Aventuras com amplificadores de RF

22 09 2012

John H. Bryant e Mark Connelly

A experiência de John
Por muitos anos fui contra o uso de préamplificadores de RF em meu sistema de recepção por achar que na maior parte do tempo eles apenas amplificavam o ruído e o sinal igualitariamente, causando nada mais que uma deflexão maior no S-meter. Entretanto, nos últimos anos minha opinião mudou bastante. Fui apresentado pelo amigo Don Nelson a modelos bastante famosos da Advanced Receiver Research (AR2) para  superar as perdas inerentes aos nossos divisores de 8 antenas usados NO QTH de expedições em Grayland.

Quando comecei a fazer experiências com antenas relativamente pequenas do tipo flag e pennant percebi que a pré-amplificação resultava frequentemente em sinal e áudio melhorados. Naturalmente adotei o AR2 ao meu conjunto de equipamentos. Entretanto, tive um pouco de trabalho para deixá-lo em condições reais de uso. Para alimentação ele necessita de cabeamento separado ao invés de, como em muitos modelos, possibilitá-la pelo cabo coaxial. Ele também não possui uma chave liga-desliga e nem um relê do tipo “bypass”, ou seja, para os testes seria necessária uma rotina bem pouco cômoda de conexão e desconexão.

Decidi que o que queria era um pré-amplificador com a qualidade do AR2 que pudesse ser usado e retirado do circuito de recepção com facilidade. Assim poderia fazer minhas captações DX sem ele, mas quando o sinal estivesse baixo ou variando de intensidade, com um simples acionamento de chave dar um “empurrão” na escuta com uma pré-amplificação de 10-20 dB. Se ele ajudasse eu o deixaria ligado, caso contrário poderia voltar ao estado original. Para isso tornar-se realidade acondicionei o AR2 em uma caixa de alumínio maior com um relê para “bypass”, indicador de funcionamento com LED, chave liga-desliga e entrada de energia via plugue coaxial. Tudo isso depois de 6 a 8 horas de trabalho e uns US$30 a menos na carteira! Com essas modificações o AR2 provou ser mais útil que eu imaginava. Percebi que ele inclusive melhora a relação sinal-ruído em minhas antenas beverage em situações de desvanecimento.

Recentemente soube que Mark Connelly, um conhecido projetista de faseadores e préamplificadores avaliou de forma bastante positiva um novo modelo comercial: o RPA-1, da DX Engineering. Segue a descrição do fabricante:

Este é o melhor amplificador de baixo ruído disponível no mercado. O RPA-1 é otimizado para as faixas compreendidas entre 0,3 e 35 MHz. Seu amplificador “push-pull” e componentes robustos resultam em sinais muito melhores.

Informar tais dados em nossa pequena comunidade de entusiastas de rádio significa uma de duas coisas: a empresa é totalmente inescrupulosa ou o aparelho é realmente maravilhoso!

Conforme li sobre o equipamento fui ficando ainda mais impressionado. Além do circuito “push-pull” e do relê “bypass”, o amplificador possui um longo manual que detalha várias modificações fáceis que permitem ao usuário reduzir o ganho em determinados estágios de acordo com a sua aplicação. Infelizmente por conta do RPA-1 ser desenvolvido tanto para uso no shack como entre a antena e o cabo coaxial não há um LED indicador de alimentação. Além disso, por conta de ele ser aparentemente voltado a radioamadores que usam linha de 75 ohm, as conexões de entrada e saída da antena usam conectores tipo F em paralelo com jacks RCA (!!!). Como todos os receptores de comunicações e a maioria dos Dexistas, há muito tempo uso linha de 50 ohm e no meu caso a preferência é por conectores BNC.

Felizmente sabia que as perfurações necessárias para as montagens no chassi para conectores F e BNC são idênticas. Da mesma forma as perfurações para os jacks RCA eram idênticas para as chaves liga-desliga e vários soquetes para LED, então as modificações seriam teoricamente fáceis. Apesar do preço acima de US$100 decidi adquirir dois RPA-1. Assim pude modificar um e estabelecer um comparativo com a segunda unidade no sentido de saber se as modificações não pioraram seu desempenho.

Infelizmente assim que iniciei as modificações percebi que não haveria espaço suficiente para o LED indicador de alimentação por conta dos dois dissipadores de calor dos transistores do circuito “push-pull”, então tive que fazer uma nova furação no chassis. Para a chave liga-desliga usei a furação do jack RCA sem maiores problemas.

As modificações elétricas foram menores e bastante fáceis, embora fosse necessário cuidado no uso do ferro de solda no pequeno espaço disponível.

As duas fotos presentes neste artigo são da unidade parcialmente modificada após o comparativo com a versão original.

Em uso
O receptor usado foi o Winradio 303EP, que possui tanto um excelente S-meter em dBm como um analisador de espectro em dB. Tais instrumentos indicaram que ambas unidades do RPA-1 implicaram em um ganho de ao menos 16 dB, ou seja, de acordo com as especificações do fabricante. Não tenho os instrumentos necessários para verificar o ruído adicionado à recepção, entretanto ouvi cuidadosamente tanto sinais fortes como fracos ligando e desligando o RPA-1 e não percebi nenhum acréscimo de ruído.

As duas ilustrações a seguir são de telas do software do Winradio 303EP durante a sintonia da Radio Madang (Papua Nova Guiné) durante o amanhecer. As linhas horizontais azuis e as palavras “before” (antes) e “after” (depois) foram adicionadas posteriormente. O nível de ruído sem amplificação foi de -67 dB (antes) para -51 dB (depois) com amplificação. O mesmo procedimento levou o sinal de -47 dB para -17 dB. Adianto que parte do aumento da figura de ruído foi devido a mudanças momentâneas nas condições de propagação. Entretanto não percebi uma grande melhora na qualidade e legibilidade do áudio, tanto em ondas médias ou tropicais.

A experiência de Mark
Por conta de usar o RPA-1 em um ponto próximo da antena (e longe do shack) fiz uma modificação simples que me permite enviar a alimentação pelo cabo coaxial quando quero a amplificação e desligá-la quando quero fazer uso do “bypass”.

Ainda que o limite inferior de frequência informado seja 300 kHz ele proporciona ganho considerável em frequências ainda menores. Com a antena Flag de Chris Black em seu QTH em S. Yarmouth obtive cerca de 8 dB em 150 kHz, 10 ou 11 dB em 200 kHz e maior que 12 dB em 250 kHz. Assim sendo é evidente que ele pode ser usado para a melhora das escutas em ondas longas.

Alerta
Modificações internas no RPA-1 evidentemente invalidarão a garantia oferecida pela DX Engineering. Caso você queira modificar o RPA-1 é interessante manter em funcionamento sua unidade por ao menos 12 ou 24 horas. A maior parte dos defeitos em equipamentos com componentes do estado sólido ocorrem nas primeiras horas de uso.

Artigo traduzido mediante autorização do Ontario DX Association. A publicação em qualquer outro meio é expressamente proibida.

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