Receptor Regenerativo para Onda Corta

También conocido como receptor “a reacción”,  fue inventado por Edwin Armstrong en 1912 y sus características lo hacen muy interesante para iniciarse en el mundo de la radio. A pesar de que su operación y rendimiento son inferiores a los de un receptor superheterodino, estos equipos son mucho más sensibles (escuchan estaciones muy débiles) y son muy sencillos de construir. En el artículo de hoy veremos que bastan solo dos transistores y un circuito integrado para obtener un receptor regenerativo de brillante desempeño. Ideal para las bandas de 80 y 40 metros donde podrás escuchar radioaficionados, emisoras comerciales de todo el mundo y las transmisiones más insólitas que puedas imaginar. Para armar en un fin de semana; para disfrutar toda una vida.

Los primeros receptores de radio que se comercializaron se llamaban “de amplificación directa”. Esto es, la señal recibida en antena se amplificaba en varias etapas sintonizadas hasta que se detectaba (el clásico diodo) y la información de audio recuperada se procesaba para su reproducción. Para la época era avanzar desde la señal telegráfica (interpretada por selectos gurúes) a la información que podía ser escuchada y disfrutada por todos. Sin embargo, este sistema presentaba problemas importantes a la hora de cambiar de una emisora a otra ya que había que ajustar cada etapa amplificadora a la nueva frecuencia de audición. Esto requería de cierta práctica, habilidad operativa y mucha paciencia. En 1912, antes de terminar su carrera de Ingeniería Eléctrica, Edwin Armstrong desarrolla y patenta un receptor que aportaría un avance significativo en materias de selectividad y sensibilidad: el receptor regenerativo.

A diferencia de sus predecesores, los circuitos iniciales de Armstrong utilizaban tan sólo una válvula de vacío (hoy un transistor) y su funcionamiento se basaba en una realimentación controlada de radiofrecuencia. Esta realimentación se presenta físicamente (en los circuitos actuales) como un bobinado “extra” que comparte la estructura de funcionamiento con el de antena (L1) y el de sintonía (L2). Este tercer bobinado (L3)  toma una porción de la señal de RF amplificada y la re-inyecta por inducción a L2, mezclándose con la señal que llega desde la antena y que proviene de L1. Como la realimentación es positiva, las posibilidades de que el circuito se transforme en un oscilador inútil son muy grandes y el secreto de estos receptores consiste en controlar el nivel de realimentación. Si es muy grande, el circuito entrará en oscilación y si es muy pequeña, no causará el efecto esperado.  En la práctica, L3 se construye a una distancia tal que, por medio de un control de reacción, realimentación o regeneración, controlado por capacidad (capacitor variable) o por tensión de polarización (diodo varicap) se obtenga un margen de ajuste suficiente para conseguir un rendimiento óptimo.  Además, si se ajusta en un punto “ligeramente oscilante”, se podrán detectar las señales de CW (Continuous Wave, telegrafía, Morse).

Es probable que a esta altura del texto estés pensando que esto no existe en la actualidad, sin embargo, los tradicionales módulos de UHF (RLP, TLP y similares) utilizan estructuras de receptores regenerativos. Aquí es donde podemos apreciar uno de los inconvenientes importantes que poseen estos receptores. No son tan selectivos como los superheterodinos. Es decir, si existe una transmisión separada unos pocos Kilohertz de la que estamos escuchando, provocará interferencia a la que intentamos atender. Por este motivo, no se utilizan en más de un enlace por equipo. Cuando esto es necesario, uno será (por ejemplo) de 433Mhz, otro de 315Mhz, otro de 418Mhz y siempre intentando mantener las frecuencias tan alejadas como sea posible para evitar interferencias entre módulos. En principio, resulta llamativo que sistemas tan elementales logren un enlace radial eficaz, sin embargo, la baja selectividad de los receptores permite, por ejemplo, recibir una frecuencia en 433,92Mhz, otra en 433,93Mhz y otra en 433,91Mhz sin inconvenientes.

Retomando la teoría del receptor regenerativo vale reiterar la ventaja de una construcción sencilla, de pocos elementos y con posibilidad de escuchar AM, SSB, CW y FM sin más acción que pocos ajustes. Sin embargo, las deficiencias también existen y además de la ya mencionada pobreza en selectividad (comparado con un superheterodino) debemos agregarle la presencia constante de un silbido agudo que siempre existirá al escuchar una emisora. Con cierta pericia en el ajuste podríamos reducirlo hasta casi anularlo, pero en la realidad siempre estará presente. Esto puede traer aparejada una calidad de audio algo pobre y la constante presencia de silbidos con los que hay que aprender a convivir y trabajar, pero una vez asimiladas estas limitaciones, las ventajas nos permiten disfrutar y aprovechar un circuito simple, que puede lograr objetivos poco creíbles si prejuzgamos su aparente simpleza constructiva. Como desventaja adicional, podemos agregar que el nivel de audio recuperado es directamente proporcional a la intensidad de señal en antena y el desvanecimiento de señal (QSB) es muy notorio. Afortunadamente, el receptor superheterodino resuelve este inconveniente con el circuito conocido como CAS (Control Automático de Sensibilidad).

Entrando de lleno en el desarrollo de la construcción, podemos iniciar la explicación destacando la practicidad y funcionalidad que ofrece un gabinete en desuso de una fuente de ordenador al ser un gabinete metálico de tamaño medio y con espacio suficiente para alojar los circuitos que forman el receptor. La segunda pieza “rara” del montaje es el soporte físico del conjunto de bobinas que se trata (como se observa en las imágenes) del pequeño envase de un clásico rollo fotográfico (es el tamaño ideal) aunque, por supuesto, cualquier tubo plástico de esas dimensiones puede ser utilizado para esta función. El PCB no requiere atenciones especiales y puede adoptar otros modelos según las necesidades constructivas de cada constructor. Lo que sí interesa destacar es que el PCB que te ofrecemos está realizado para funcionar con los transistores mencionados en el diagrama esquemático. Por supuesto, puedes colocar reemplazo de los mismos, pero debes tener la precaución de que la disposición de pines puede variar y si no atiendes esta necesidad, el circuito no funcionará.

Otro de los cuidados especiales que debes tener es que las conexiones deben ser tan cortas como sea posible hacia los capacitores variables que se encargan de controlar la sintonía y la regeneración. Estos capacitores variables, son muy utilizados en las pequeñas radios analógicas, se consiguen en cualquier tienda y su precio es muy accesible a cualquier bolsillo. El conector de antena (SO239) es un clásico en cualquier montaje de radio y la antena a utilizar será tratada sobre el final del artículo. La alimentación desde una batería de 12Volts (9Volts es insuficiente y no permite alcanzar un nivel de audio aceptable), atraviesa un filtro que evita la salida de radiofrecuencia de la placa y luego se encuentra con D3 cuya misión es la de proteger el circuito ante una accidental inversión de polaridad de la batería. El conjunto T2 – L2 y L3 forman el circuito realimentado y T1 – L1 se encargan de amplificar la entrada de señal de antena a la vez que impide (o minimiza) la radiación de la oscilación del circuito al exterior (problema serio en circuitos regenerativos).

La tensión de alimentación a T2 está fuertemente filtrada y estabilizada con D2 y la misma estabilidad se aprovecha en el potenciómetro encargado de ajustar la sintonía fina del receptor. De otra manera, la sintonía sería variable según el nivel de audio y los resultados serían penosos. Aquí, como en otros desarrollos que ya hemos visto en NeoTeo, utilizamos el clásico diodo varicap del hombre pobre, esto es, aprovechamos las propiedades que ofrecen diodos convencionales como pueden ser el 1N4007 o el 1N4004. En nuestro caso, utilizamos el 1N4007. L4, como puedes ver en las imágenes es un toroide de ferrite pequeño al que se le arrollan unas 15 a 20 vueltas de alambre de cobre esmaltado de 0,5 milímetros de diámetro, mientras que el conjunto L1 – L2 y L3 se construye según las indicaciones del diagrama esquemático y ayudándote con las imágenes que te ofrecemos de nuestro desarrollo.

Respecto a la antena, es importante que tengas en cuenta algunos conceptos básicos que no podrás ignorar o pasar por alto. Esto es: una antena es un elemento físico que se emplaza en un lugar despejado y tan alto como sea posible. La antena servirá como dispositivo útil para conducir hacia el receptor (mediante el cable coaxial) las señales presentes en el lugar geográfico donde esté emplazada. Además, la antena poseerá dimensiones físicas que no pueden ser arbitrarias. Es decir, no puedes colocar un trozo de alambre de cualquier longitud y conectarlo al receptor con el primer cable que se te cruce por la vista. En realidad sí puedes, lo que sucederá es que los resultados no serán los deseables y quizás cargues culpas contra el receptor cuando el problema es la antena. Por ejemplo, si aparecen emisoras de FM locales en este receptor de 80 y 40 metros, no creas que el fallo está en el receptor; una antena deficiente provocará ese defecto. Por lo tanto, presta mucha atención a este elemento y si no sabes como se construye un dipolo para la banda que te interese, en la próxima entrega estaremos enseñándote como se construye uno.

Para este artículo hemos preparado una extensa galería de fotos que tienes disponible para ver y evacuar cualquier duda constructiva. Al final del artículo encontrarás el enlace a esta galería y al PDF útil para construir el impreso que hemos utilizado nosotros. Por supuesto, estamos siempre en el Foro de Electrónica de NeoTeo para ayudarte en las partes que puedan resultar complejas y como siempre te decimos: esperamos las fotos y videos de tus construcciones. Es nuestro deseo que puedas construir este receptor y que, con tranquilidad y paciencia,  puedas saborear el hermoso placer de escuchar lejanos países con un equipo de radio construido por ti, tal como nosotros disfrutamos con el nuestro y te lo mostramos en los videos. Como dice la publicidad: una radio de bolsillo con Onda Corta puede valer un puñado de Euros, pero una radio fabricada con tus propias manos, no tiene precio.