BALIZA 6M

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Materiales necesarios

Placa multiproposito experimental

Módulo GPS NEO6M o similar

ESP32 de 38 Pines (Chip ESP-wroom-32)

Fuente de alimentación LM2596

Módulo SI5351

Componentes electrónicos varios

Resistencias: 10, 33, 680, 1500 ohm

Capacitores cerámicos: 1nF, 10nF, 47nF.

Capacitores electrlíticos: 100uF.

Transistor: 2N5109.

Regulador LDO AMS1084 o similar, con sus resistencias de seteo de tensión (el par 680 y 470 ohm puede servir)

Toroide: Yo utilice uno azul desconocido de aprox 1cm de diámetro, aqui es cuestion de ir probando. A no desanimarse por no tener un Amidon o micrometals.

Detalle del microcontrolador utilizado, tener precaución ya que existen múltiples modelos a la venta, ver el de 38 Pines

Detalle del Módulo GPS y del SI5351

Detalle de la fuente conmutada Step-Down, cumple la función de generar 5V para el microcontrolador ESP32, con alta eficiencia. No reemplazar por un LM7805 si se pretende eficiencia. Regular el multivueltas para tener 5V a la salida, antes de alimentar el resto del circuito!

Conexiones eléctricas

Dado que hay mucha variedad de placas ESP32, doy las conexiones a titulo general utilizando el pinout de la placa que cada uno tenga:

GPS RX -> ESP32 TX2 (GPIO 17)

GPS TX -> ESP32 RX2 (GPIO 16)

GPS VCC -> fuente de 3.3V

GPS GND -> Masa

GPS Antenna, el conector de antena debe conectarse a una antena adecuada con buena visibilidad externa. La que suele venir con el módulo puede funcionar en ambientes cerrados pero con una mayor probabilidad de perder la posición de manera regular. Tener en cuenta que estas antenas poseen poco filtrado en la mayoria de los casos. Esto conlleva que al momento de transmitir la baliza, parte de la señal de la baliza interfiera con la antena GPS y el receptor deje de obtener la posición. En ese caso se debe instalar una antena de mejor calidad que posea filtrado, o en su defecto, alejar la antena de GPS de la antena transmisora de la baliza.

SI5351 SDA -> ESP32 I2C SDA (GPIO 21)

SI5351 SCL -> ESP32 I2C SCL (GPIO 22)

SI5351 CLK0 -> Salida de RF hacia el amplificador de 250mW. Utilizar conexiones cortas de cable coaxial o par trenzado. Siempre utilizar la masa del SI5351 para mantener el apantallamiento.

SI5351 VCC -> fuente de 3.3V

SI5351 GND -> Masa

El SI5351, en especial sus terminales de salida CLK0 a CLK2, son muy sensibles a las descargas electrostáticas. Manipular con cuidado, inclusive la punta del soldador puede dañar una salida al intentar soldar la misma.

ESP32 Vin 5V -> Fuente 5VLM2596.

ESP32 GND -> Masa

ESP32 3.3V -> No conectar nada aqui. Este terminal no puede simunistrar mucha corriente ni suele estar suficientemente estabilizado en tensión. Los 3.3V de SI5351 y del GPS salen de un regulador de voltaje de baja caída (LDO) que produce 3.3V a partir de los 5V del LM2596. Estos reguladores LDO suelen conseguirse en placas de PC viejas, como por ejemplo el AMS1084.

ESP32 TX0/RX0 -> No conectar nada aquí ya que la placa utiliza estos puertos para la programación.

Esquema del excitador

Amplificador que sirve de excitador a la etapa final de un equipo comercial. Armado estilo Manhattan. No es crítico su armado.

NOTA TOROIDE: Los cálculos teóricos indican que para este caso un toroide de polvo de hierro, T-37-6, color amarillo funcionaría con 12 espiras para generar la reactancia de aprox 200 ohm que requiere el circuito en ambos devanados. No lo he probado, pero lo sugiero como alternativa al toroide desconocido que yo utilicé.

Herramientas para generar los códigos de trnasmisión en los diversos modos:

FT8

https://pengowray.github.io/ft8play/

O utilizar el programa que viene con WSJT, en Linux se ejecuta como:

ft8code "CQ BCN LU3HO"

Devolviendo la siguiente información:

Message Decoded Err i3.n3

----------------------------------------------------------------------------------------------------

1. CQ BCN LU3HO CQ BCN LU3HO 1. Standard msg

Source-encoded message, 77 bits:

00000000000000001001111111000101000000101010001001100001000111111010010001001

14-bit CRC:

11101101111011

83 Parity bits:

11111111101101001110010010011000100111101100011011011011110111101000111011101110110

Channel symbols (79 tones):

Sync Data Sync Data Sync

3140652 00000327413013532031745532447 3140652 67776614332057652222476072644 3140652

WSPR

https://swharden.com/software/wspr-code-generator/

O utilizar el programa que viene con WSJT, en Linux se ejecuta como:

wsprcode "LU3HO FF54 47"

Devolviendo la siguiente información:

Message: LU3HO FF54 47

Source-encoded message, 50 bits:

Hex: 93 9A 5C 8A EC DB C0

Binary: 10010011 10011010 01011100 10001010 11101100 11011011***

Data symbols:

1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1

0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0

0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0

0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1

1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0

1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1

Sync symbols:

1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0

0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1

1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1

1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0

Channel symbols:

3 1 2 2 0 0 2 0 3 0 2 0 1 3 1 2 2 0 1 0 2 3 2 3 1 1 3 2 2 2

0 2 2 2 3 2 2 1 2 3 0 0 2 0 0 0 3 2 3 3 0 2 1 3 2 3 2 2 2 1

1 0 3 2 0 0 0 1 1 2 3 2 1 2 1 0 1 2 0 1 2 2 3 0 1 1 2 2 0 1

1 0 3 2 3 0 2 2 1 2 0 0 0 2 1 2 2 3 0 2 1 3 1 0 1 3 0 0 1 3

2 3 0 2 2 1 3 3 2 0 0 2 2 1 2 3 0 0 1 1 2 0 0 0 2 2 2 3 3 0

3 0 3 3 2 0 2 1 1 0 0 2

Decoded message: LU3HO FF54 47 ntype: 47

Q65

Utilizar el programa que viene con el WSJT, en Linux se ejecuta como:

q65code "CQ BCN LU3HO"

Devolviendo la siguiente información:

Generated message plus CRC (90 bits)

6 bit : 0 0 2 31 49 16 10 34 24 17 62 36 18 48 13

binary: 000000000000000010011111110001010000001010100010011000010001111110100100010010110000001101

Codeword with CRC symbols (65 symbols)

0 0 2 31 49 16 10 34 24 17 62 36 18 48 13 48 48 47 30 43

45 60 57 13 5 5 39 39 7 11 23 1 10 5 59 28 12 55 11 25

4 37 37 37 1 3 42 39 63 53 57 8 10 3 58 30 30 55 27 47

39 63 50 34 35

Channel symbols (85 total)

0 1 1 3 32 50 17 11 0 35 25 0 0 18 0 63 37 19 49 49

48 0 0 31 44 0 0 46 61 58 14 6 0 6 0 40 40 0 8 12

24 2 11 6 60 0 29 13 56 0 12 26 5 38 0 38 38 2 4 0

43 0 40 64 54 0 58 9 0 11 4 59 31 0 31 0 56 28 48 40

64 51 35 36 0