Acopladores de AM (ATU)

Conozca mas sobre los acopladores ATU desde su principio de funcionamiento y su ajuste, este análisis hecho por un experto en el tema Ing. Mauricio Bahamonde de Continental Lensa quien nos da sus mejores consejos sobre el tema.

¿Cuál es la mejor manera de proteger un Transmisor de radio (Tx) frente a descargas atmosféricas?

En mi experiencia la mejor protección se logra con un adecuado acoplamiento entre el ATU, línea coaxial y Tanque del Tx. Una chispa es, en estricto rigor, una línea de plasma que une los puntos que toca. Como el plasma es muy buen conductor, tendremos un cortocircuito en cada lugar de arco. En resumen, tenemos una técnica para poder revisar las medidas de nuestro sistema al cortocircuitar chisperos y todo otro lugar donde pueda saltar una chispa.

El otro elemento de diseño que debemos considerar es que siempre es mejor considerar que el wattmetro del Tx está dañado y diseñar la estación de tal forma que no se dañe en esa condición. El concepto es muy simple, los amplificadores de estado sólido, todos los que he visto, se comportan como una fuente de tensión. Esto quiere decir que preponderantemente su comportamiento es como el tomacorriente del muro, mientras más baja es la resistencia (o reactancia) de la carga mayor será la potencia activa (o reactiva) que entreguen.

Por este comportamiento tenemos un criterio de diseño:

Cuando ponemos una cinta de cobre en cada chispero debe tenerse en la salida de los amplificadores una resistencia (o reactancia) alta. Con esto conseguimos que el amplificador no entregue potencia. Para conseguirlo es un poco mas complicado, pero una vez que uno entiende lo que busca y como moverse, siempre puede llegar a un estado favorable. Donde independiente de las protecciones del Tx, tendremos un buen comportamiento. Sólo voy a mencionar en esta nota que el secreto está en la rotación de fase del acoplador, de manera que desde la salida de los amplificadores hasta los chisperos haya múltiplos de 90°, de manera que se invierta de cortocircuito a circuito abierto.

Para verificar que la rotación del sistema tanque-coaxial-ATU tiene la rotación correcta consideremos un amplificador final de RF de estado sólido, en el mayor de los casos se comporta como una fuente de tensión. Esto significa que si bajamos la carga entregará mas corriente manteniendo la tensión de salida. En la práctica éste comportamiento se traduce en mayor potencia.

Como estamos buscando protección, el comportamiento esperado es que baje la corriente en un evento de fallo y con ello que se proteja de forma natural (independiente de las protecciones).

Para garantizar este comportamiento, deberemos realizar la suficiente prueba empírica:

1. Apagar te Tx

2. Desconectar la unidad de suma de los módulos de potencia

3. Insertar el puente de impedancia entre la salida de los módulos de potencia.

4. Instalar una lamina de cobre de 1cm de ancho entre los extremos del conductor. Tengan mucho cuidado con las conexiones ya que son críticas y dado que el valor de reactancia a medir será multiplicado carios cientos de veces por las mallas del tanque y el ATU una conexión floja, sucia, o con un cable delgado (de alta inductancia) puede hacer fallar la medida.

5. Hacer la medida de Impedancia con el puente con un generador externo, dado que la mayoría de los amplificadores en ese punto tienen formas de onda “no sinusoidales” que falsean las medidas del puente.

6. Repetir este procedimiento para cada chispero, y los extremos de la banda. Esto genera tres lecturas por cada chispero.

Ahora ¿como se si el sistema esta protegido?

1. Sí las impedancias son altas, una 10 veces el módulo de la impedancia de carga del amplificador.

2. En la mayoría de los amplificadores transistorizados una impedancia de carga capacitiva también es causa de un posible daño. Por ello, salvo indicación contraria consideraremos que una reactancia negativa también es causa de problemas.

Ahora tengo mis medidas y un criterio para saber si el Tx está protegido o no. ¿que hago?

1. Si un chispero da mal, puedo moverlo de posición

2. Puedo mover el ángulo de rotación del ATU y repetir el proceso.

3. En última instancia puedo retirar aquellos chisperos que no cumplan con el criterio. Pero teniendo siempre en cuenta que debo dejar al menos uno en el sector del sistema radiante.

En conclusión, el presente método de comprobación nos permite aumentar la confiabilidad del sistema con un costo menor. El presente artículo no profundiza en la forma de cálculo la podremos revisar en otra ocasión.

Ing. Mauricio Bahamonde
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