Medir y ajustar ondas estacionarias

Como decía ayer, antes de utilizar la antena que construí tengo que medir y ajustar las ondas estacionarias. Para los que no saben muy bien de que estoy hablando, las ondas estacionarias ocurren cuando una onda electromagnética se refleja de vuelta sobre si misma creando un patrón de interferencia que puede dañar los equipos de transmisión y que sobretodo disminuye la potencia de emisión efectiva de manera importante.

Para eliminar las ondas estacionarias existen dos procedimientos habituales: el primero, consiste en modificar ligeramente algunos elementos de la antena (longitud, curvatura, ferritas, bobinas,…) para ajustarlas a la frecuencia de emisión. El problema es que este método solo funciona si queremos transmitir en una única frecuencia pero si por el contrario queremos movernos entre 27 MHz y 30 MHz, cuando hayamos ajustado la antena para 27, estará desajustada para 30 y viceversa.

La solución para evitar este inconveniente pasa por utilizar un acoplador de antena que transforma la impedancia de la antena para que coincida con la impedancia de la línea de transmisión. En mi caso, yo utilizoo un Zetagi CB Matchbox M27 que me compré hace 30 años y que aun da vueltas por casa.

Para ajustar las ondas estacionarias, comenzaré midiéndolas con el medidor que lleva incorporado mi vieja Galaxy Neptune.

Medidor de la Galaxy Neptune para la banda de 10 metros

Primero de todo, tenemos que mover el interruptor «S/RF» a la posición «CAL» e irnos a la frecuencia para la cual queremos ajustar la impedancia de la antena. Una vez ahí, en FM (nunca en SSB), emitiremos señal y con el potenciómtro «SWR CAL» moveremos la aguja del indicador para que se situe en el triángulo rojo invertido que pone «CAL». Después moveremos el interruptor a la posición «SWR» y en la escala superior ya estaremos midiendo el nivel de las ondas estacionarias.

El objetivo es que la aguja no se mueva, es decir, que esté a cero y para eso mientras continuamos en modo transmisión moveremos los potenciómetros del Matchbox, «Tune» y «Load», uno después de otro, hasta que el indicador de SWR (Standing Wave ratio) esté a cero.

Si no conseguimos dejar a cero las ondas estacionarias es que hemos hecho una mala antena o que el cable está roto por algún lado aunque generalmente suele ser lo primero.

Acoplador de antena Zetagi

Con esto ya tendríamos la antena ajustada para la frecuencia que queremos. Yo generalmente la ajusto a 28,5 o 28,7 Mhz pero si quiero ir mucho más abajo de 28, tendría que volver a ajustarla.

Para terminar, moveríamos el interruptor a la posición «S/RF» para obtener el nivel de señal que estamos recibiendo y la potencia a la ques estamos transmitiendo, posición en la que recomiendo que operemos.

Antena dipolo para 10 metros

Fue hace más de 25 años que construí mi última antena dipolo para la banda de los 10 metros (28MHz). Pero ese largo período de oscuridad electromagnética terminó hoy.

Compré el otro día unos cuantos metros de cable coaxial RG58 (para empezar), unos cuantos PLs con sus correspondientes bases y unos 5 metros de cable eléctrico.

He comenzado soldando un PL a cada uno de los extremos del cable coaxial, y después he calculado la longitud que cada uno de los polos debería tener aplicando esta fórmula:

Longitud del polo = 71,25 / frecuencia

En mi caso, quería construir una antena para operar en la frecuencia central de la banda a 28,500 MHz por lo que la distancia calculada de cada polo resulta en 71,25/28,5 = 2,5 metros.

Ahora ya solo nos queda medir y cortar dos cable iguales de 2,5 metros cada uno, al que añadiremos unos 3 cms más para poder sujetarlo y soldarlo. A continuación soldaremos un extremo de cada uno de los dos cables a la base del PL como se muestra en las siguientes imágenes.

Base de PL con las soldaduras de cada uno de los dos extremos del dipolo – Vista superior
Base de PL con las soldaduras de cada uno de los dos extremos del dipolo – Vista lateral

Después hemos hecho un lazo en cada uno de los extremos de los polos de la antena y les hemos aplicado un poco de estaño para que no se rompan y han quedado así:

Extremos estañados de cada uno de los polos de la antena para 10 metros

Y ya está. Al final sale una antena que mide con los dos polos estirados unos 5,05 metros y que en mi caso la he puesto en forma de dipolo invertido (como una V al revés). El siguiente paso será medir y ajustar las ondas estacionarias para no tener pérdida de potencia y finalmente probarla.

Detalle de la sujección de uno de los extremos de la antena dipolo

En la fotografía anterior, se muestra el detalle de como he tensado cada uno de los extremos de los polos de la antena utilizando cable de nylon (de pescar) para anudarlo al lazo estañado y desde ahí sujetarlo en cualquier saliente o tornillo en la pared.

Es importante que la antena no tenga ningón obstáculo a su alrededor, expecialmente metálico.

Teleférico con Lego

Mis hijos hace semanas que insistían en que hiciéramos un teleférico con Lego y especialmente Blanca estaba muy interesada en extenderlo para hacer un telesilla que recorriera toda la casa y que utilizásemos harina para simular nieve. Ya le he dicho que lo de la harina no lo veía claro…

Lo que si hemos hecho es el mecanismo de un teleférico que hemos colgado atravesando todo el comedor con una longitud total de unos 7 u 8 metros.

Básicamente hemos utilizado un hilo de nylon de pescar de los que son capaces de soportar hasta 6 kgs y lo hemos atado y tensado de puerta a puerta. La idea era tener el hilo fijo y un mecanismo móvil hecho con Lego Technic que a base de poleas y motores se fuera moviendo por el cable.

Teleférico con Lego Technic

El diseño es bastante sencillo y lo único que hemos tenido que probar varias veces es el sistema de suspensión porque tenía que estar compensado a nivel de pesos para que no se tumbara. Al final lo hemos resuelto ubicando las baterías en la parte más baja y compensando su peso con el del motor en el otro lado y más arriba.

Le hemos añadido también un mecanismo de control remoto para poderlo mover adelante y atrás cómodamente desde el sofá.

Para la ubicación del cable de nylon, en la siguiente fotografía se muestra el detalle de por donde se tiene que colocar para que se genere la tracción necesaria.

Mecanismo de suspensión sobre cable de nylon para Lego Technic

En rojo he dibujado por donde se tiene que poner el cable de nylon para que se deslice. Es importante tener en cuenta que las ruedas tienes que moverse en direcciones contrarias ya que el hilo coge tracción en una por arriba y en otra por abajo. Para hacerlo, basta con colocar dos poleas juntas.

En el vídeo anterior puede verse como queda una vez montado y en movimiento.

Cableado de Power Functions en Lego

No es evidente, ni siquiera para mi, el funcionamiento del cableado en las Power Functions de Lego. Todos los cables por defecto llevan 4 polos aunque a veces solo se utilizan 2.

Cableado de Power Functions en Lego

Lo interesante es como funciona ya que sigue una lógica no convencional pero realmente útil:

      • Tierra: Siempre está conectado. Es el polo negativo.
      • 9V: Siempre está conectado a una tensión de 9V, independientemente de como hayamos asignado la dirección de las baterías en el pack. Es el polo positivo.
      • C1 y C2: Dependiendo de la dirección que asignemos en el pack de pilas C1 o C2 llevarán 9V o 0V. Es decir, si el interruptor de las pilas está a la derecha, C1 tendrá 9V y C2 cero pero cuando lo movemos a la izquierda, la polaridad se invertirá pasando C1 a 0V y C2 a 9V.

Aunque esta disposición puede resultar redundante, la verdad es que es bastante inteligente ya que con el mismo grupo de 4 polos en un solo cable se pueden realizar todas las combinaciones que queramos de una forma sencilla.

Control de dirección con Lego

Estas últimas semanas mis hijos y yo estamos jugando bastante con Lego. Más allá de seguir los manuales para seguir montajes, lo que realmente nos (me) gusta es construir cosas por libre y darle un poco a la imaginación.

Con Lego Technic y un poco de electrónica, la verdad, es que puedes hacer cosas bastante espectaculares y la mayor complicación no dejan de ser 5 o 6 mecanismos claves, uno de ellos el control de dirección. Aquí os dejo un esquema que he encontrado, no precisamente de Lego, pero que es totalmente aplicable si queremos contruir un sistema de dirección para cualquier tipo de vehículo. El montaje es tan claro que no precisa explicación adicional.

Control de dirección para Lego Technic (foto de Clementoni Mechanics Lab Set)

En otro momento publicaré algo sobre diferenciales. ese gran mundo que por mucho que haya montado ya unos cuantos aun no acabo de entender bien como funcionan.

Actualizar PHP en Lightsail para WP

Si hace ya tiempo que instalaste tu instancia de AWS Lightsail para WordPress, es muy posible que tengas un mensaje que te taladra la cabeza cada vez que accedes al escritorio de WordPress…

Obviamente no puedes irte a dormir tranquilo con este mensaje cuando te ha salido 60 veces. Así que una noche de sábado de esas en las que has hecho una buena siesta por la tarde y los niños ya están durmiendo es ideal para realizar la actualización de PHP en mi instancia de Lightsail en AWS.

Lo primero que hay que saber es que no hay un botón de «Actualiza PHP a la versión X» en Lightsail, WordPress o Bitnami ni ningún script que te permita ejecutar la actualización desde línea de comandos.

Puestos a buscar por la web, di con una de las pocas páginas donde explican como actualizar PHP sin migrar la instancia, Upgrade PHP on Bitnami WordPress without Migration, y francamente vi claro que quizás no era el mejor camino porque tenías que lanzar un montón de scripts directamente a producción.

La solución que decidí finalmente fue bastante sencilla y consistió en hacer una copia de seguridad de la instancia actual en Lightsail, crear una nueva instancia (donde Bitnami ya instala la versión 8.2 de PHP junto con la 6.5 de WordPress), instalar el certificado SSL, cambiar la IP en el gestor de dominios e importar los datos de la copia de seguridad que habíamos creado. Por último, borré la vieja instancia después de comprobar que todo funcionaba correctamente. Al final fue una hora y poco lo que tardé en todo el proceso.

Si necesitas algo más de información con los pasos intermedios, puedes utilizar esta pequeña guía que es sencilla pero detallada: Updating PHP version on Bitnami WordPress.

Medidor de distancia laser para Lego

Pol y yo estamos construyendo un ascensor con Lego y pretendemos ponerle una botonera y que vaya al piso que pulsemos. La tarea no es tan fácil como parece porque vamos a utilizar un Arduino y necesitaremos una unidad de potencia para controlar el motor (un puente dual H L298N), la botonera y un medidor de distancia para saber donde está el ascensor en cada momento.

Podíamos haberlo hecho con sensores en cada piso pero entonces el cableado iba a ser un infierno así que pensamos que un medidor de distancia podría funcionar bien. Nos decantamos por un medidor laser porque el ángulo de salida es más estrecho y así nos evitamos los rebotes típicos en los medidores por ultrasonidos.

Al final, el escogido ha sido el VL53LXX-V2 (llamado «time-of-flight» porque calcula el tiempo de ida y vuelta del haz laser), que incorpora un diminuto emisor y receptor laser con un ángulo de salida de unos 25º. Si lo compras, vas a tener que soldar los terminales tú mismo lo cual no es mayor problema. En mi caso, me llevo un poco de tiempo porque las puntas son muy pequeñas y mi soldador un poco antiguo (25 años al menos).

Medidor Laser Time-of-Flight VL53LXX-V2

Para engancharlo a las piezas de lego, no me compliqué mucho la vida y lo pegué por la parte de los terminales y cable con celo a un doble bloque 4×4.

VL53LXX-V2 para Lego y Arduino

El esquema de conexión es sencillo:

ArduinoVL53LXX-V2
5VVIN (blanco)
GNDGND (lila)
SCLSCL (azul)
SDASDA (verde)

El siguiente paso ha sido preparar el sketch para nuestro Arduino One Rev4. En nuestro caso, para probarlo, hemos enviado la lectura de la distancia al serial monitor. Hemos utilizado la librería «Adafruit_VL53L0X» en la versión 1.2.4.

const int EchoPin = 5;
const int TriggerPin = 6;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(TriggerPin, OUTPUT);
  pinMode(EchoPin, INPUT);
}

void loop() {
  int cm = ping(TriggerPin, EchoPin);
  Serial.print("Distancia: ");
  Serial.println(cm);
  delay(1000);
}

int ping(int TriggerPin, int EchoPin) {
  long duration, distanceCm;
  
  digitalWrite(TriggerPin, LOW); 
  delayMicroseconds(4);
  digitalWrite(TriggerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TriggerPin, LOW);
  
  duration = pulseIn(EchoPin, HIGH);
  
  distanceCm = duration * 10 / 292/ 2;   //convertimos la distancia a cms
  return distanceCm;
}

El funcionamiento final es impecable. Me ha sorprendido la fiabilidad y precisión que ofrece en la medida de la distancia. Pese a todo, una vez montado dentro del ascensor, pierde un poco de exactitud en la planta baja porque el ángulo se extiende mucho y debe tener algún rebote inesperado, pero nada que al final no se pueda arreglar con una tabla ajustada manualmente.

Ascensor con Lego

Pol, Blanca y yo estuvimos el fin de semana pasado construyendo un ascensor con Lego. Obviamente, la mayor complejidad estaba en el mecanismo eléctrico para mover el ascensor entre las distintas plantas y más concretamente para hacerlo bajar.

En el diseño inicial, pusimos la caja del ascensor dentro de un armazón pero la fricción por sus cuatro lados hacía que el motor lo hiciera subir pero no bajar. Para solventarlo, montamos una nueva columna de pisos donde solamente había rozamiento en dos puntos que equivalían al 5% de todo el perímetro de la caja del ascensor. Y funcionó!.

Ascensor eléctrico hecho con Lego

El siguiente pasó será añadirle los botones de los pisos y algún sistema electrónico para poder controlar que el motor se detenga en cada una de las plantas al pulsarlos. Quizás un buen momento para comenzar con un Arduino.