O QUE É UMA REPETIDORA ?

 

 

Uma estação repetidora nada mais é que um sistema automático de retransmissão de sinais, normalmente instalado em um local de grande elevação. Um pré-requisito para uma repetidora operar é a habilidade de receber e transmitir o sinal desejado ao mesmo tempo. Para isso ela precisa de um receptor e um transmissor separados. Por motivos óbvios, as freqüências de recepção e transmissão devem ser diferentes. Essa diferença de freqüência é chamada de offset ou shift. O padrão de offset atual é de 600KHz para o VHF e 5000KHz para o UHF. Seguindo a ilustração abaixo, vamos ver como uma repetidora de UHF em 439.550MHz funciona:


 


Aqui ambas estações estão sintonizadas em 439.550 MHz e com um offset de -5000, portanto quando uma estação transmitir, a freqüência de transmissão passa a ser 434.550 MHz (439.550 -5000). Vamos ver como tudo acontece, imagine que o operador da estação portátil começa a transmitir, seu sinal sai 434.550 MHz e chega ao receptor da repetidora que está na mesma freqüência. Dai esse sinal é repassado ao transmissor que o transmite em 439.550 MHz. A estação móvel, que está sintonizada em 439.550 MHz, passa a receber o sinal da estação portátil através da repetidora. Não é tão difícil assim não é?

Quando se usa uma repetidora, é comum ouvir alguém perguntando com que sinal está chegando, prestem atenção que o sinal que estará recebendo é o da repetidora, e não o da estação que a acionou. Essa confusão é comum com os novos radioamadores. As vezes alguém está chegando muito mal no repetidor, faz a pergunta e o novato ao responder diz: Está chegando 10 com muito chiado. Para se saber o sinal da estação retransmitida basta verificar a entrada da repetidora (reverso ou inverso), ou seja, no caso do exemplo, em 434.550 MHz, daí sim saberá o verdadeiro sinal da estação ouvindo seu sinal direto.

 

Vantagem da topografia

 

Normalmente as repetidoras estão localizadas em topos de montanhas ou em outros locais elevados e operam com uma potência de saída maior do que de uma estação portátil ou móvel. Essa combinação de elevação e alta potência irradiada geralmente resulta em comunicações sobre distâncias consideráveis comparadas com comunicação simplex (diretas, sem uso de repetidoras).

Subtom (CTCSS)

Subtom ou CTCSS (Continuous Tone Coded Squelch System) é um sistema de codificação muito usado nas repetidoras atualmente. Trata-se de um tom inaudível transmitido junto com o áudio da estação que deseja usar o repetidor. Se esse subtom transmitido for o mesmo que a repetidora espera receber, a repetidora é acionada e repete o sinal. Caso a estação não esteja usando o mesmo subtom ou esteja sem subtom, ela não conseguirá acionar a repetidora. A grande vantagem de se usar o subtom é no caso da repetidora estar num local poluído de RF, com isso previne-se que ela seja acionada por interferências. Houve um tempo em que repetidora com subtom era sinônimo de repetidora fechada, mas como hoje em dia praticamente todos os rádios vem com subtom instalado, usar subtom por esse motivo não é efetivo.

 

Quem as mantém ?

 

Normalmente uma repetidora é mantida por uma associação de radioamadores, pois é exigência da Anatel (órgão que regulamenta as telecomunicações no Brasil) que seja desse modo. Também é comum que no inicio da criação de uma repetidora seja apenas um grupo de radioamadores os responsáveis, mas no fim sempre acaba tendo que ter o respaldo de uma associação. Os radioamadores que cuidam da manutenção de uma repetidora são conhecidos como mantenedores.

 

 

Diagrama básico

 

 

Um diagrama básico para uma estação repetidora é apresentado na figura abaixo. Com um receptor para receber o sinal de entrada, uma placa controladora para controlar as tarefas (timers, bips, identificação, liga desliga remoto, etc), um transmissor para transmitir o sinal e um duplexador para compartilhar uma única antena para o receptor e transmissor, temos o diagrama completo. 

 

 

 

 

ESCOLHENDO UM RECEPTOR

 

Agora é a vez de falarmos um pouco sobre qual receptor usar em nossa repetidora. Escolher um bom receptor pode fazer uma diferença muito grande no desempenho de uma repetidora, então vamos tentar conseguir o melhor que estiver ao nosso alcance.

Já de início vamos descartar a possibilidade de usarmos um HT como receptor. Por falta de espaço e também por economia, rádios portáteis não costumam usar filtros eficazes, ficando assim susceptíveis a desensibilização e sobrecarga dos circuitos amplificadores de entrada. Normalmente as repetidoras irão compartilhar espaços em altos de morros com outras estações que podem estar transmitindo milhares de Watts, se o receptor não for capaz de impedir que esses sinais sobrecarreguem seus circuitos, a sensibilidade será muito afetada, chegando a deixar o receptor completamente “surdo”. Por esse motivo, nem pense em usar um HT como receptor de entrada da repetidora. Se você estava com essa idéia, deixe-o para ser usado como receptor secundário, para controle da repetidora em outra freqüência.

Um bom receptor é aquele que tem uma boa sensibilidade e ao mesmo tempo uma boa seletividade. Ter boa sensibilidade significa que o receptor precisa ser bem sensível, conseguir captar sinais fracos, quase em nível de ruído, mas que ainda assim esse sinal seja inteligível. O squelch do receptor também precisa ter uma boa sensibilidade, pois existem receptores que são sensíveis, mas o squelch não. Com um squelch não muito sensível, estações móveis podem ter problemas de cortes quando seus sinais chegam em nível de ruído. Outra característica importante para um receptor é sua seletividade. Seletividade é a capacidade que um receptor tem de rejeitar sinais que não sejam o da freqüência selecionada. Um receptor bem seletivo não sofre interferências de sinais adjacentes tão facilmente. É nesse quesito que um HT sai perdendo, é comum um sinal 50Khz acima da freqüência que se sintoniza num HT interferir em sua recepção. Se esse sinal for muito forte, pode interferir em toda a faixa de recepção dele!

Bom, deixando os HTs de lado, uma boa opção seria usar um rádio monobanda (banda simples), diferente dos rádios dual (com duas bandas, normalmente VHF/UHF), eles tem filtros mais eficientes. Um rádio dual tem que deixar passar no mínimo duas faixas de freqüências, e esses rádios novos também recebem 300MHz, 800Mhz, aviação, ou seja, imagine quantos “buracos” esse filtro precisa ter para deixar passar tudo isso. Os rádios mais antigos, aqueles cristalizados ou mesmo o Yaesu FT227R, esse já sintetizado, usavam filtros helicoidais na entrada do receptor, isso diminui consideravelmente essas interferências e deixa o rádio bem mais seletivo. Veja na ilustração abaixo como é bem o filtro de entrada de um receptor monobanda é bem mais estreito no espectro frequência:

 

 

Outra coisa desejável num receptor de repetidora é o indicador de sinal, mais conhecido como S-Meter. Será de grande utilidade na hora de ajustar o duplexador.

Uma vez escolhido o receptor, agora precisamos encontrar os dois sinais que a controladora precisa para funcionar, são eles: COS (Carried Operated Squelch), as vezes chamado de COR (Carried Operated Relay) e o sinal de áudio.

Vamos começar pelo COS, a finalidade desse sinal é indicar se o receptor está ou não recebendo algum sinal em sua entrada. Ele tanto pode ser positivo quanto negativo. No caso de positivo, quando um sinal é recebido pelo receptor o COS apresentará uma tensão de mais de 2V. E se o receptor estiver em silêncio, ou seja, sem receber sinal algum. ele deverá apresentar menos de 0,7V. Nos receptores com COS negativo é exatamente o oposto, na presença de sinal o COS apresenta 0,7V e na ausência mais de 2V.

Para a controladora é indiferente se o COS é positivo ou negativo, mas vamos deixar isso para o capítulo referente à controladora. A maneira mais fácil de encontrar esse sinal é com o auxílio de um multímetro. Normalmente esse sinal está presente no conector que liga o painel do rádio a placa principal dele. Coloque o multímetro em escala de VDC, e comece medindo o primeiro pino desse conector. Abra e feche o squelch do receptor e veja se apresenta alguma mudança de tensão. Se nenhuma diferença for encontrada, continue testando todos os demais pinos do conector. Um deles deverá apresentar características de COS. Se não tiver sorte e não encontrar nada nesse conector, não desista, continue procurando nos circuitos da placa principal do rádio. As pessoas com experiência em manutenção de rádios não terão problema algum em achar esse sinal

O outro sinal que precisamos é o áudio. Existem dois pontos nos receptores de onde podemos retirar o áudio, as vantagens e desvantagens de cada um desses pontos será assunto de artigo futuro. Um desses pontos e o de mais fácil acesso é o da saída de alto-falantes. A desvantagem dessa opção é que se alguém mexer no botão de volume do receptor, alterará o áudio da repetidora.

Já o outro ponto de onde podemos retirar o áudio é chamado discriminador ou detector. O discriminador é um ponto onde o áudio ainda não foi processado pelos circuitos e filtros de áudio do receptor. Às vezes é interessante utilizarmos o sinal de áudio com essas características, mas isso também ficará para o futuro.Para encontrar esse ponto, nos rádios mais atuais, podemos procurar no conector para o opcional de subtom (CTCSS), é quase certo que encontrará o discriminador em um de seus pinos. Se o rádio for mais antigo e não tiver esse conector, pode-se recorrer ao esquema elétrico, normalmente há uma indicação “DET” em algum lugar. A maneira mais fácil de encontrar esse sinal é com a ajuda de um osciloscópio, mas nem todos têm um equipamento desse disponível. Com ele basta testar cada pino do conector ou se não estiver nele, procurar na placa principal do receptor. Procure pelo sinal característico de ruído branco. Conforme figura abaixo.

Agora para quem tem apenas um multímetro, coloque-o na escala VDC, procure por um sinal variável de tensão entre 100mV e 2V. Quando encontrar esse sinal, com o auxilio de um transmissor qualquer, transmita uma portadora na freqüência do receptor para ver se esse sinal fica próximo de zero. Se ficar tente falar alguma coisa no microfone do transmissor, veja se aparece alguma variação na tensão do multímetro. Se tiver problemas em encontrar o discriminador ou mesmo o sinal de COS, peça ajuda a alguém que entenda de manutenção de rádios, com certeza ele poderá ajudá-lo.

Resumindo, veja abaixo as características desejáveis em um receptor para ser usado em uma repetidora:

q       Sensibilidade

q       Seletividade

q       S-Meter

q       Monobanda

As saídas que precisaremos para a controladora são:

q       COS

q       Discriminador ou saída de alto-falante


 

 

 

 

EscESESolhendo umTransmissor

 ESCOLHENDO O TRANSMISSOR.

 

Vamos falar desta vez do transmissor, outro componente muito importante de uma estação repetidora. Primeiro vamos listar as características desejáveis para um transmissor, da mesma maneira que fizemos para escolher o receptor.Seguem as principais caracteristicas:

 

Bom filtro de harmônicos – Transmissores mal projetados podem gerar sinais indesejáveis que podem interferir na recepção da repetidora, portanto um bom transmissor deve ter um bom filtro de harmônicos para evitar esse tipo de problema. Os transmissores atuais, pelo menos os das marcas mais afamadas, normalmente passam por rigorosos testes antes de chegarem ao mercado, e devem ser satisfatórios. Cuidado com transmissores cristalizados do tipo P3 da Motorola, embora seja um ótimo candidato a transmissor de uma repetidora, em geral são encontrados apenas para altas freqüências do VHF, e só trocar o cristal não é o suficiente. O filtro de harmônico desses equipamentos são de banda estreita, ao trocar a freqüência original por uma fora da faixa de atuação do filtro, quase sempre trás problemas.


Bom dissipador de calor – Um transmissor de repetidora precisa agüentar um funcionamento ininterrupto, principalmente para aquelas repetidoras de alto tráfego. Portanto um bom sistema de dissipação de calor é essencial. Usar um transceptor móvel como transmissor de repetidora é perfeitamente possível, mas apenas o dissipados desses rádios não darão conta do serviço, quase sempre sendo necessário à instalação de uma ventoinha sobre seu dissipador.


Bom áudio – Embora essa característica seja meio abstrata, existem transmissores que são famosos pelo seu péssimo áudio. Devemos evitá-los.


Estabilidade de freqüência – Outra característica importante que todos os atuais transmissores oferecem. Nesse caso temos apenas que nos preocupar com os transmissores mais antigos a cristal. É sempre aconselhável conferir sua freqüência de saída com uma certa regularidade.


Potencia de Saída – Na verdade um transmissor de repetidora não precisa necessariamente ser muito potente, já que terá a vantagem de estar instalado em local privilegiado em geralmente utilizando um bom sistema irradiante. E quanto mais potência tem o transmissor, maior será a dissipação de calor necessária. Utilizando esses transceptores de hoje, o ideal é uma potência entre 10w e 25w, uma vez que foram projetados para ciclos de transmissão com intervalos de recepção. Usá-los com a potência máxima (normalmente 50w) não é recomendável, pois seu módulo de potência pode atingir altíssimas temperaturas e por fim queimar. Só para sua referência, tem gente que se preocupa muito com a potência, faz o impossível para conseguir sempre um pouco mais. Lembre-se, para você perceber uma melhora significativa no sinal recebido, o sinal transmitido tem que aumentar pelo menos 10 dB. Traduzindo, um sinal de 10w tem que ir para 100w para fazer diferença. Então aumentar de 25w para 50w nem sempre resulta em sinal muito melhor, mas com certeza resulta em maior dissipação de calor e menor vida útil do seu transistor de saída.

Agora quanto aos sinais necessários para sua interligação com a controladora de repetidora, apenas dois sinais serão necessários. São eles: entrada de áudio (entrada de microfone ou modulador) e PTT, Esse último normalmente acionado quando em contato com o terra.

 

E para finalizar estou acrescentando um Glossário de termo técnicos que estará presente no final de cada artigo para os termos mais empregados:

Harmônicos na Transmissão - Interferências hormônicas do transmissor são caudas pelas características não lineares do transmissor. Eles são criados devido aos multiplicadores de freqüência utilizados no projeto. Se um sinal harmônico estiver na banda passante do transmissor e com amplitude suficiente pode degradar o desempenho do receptor da repetidora.

 

Banda Passante -  É a faixa de freqüência que um filtro permitirá a passagem.

 

Emissões Espúrias - São emissões que podem ser atrinuidas a diferentes fatores do transmissor. A geração de freqüências espúrias pode ser devido as características não lineares do transmissor, ou também pelo mal posicionamento de componentes e acoplamentos indesejáveis no layout da placa. Isso pode ser resultado de um mal projeto ou defeitos de fabricação. Se um sinal espúrio estiver na banda passante de um receptor nas proximidades, pode degradar seu desempenho.

 

Desensibilização - É uma interferência que ocorre quando há um sinal de transmissão nas imediações do local do receptor e de freqüência próxima. Normalmente ocorre quando se utiliza um duplexador mal ajustado, o transmissor da repetidora ao entrar no ar atrapalha a recepção da repetidora.

 

Intermodulação - É uma forma potencial de interferência resultante de uma mistura de freqüências de transmissão. Essa mistura fomra uma nova freqüência que pode interferir nos receptores próximos.

 

Transmitter IM is a form of potential interference that results from the "mixing" of transmitter frequencies resulting from amplifier nonlinearities. The frequencies mix to form new frequencies that are potential forms of interference to other receivers in close proximity. Any resulting transmitter IM products are identified through our IM screening service.

 

DTMF - Sinais sonoros gerados pelo teclado dos microfones de nossos rádios e também por teclados de telefone. Servem para comandar a placa controladora da repetidora.

 

COR - (Carrier Operated Relay) Sinal enviado pelo receptor à placa controladora da repetidora para avisar que um sinal está sendo recebido.

 

Sinal de PTT - (Push To Talk) E o sinal enviado ao transmissor informando que deve transmitir, normalmente ativado ao se conectar ao terra do circuito.

 

Discriminador - Sinal de áudio do receptor antes de passar pelos filtros de áudio.

 

Modulador - Entrada de áudio de transmissão após os filtros de áudio.

 

Duplexador - Cavidades resonantes (filtros) que permitem se transmitir e receber um sinal de rádio utilizando apenas uma antena.

 

Meu receptor tem +o sinal de COR Positivo. O que devo fazer?

As controladoras de número de série entre 001 e 146 usam a lógica de COR negativa. Isso significa que o sinal de COR deve ser abaixo de 0,7V para a controladora entender que tem alguém acionando a repetidora, e quando não acionada uma tensão maior que 2V. A maioria dos receptores usam lógica negativa, mas algum usam positica, ou sejam quando um sinal chega no receptor ele envia mais de 2V, e quando não aciona fica em menos de 0.7V. Para resolver esse problema basta colocar um transistor NPN como inversor. Veja o esquema na figura abaixo:

Obs: As controladoras de números de série a partir de S146 tem as duas entradas, a negativa e a positiva, facilitando a instalação nesses casos de COR positivo.

PY2JF – João Roberto