la frecuencia de salida del conversor, 1650 kilociclos, que es la correspondiente al extremo alto de la gama de onda media de un radio corriente (tándem completamente abierto), y su paso de entrada ahora hará la función de frecuencia intermedia de primera conversión, la segunda conversión será la frecuencia intermedia normal de ese receptor.

Margen de frecuencias de conversión por banda (Mcs)
Inicio banda (tandem cerrado) Fin banda (tandem abierto) Frecuencia
de salida
Entrada Oscilador Entrada Oscilador
3,500 5,150 3,900 5,550 1,650
7,000 8,650 7,300 8,950
14,000 15,650 14,400 16,050
21,000 22,650 21,600 23,250
28,000 29,650 29,300 30,950


Fuente de alimentación (no mostrada en el esquema):

La normal y corriente de un radio a transformador como la que se muestra en el esquema del radio de 5 válvulas, con una EZ80 y sus condensadores de filtro de 2 x 32 mF 350 V, y también con una una self de filtro para proveer una mejor regulación a la válvula estabilizadora 0A2.

Características de uso

Permite la recepción de las bandas de 10, 15, 20, 40, y 80 metros de radioaficionado en cualquier receptor que pueda sintonizar 1650 kilociclos, en principio cualquier receptor que reciba la gama comercial de Onda Media puede (el tándem del receptor queda completamente abierto), pero al ser la parte más alta de la gama es posible que algunos receptores no lleguen a cubrirla, necesitarían un ligero reajuste. El sistema de sintonía, muy suave y desmultiplicado, permite una sintonización perfecta en Onda Corta. La aplicación de un conversor a un receptor comercial de 5 válvulas lo convierte automáticamente en un receptor de doble conversión, con las ventajas de selectividad y sensibilidad inherentes al sistema; un conversor siempre añade como mínimo una conversión más al receptor al que se conecta.

Operación:

  • Se conectará mediante un cable coaxial la salida de conector RCA del conversor con la entrada de antena y tierra del receptor. 
  • Se conectará la antena al conector del conversor. Si se utiliza un hilo largo o un simple cable de un par de metros se conectará éste a la borne "A" y se pondrá el interruptor trasero en posición "T", este interruptor pone a masa el borne de antena más próximo a él.
  • El conversor lleva otros dos interruptores: el de "Línea" para su puesta en marcha, y el de "Espera", que mantiene los filamentos conectados pero desconecta la tensión de alimentación de corriente contínua del aparato.
  • Inicialmente debe situarse el receptor para recibir en 1650 kilociclos (aproximadamente). Esto es importante ya que el punto exacto permitirá una mejor selectividad, centralidad, y que la indicación de frecuencia en el dial del conversor sea la correcta. Para ajustar la frecuencia exacta se puede proceder simplemente sintonizando el conversor a una emisora comercial en la parte alta de la banda de 40 metros, el punto en que se oiga más fuerte es el que corresponde a la salida de frecuencia intermedia de entrada al receptor. El procedimiento más abreviado es situar la aguja de sintonía del conversor en el punto de una emisión conocida y luego sintonizarla en el receptor por alrededores de los 1650 Kc.
  • El mando "G" (ganancia) ajusta la sensibilidad del paso preselector para control del nivel de señal.
  • El mando "S" (sintonía) acciona el tándem que selecciona la frecuencia concreta que se desea recibir.
  • El mando "B" (bandas) acciona el conmutador que selecciona la gama de frecuencias que se desea recibir.
  • El mando "A" (antena) ajusta la sintonía del paso preselector a la frecuencia seleccionada mediante "S".
  • Una vez realizado esto el receptor sólo tendrá que tocarse a efectos de nivel de volumen de audio.

Ajustes internos:

  • Lleva los trimers de ajuste de frecuencia de oscilador local en el siguiente orden (de arriba abajo y aparato vertical con mandos a la izquierda): 80, 20, 40, 15, y 10 metros. El retoque de estos trimers incidirá en la frecuencia de salida al receptor (FI de 1ª conversión).
    •

    Simulando el punto de vista de un 'OM' con respecto de este conversor

    Ya se ha dicho que una de las actividades típicas de muchos radioaficionados "de época" era involucrarse activamente en los aparatos que usaban ya sea construyéndolos o modificándolos. Ello era muy corriente en la radioafición de los años 50 y 60, permitía la interacción con el aparato y con otros radioaficionados acerca de las posibilidades del asunto generándose así una dinámica educativa sobre el tema, muchos QSO's versaban sobre actividades constructivas, los futuros radioaficionados salían en las bandas probando sus construcciones con el "indicativo" EA-zona_PRUEBAS pidiendo controles a los que ya tenían indicativo y emisora terminada.

    Veamos algunas consideraciones al respecto en este conversor:

    1.  Lleva una EF89 como amplificadora de RF. Esta válvula es básicamente una válvula de amplificación de FI y muy problablemente se pueda encontrar una sustitutiva que realice un trabajo más efectivo en la gama de RF elevada.
    2.  El voltaje de la reja pantalla de la ECH81 mezcladora es sólo de 30 voltios, el voltaje es muy bajo para una óptima eficiencia de conversión. Las características de manual para esta válvula indican que esa resistencia debería ser de 22K y no de 220K ¿error de montaje?.
    3.  Problemas de diseño importantes en SSB: El punto de alimentación al oscilador local se provee a continuación de una resistencia reductora y ese punto no está estabilizado. Para que una válvula estabilizadora haga su trabajo correctamente el punto de toma de voltaje estabilizado tiene que ser tomado directamente en su ánodo, o justo enseguida de una resistencia de poco valor (máximo 1K5), ya que las variaciones de carga están en serie con esta resistencia y cuánto más alto sea su valor menos estabilizado quedará el circuito alimentado. El valor de 15K ¿otro error de montaje? es del todo excesivo; si se desea menos voltaje para la osciladora la solución es sustituir la 0A2 (150 V) por una 0B2 (105 V). Otro problema para la SSB es la conexión directa del oscilador a la mezcladora; en estas condiciones las variaciones internas del mezclador "tirarán" del oscilador produciendo gorgeo de señal. Estos errores, típicos en montajes de aficionado, no causaban problemas en la época de la AM pero se volvieron un problema con la entrada de la SSB.
    4.  Y ya puestos... ¿porqué no rediseñar el sencillo y casero sistema de mezcla a base de ECH81 por otro con otras válvulas?

    Posibilidades de modificación:
    1.  Consultado el manual de válvulas vemos que hay posibilidades más efectivas: la EF85, y yéndose a un extremo la EF183. Esto son opciones en línea con la EF89 a pendiente variable, pero en pendiente fija tenemos la EF80, y llegando al extremo de los 15 mA/V de pendiente la EF184. Vemos que las resistencias de cátodo que llevan son similares o quedan cubiertas por el ajuste del mando de ganancia, sin embargo hay una diferencia, y es que el blindaje de la EF89 esta conectado a dos patas, la 1 y la 6, y en el resto de válvulas citadas sólo esta conectado a la 6 siendo la pata 1 una conexión adicional de cátodo (pata 3). Por lo tanto simplemente hay que asegurarse que la pata 1 queda libre en el zócalo, si no lo está se libera esa pata y listo, ya se pueden poner cualquiera de las válvulas sustitutas y dejar la que se considere mejor.
    2.  Resulta sorprendente el valor de 220 Kohm para el circuito de pantalla de esa válvula, parece un error ya que los manuales dan habitualmente un valor de 22 Kohm. Sustituyendo esa resistencia por otra que tenga un valor de 22 Kohm a 39 Kohm se incrementará la eficiencia de conversión.
    3.  La solución más práctica sería eliminar la resistencia de 15K para incrementar el nivel de oscilación situando un condensador de baja capacidad entre la toma de salida de oscilador (pata 9) y la entrada de oscilación en el mezclador (pata 7, en ese caso habría que poner una resistencia de escape entre esa pata y chasis) para reducirlo, separando así la interacción de circuitos.

    Conclusión:

    Aparato muy bien realizado en cuanto a montaje y diseño mecánico, pero bastante mejorable en cuanto a diseño electrónico. En un ARRL Handbook de los años 60, en un RSGB Handbook, o en un Radio Handbook seguro que se encontrarán ideas y alternativas; las posibilidades de aprendizaje y experimentación casi no tendrán fin... La electrónica valvular con montaje a chasis era como un meccano, daba una capacidad de experimentación enorme... de hecho... ¡¡¡De éso se trataba!!!