HK4KM

Vivencias en RF

Radio para todos

Los radioaficionados requerimos de una licencia para poder operar nuestros radios. Tenemos la ventaja de poder seguir comunicándonos y sirviendo a la comunidad cuando hay desastres, emergencias y no hay otro dispositivo de comunicación viable. En esto, somos privilegiados.

Pero, ¿y que de quienes no poseen una licencia o los equipos de un radioaficionado? Hay solución. En este tiempo del COVID-19 me puse a pensar precisamente en eso, que aunque el encierro y el distanciamiento afortunadamente no nos ha dejado sin comunicaciones por celular o por internet, bien podría haber sido una catástrofe en la que el uso de esas tecnologías quedara fuera de operación o con limitaciones. Nosotros los radioaficionados seguiríamos comunicándonos, pero los demás no.

Resulta que existen, unos sistemas de radio que son de libre utilización por cualquier persona sin necesidad de tener licencia de radioaficionado. Los radios son pequeños, portátiles (a la walkie-talkie), tienen un alcance mas o menos bueno y permite que individuos o grupos de personas puedan comunicarse. Además son de muy bajo costo.

Radios Portátiles de Operación Itinerante

Con ese nombre largo denomina el MINTIC (Colombia) a los radios de baja potencia de uso ambulante para utilización por cualquier persona que así lo desee. Su operación debe ser de acuerdo a la Resolución Número 2190 de 2003 "Por la cual se adoptan medidas en materia del ordenamiento técnico del Espectro Radioeléctrico para utilizar radios portátiles de baja potencia y corto alcance de operación itinerante y se dictan otras disposiciones". Ver documento en el MINTIC.

En otras partes del mundo este servicio se conoce como FRS (Family Radio Service) y GMRS (General Mobile Radio Service). La diferencia entre ambos radica en la potencia, número de canales y frecuencias de operación.

Voy a referirme al caso de FRS para presentarles el Radioddity FS-T2.


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Radioddity FS-T2


Canales


Este modelo es para la banda UHF y cuenta con 22 canales en las siguientes frecuencias:


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Canales y respectivas frecuencias para el FS-T2


Si los 22 canales se le quedan cortos puede activar tonos CTCSS que permiten que mas personas puedan usar un mismo canal sin interferir a otros que están usándolo.



Programación


Usando el cable USB de programación (opcional) y el programa de programación que se puede descargar de https://www.radioddity.com/pages/radioddity-download dando clic en la imagen del FS-T2. El programa permite cambiar parámetros que no es posible fijar desde el botón de MENU. Los parámetros modificables por medio del software son:

  • Potencia de transmisión - Se puede fijar en Alta o en Baja.
  • Frecuencia de recepción/transmisión - (462.000-467.999 / 446.000-447.000).
  • Time Out Timer (TOT) - Temporizador de tiempo de transmisión (para ahorro de batería)
  • Nivel de Squelch (a menos que se reciba una transmisión el radio permanece en silencio).
  • Activar VOX para operación manos libres.
  • Supresión de cola - Quita el chasquido típico de final de transmisión).
  • Habilitar o inhabilitar el roger beep - prender o apagar el tono al final de cada transmisión.
  • Apagar los tonos cuando se presionan botones en el radio.
  • Guardar la configuración en el disco del PC o recuperarla para volverla a grabar al radio.
  • Borrar la configuración cargada en el programa.
  • Restablecer la configuración original de acuerdo a la configuración de frecuencias americana o europea.


Usándolos en alta potencia (2W) estos radios teóricamente pueden tener un alcance de hasta tres kilómetros o menos de un kilómetro en baja potencias. Todo depende del sitio donde se usen y si hay línea de vista (libre de obstáculos) o si se emplean en un ambiente urbano. En el campo, si se tiene un punto alto sobre el terreno el alcance será mayor.

Según el fabricante la batería con carga plena puede sostener el radio por 24 horas en stand-by, 12 horas en uso liviano y 8 horas en uso intenso.




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El Radioddity FS-T2 viene en una pequeña caja con dos unidades de radio con sus respectivas baterías, audífono/micrófono al estilo del de celular, cargador y cable USB en "Y" para cargar ambos radios simultáneamente (el radio se carga fácilmente por el puerto USB en la parte posterior de la unidad) y una tirita para la muñeca para cada radio.

Esta solución de comunicación que puede ser utilizada por cualquier persona, sin necesidad de licencia es una opción muy útil para muchas ocasiones fuera de las emergencias. Muchos los utilizan para actividades como ciclismo, montañismo, contacto en centros comerciales, o simplemente para divertirse comunicándose sin usar otro medio como el celular y sin requerir una licencia de radioaficionado.

Este modelo (y otros) se pueden ver en el sitio web de Radioddity.

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Modos Voz Digital

Existen varios modos para voz digital. Estos modos convierten la voz a datos (1 y 0) antes de transmitirla. Los datos son reconvertidos a analógico en el destino. Los mas conocidos y usados por radio aficionados son: D-STAR de Icom, C4FM de Yaesu y DMR. A continuación una breve descripción de cada uno.

Breve descripción

D-STAR (Digital Smart Technologies for Amateur Radio) - Este modo esta disponible en radios de varios fabricantes, principalmente Icom pero es utilizado por Kenwood y FlexRadio también. Puede transmitir datos (texto e imagen) a 128 kbps. Es un modo desarrollado específicamente para radioaficionados y existe desde los años 90. Ventajas: Es la tecnología mas antigua con mas de 15 años en operación durante los cuales se ha refinado y adaptado. Es un modo 100% para radio aficionados. Desventajas: Costosa. No hay repetidoras en nuestro medio. Los radios tienen precios altos aunque su calidad es muy buena. Los aditamentos para los radios son caros.

C4FM - Yaesu le da el nombre de System Fusion a su implementación de C4FM de cuatro niveles FSK, La usa para transmitir voz y datos en las bandas de radioaficionados. A diferencia de la implementación comercial, System Fusion esta concebida especialmente para radio aficionados con una forma de operar que es mas amigable, con mayor desempeño en ambientes ruidosos y con interferencias. C4FM es usado en un modo llamado YSF o Yaesu System Fusion que se puede usar con un hotspot y que no implica los altos costos de la plataforma Wires-X de Yaesu. Ventajas: Otro modo 100% para radio aficionados muy fácil de usar y con casi cero programación. Un nodo de Wires-X brinda servicio C4FM a distancia, es decir, con un HT o un radio móvil se puede estar en contacto con el mundo si se encuentran dentro del radio de alcance de este. Si hay varios nodos en el área es posible pasar de un nodo a otro casi que como utilizando repetidores. Desventajas: Costoso, especialmente si se usa Wires-X porque requiere del montaje de un nodo. Esto incluye un computador conectado a internet, un radio "esclavo" que no puede usarse para nada mas mientras el nodo este en operación y un radio adicional para poder comunicar por medio del nodo. Yaesu ha sacado al mercado radios C4FM con funcionalidad Wires-X de menor costo para hacerlo mas atractivo.

Como mencioné
YSF les comento que aunque no es Wires-X ni opera directamente con los nodos interconectados en internet si puede operar usando un hotspot y reflectores YSF en el mundo. La ventaja es que no requiere de un nodo dedicado ni de radio esclavo o un PC corriendo un programa. Es un modo económico y de muy buena calidad de audio.

DMR - Digital Mobile Radio o DMR es un sistema abierto para radios móviles desarrollado por el Instituto Europeo de Normas para las Telecomunicaciones (ETSI). DMR es usado por muchos fabricantes, entre ellos, Motorola, Hytera, Tytera, Tait, Kenwood y muchos otros en diferentes implementaciones para radio comercial y civil y en tres niveles distintos. A los radioaficionados nos atañe el Nivel II. Este standard opera con 12.5 kHz de ancho de banda pero logra dos canales de voz empleando tecnología TDMA. Es muy eficiente en el manejo de energía haciendo posible ahorros hasta del 50% en descarga de batería de un radio portátil. Ventajas: Los radios son de lo mas barato que hay y de buena calidad generalmente. Marcas como TYT y muchas otras ofrecen equipos HT desde $90 US. Es importante tener en cuenta que para que sirvan deben ser nivel II. Hay varios radios chinos de $50 US o menos que no cumplen la norma y no los recomiendo. Si desean un poco mas de calidad están los Hytera que valen mas pero son excelentes.
Desventajas: No hay repetidoras DMR para radioaficionados en la zona HK. El único uso por el momento es por medio de hotspots. Hay que programar los radios y esto puede ser bastante complejo para la mayoría.

Hay otros como
P25 pero son para fines no muy relacionados con la radio afición. Mas que todo en rescate, policía, etc.

Internet esta llena de información acerca de cada modo así que los invito a que investiguen y den con el que mas les parezca para su entorno. Les dejo estos enlaces para que se inicien en la búsqueda:

D-Star:

https://es.wikipedia.org/wiki/D-STAR

http://www.icomamerica.com/es/products/amateur/dstar/dstar/default.aspx

Wires-X, C4FM, Fusion:

https://wireslink.wordpress.com/que-es-wires-x/

http://radioaficion.com/cms/que-es-wires-x/

DMR:

https://radiodigital.ure.es/red-dmr/que-es-dmr/

https://es.wikipedia.org/wiki/Radio_m%C3%B3vil_digital


En la próxima entrega les sugeriré por donde empezar para tener algo económico y práctico para entrar en esto de la voz digital. Hasta entonces, 73.

Guillermo - HK4KM
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Radio Digital


Para poder explicar en próximas entregas las tecnologías de nodos y
hotspots (puntos de acceso de RF a internet) primero debo mencionar las diferentes tecnologías empleadas en radios.

El sistema de radio analógico ha existido durante tanto tiempo que ya se perciben sus limitaciones. La nueva plataforma digital ofrece cantidad de ventajas como: mejor calidad de audio, mayor cobertura y la facilidad de conectar con nuevas tecnologías y aplicaciones de software. Los radios digitales ofrecen todo lo que tienen los analógicos pero con cosas adicionales como conectividad IP, mensajería de texto, diseños muy robustos para ambientes hostiles (polvo, agua) y ahorro de entre 30 y 50 por ciento de energía lo que traduce en menor gasto de batería.

Un circuito integrado se encarga de convertir la voz analógica en datos que son reconvertidos en el destino. La señal digital de radio esta representada por números binarios (1 o 0) que corresponden a diferentes valores de voltaje. Cualquier señal que no concuerde con el esquema de 1 o 0 es redondeada. Gracias a el uso de la corrección binaria de señal es posible incluir bits de señalización y control en cada paquete transmitido. Un paquete contiene un grupo de bits. El software del radio sabe diferenciar entre voz y ruido y puede cancelar el ruido ambiental
no deseado. Esto hace que la comunicación digital por radio sea tan confiable como la de un sistema por alambre.

Entonces, con voz digital tenemos o todo o nada. No hay "fritanga" de fondo, no hay desvanecimiento, no hay ruido. O hay señal o no la hay. Pero siempre el alcance será mayor y nítido. Si no, no se escucha absolutamente nada.

El siguiente gráfico muestra la ventaja de la voz digital comparada con la analógica.



digital_vs_anlógico


Hay un factor importante a tomar en cuenta cuando pasamos datos por internet y eso es la calidad del enlace. La voz puede distorsionarse o no dependiendo de la calidad de conexión a internet en ambos extremos. Aunque los algoritmos en los radios intenten corregir al máximo lo transmitido, a veces esto será difícil y podrá haber arrastre o distorsión en la voz descodificada. Pero esto cada día es mejor y durante el último año he visto (y escuchado) gran mejoría en todo esto. Inicialmente yo llamé a este problema la "propagación en internet" o las "condiciones" existentes. Aunque no todo es perfecto, la voz digital es cada día mejor.

Las tecnologías como D-Star, DMR, C4FM/YSF que cubriré en próximas entregas trabajan de forma digital aunque los radios empleados pueden también trabajar en modo analógico. Hasta entonces.

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Operación satelital


En cuanto a lo satelital se trata básicamente de dos tipos de satélites: de órbita geoestacionaria, es decir, su punto en el espacio es fijo como los de TV y comunicaciones y siempre están apuntados al mismo sitio en la tierra y los de baja órbita terrestre que están mucho mas cerca y sus órbitas los llevan a cubrir diferentes áreas del planeta continuamente.  Se conocen como los LEO (Low Earth Orbit) y son mas fáciles de trabajar con equipos y antenas sencillas ya que están mucho mas cerca y hasta con un HT o handie y una antena direccional de mano se pueden contactar.

Para los geoestacionarios necesitas mas potencia y antenas con buena ganancia para llegarles y recibir.  Para los LEO mucha menos.  Pero ya que los LEO pasan a distintas horas y en diferentes trayectorias cada vez requieres un programa de seguimiento que te informe la hora en que pasará para poder contactarlo.  Cada pasada de un satélite sobre tu ubicación tiene duración de minutos y su cobertura varía de acuerdo al ángulo de pasada con respecto a tu posición.

Uno espera, llama y cruza dedos porque otro radioaficionado coincida en trabajar ese mismo satélite y que este dentro de su área de cobertura y puedas comunicarte con el.  Si no, espera perdida y hay que esperar el siguiente.  Esa es la "desventaja".  La ventaja es que no depende de condiciones de propagación ya que el satélite pasa por encima pero si se puede ver afectada la comunicación por nubosidad.

Los programas para computador para trabajo satelital dan toda la información de órbitas, al igual que la  hora de pasada de acuerdo a la localización (latitud y longitud) de la estación del operador.  También van cambiando la frecuencia de recepción y transmisión ya que al desplazarse el satélite las frecuencias cambian debido al efecto Doppler.

Los equipos necesarios son desde un handie y una antena yagi manual hasta equipos de base mas especializados y costosos.  Lo importante es que el equipo pueda recibir y transmitir simultáneamente.  Lo normal es transmitir en una banda y recibir en otra ya que el satélite hace lo propio y opera como una repetidora.  Desde su órbita recibe la señal y la retransmite de vuelta a la tierra en otra banda.  Usualmente esto se hace en las bandas de VHF/UHF o en algunos satélites mas viejitos, en alguna combinación de  HF/VHF pero siempre en frecuencias asignadas al servicio satelital.

No sólo voz se puede trabajar por medio del satélite.  Algunos permiten operación en CW, RTTY y packet.  Generalmente están dotados de una baliza (beacon) que transmite su distintivo en telegrafía.  Esto ayuda a identificarlo cuando entra dentro del área de alcance de nuestras antenas.

Para comunicarse con otro colega por medio del satélite se debe llamar CQ, dar el indicativo y el identificador de la grilla de localización de la estación.  Por ejemplo: CQ CQ HK4KM HK4KM from FJ26EF calling and standing by".

Que logres bastantes contactos.
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