Notas sobre puentes de ruido
2012-04-19 (preliminar)

Por Miguel R. Ghezzi (LU 6ETJ)
 

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Los puentes de ruido (Noise Bridge en inglés) son sencillos medidores de impedancia que como generador de RF utilizan uno capaz de generar señal en todas las frecuencias simultáneamente y como detector un receptor monofrecuente.
Los puentes convencionales utilizan un esquema inverso, el generador de RF está en una frecuencia y el detector cubre una banda relativamente ancha del espectro.
A una señal de esas características la denominamos así porque a menudo interfieren con las señales deseadas y por eso las consideramos "ruido" auqnue en este caso nos sean muy útiles para el propósito.
Los puentes comunes que encontramos en el mercado o construirmos con circuitos mínimos no son exactos ni precisos, básicamente por su construcción elemental, pero son útiles a la hora de ofrecernos información útil acerca de algunos dispositivos, componentes, líneas y antenas.

Normalmente no ofrecen un rango muy ampio de impedancias. En la parte resistiva desde 0 ohms hasta unos 250 o 500 W independientemente de la frecuencia y en la parte reactiva, el rango de ractancias depende de la frecuencia siendo menor a medida que la frecuencia es mayor, típicamente una XL máxima de 450 W a 3,5 MHz a 50 W en 29 MHz y desde una XC de 1400 W en 3,5 MHz a 180 ohms en 29 MHz. El rango de reactancias depende fbásicamente de la capacidad mínima y máxima del capacitor variable empleado, el capacitor de referencia y la resistencia del resistor variable usado para medir la parte resistiva de la impedancia a medir, la resistencia del resistor variable nos da directamente ese valor..

La mayoría de los circuitos publicados y aparatos ofrecidos comercialmente adolecen de cierta dificultad para obtener sus lecturas, inexplicablemente (para mi) recurren a una forma de presentar la lectura de reactancias en el dial que precisan de fórmulas o gráficos para obtener el valor de reactancia. El MFJ-202B o el clásico de Palomar Engineers utilizan con alguna variante un dial calibrado en capacidad que obliga a realizar cuentas relativamente incómodas en algunos casos. Tanto Palomar como MFJ ofrecen gráficos para facilitar la obtención de la reactancia a partir de la capacidad marcada en el dial. MFJ entrega un juego de ecuaciones a saber:

         ec-1       ec-2

que valen únicamente para su puente donde f es la Frecuencia en MHz, Cd la capacidad marcada en el frente y X las reactancias en ohms con signo según determine el lado del dial donde se lee Cd.

Esas ecuaciones pueden generalizarse para cualquier puente como:

   ec-3       ec-4

donde f = frecuencia en MHz, Cref = Capacidad del condensador que está sobre la rama opuesta al variable y Cd, la diferencia entre la capacidad verdadera del variable en la posición del null y la de referencia o dicho de otra manera: |Cvreal-Cref| quedando determinado si es inductiva o capacitiva (con signo) de acuerdo a si la lectura cae sobre el lado izquierdo o el derecho del cero central igual que en el MFJ.
Estas fórmulas nos permiten obtener la reactancia verdadera leyendo las indicaciones del dial en función de la diferencia entre la capacidad actual de variable y la de referencia.

Las ecuaciones 1 y 3 se utilizan cuando la indicación es de una reactancia inductiva, es decir cuando el condensador del dial está más "cerrado" respecto del punto de referencia "0", indicado como "-C" en el circuito de la ARRL o "XL" en MFJ.
Las 2 y 4 para reactancia capacitiva, cuando el condensador del dial está más "abierto" (menos capacidad). El autor del circuito de la ARRL sugiere tarar el dial del lado de las reactancias capacitivas con unos valores virtuales de capacidad que permiten emplear la fórmula estándar de reactancia para obtener el valor. Una forma que confunde a la mayoría de las personas que me consultaron al respecto, los comerciales indican simplemente la diferencia de capacidad.

Si observamos las ecuaciones notaremos que la reactancia es inversamente proporcional a la frecuencia. Si calculamos el valor de reactancia para cada valor del dial asumiendo la frecuencia como 1 MHz, obtendremos una X normalizada a 1 MHz para cada valor Cdial. Si marcamos el dial con esa X, luego para usarlo en la práctica bastará con dividir el valor leído por la frecuencia a la cual se realiza la medición para sencillamente hallar el valor, sin gráficos y sin realizar cuentas complicadas, inclusive mentalmente podemos intuir el valor aproximado.


Bibliografía consultada en este capítulo

Palomar Engineers, RX-Noise Bridge Operators's Manual. http://bama.edebris.com/download/palomar/bridge/bridge.pdf

The Radio Amateur HandbookA calibrated noise Bridge, pag.26.29 ARRL Press. 1996.

The Radio Amateur HandbookNoise bridge for 160 trough 10 meters, pag.25.36 ARRL Press. 1985.

MFJ Enterprises, MFJ-202B Noise Bridge. http://www.mfjenterprises.com/pdffiles/MFJ-202B.pdf


Copyright © 2012 Miguel Ricardo Ghezzi - LU 6ETJ - Argentina.


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keywords: Noise Bridge, escalas, calibración.