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Una manera muy empleada para estudiar los hábitos
de animales salvajes de mediano o gran tamaño
consiste en sujetar en el animal un pequeño
transmisor de alta frecuencia que irradia señales
para su ubicación.
El receptor es entonces dotado de una antena direccional
que facilita la ubicación y por la intensidad
de la señal se puede estimar la distancia
en que se encuentra.
La banda de operación más conveniente
para este tipo de equipo se sitúa entre 50
y 500MHz, lo que corresponde a la parte del espectro
de VHF y parte del de UHF.
Estas señales tienen buena penetración
con antenas pequeñas y bajas potencias, y
pueden ser recibidas con más facilidad con
antenas direccionales.
De hecho, una antena de mayor direccionalidad puede
ser proyectada y transportada si fuera de frecuencias
más altas.
Según la bobina, nuestro pequeño transmisor
puede operar entre 50 y 200MHz, lo que significa
que hasta incluso se puede usar una radio comercial
de FM para operar como receptor.
Montado en una pequeña caja, será
alimentado con baterías de larga duración
o incluso con pilas alcalinas, posibilitando así
que tenga una autonomía de algunos días.
Recordamos que la potencia influye directamente
en la autonomía de la fuente de alimentación;
esto significa que podemos sacrificar el alcance
si queremos más autonomía.
Por supuesto que para un animal de gran tamaño,
la batería puede tener un tamaño mayor,
lo que también implicará un alcance
y autonomía mayores.
En la figura 1 damos la sugerencia básica
de montaje que consiste en el uso de collar con
la antena envolviendo este elemento.
Las características básicas de nuestro
transmisor (que pueden ser alteradas sensiblemente)
son:
Características:
* Tensión de alimentación : 6 ó
9V
* Frecuencias de operación: 50 a 200MHz
* Alcance: 100 a 800 metros (dependiendo de las
condiciones locales)
* Autonomía: depende de la alimentación
usada
* Receptor usado: VHF o FM
* Tipo de emisión: bips.
Cómo Funciona
Para la producción de las señales
de alta frecuencia tenemos un oscilador de tipo
bastante conocido, con un único transistor
operando en la configuración de base común
(Q1).
En este circuito C5 tiene por finalidad realimentar
la señal entre el colector (salida) y el
emisor (entrada), manteniendo así las oscilaciones.
L1 y CV determinan la frecuencia de operación
mientras que los resistores R3 y R4 proporcionan
la polarización de la base del transistor.
El capacitor C4 hace el desacoplamiento de la base,
y C3 proporciona un camino para la señal
de audio que viene de la etapa moduladora.
El modulador consiste en un doble oscilador basado
en las 4 puertas de un circuito integrado CMOS del
tipo 4093B.
Una puerta (CI-1a) es usada como un oscilador lento
que determinará, por medio de R1 y C1, el
intervalo entre los bips. La salida de esta puerta
va al nivel alto con un ciclo activo de aproximadamente
50% en intervalos que varían entre 0,5 y
2 segundos. Este intervalo podrá ser fácilmente
alterado por la elección apropiada de C1.
La otra puerta (CI-1b) es usada como un oscilador
de audio determinando la tonalidad de los bips producidos.
Esta tonalidad puede también ser alterada,
ya sea con el cambio de R2, ya sea con el cambio
de C2. No recomendamos que R22 sea menor que 10k.
Las señales de los dos osciladores son combinadas
en las dos puertas restantes (CI-1c y CI-1d).
De esta forma, tenemos en la salida de las dos puertas
y en la entrada de modulación del transmisor
bips a intervalos con la forma de onda que muestra
la figura 2.
El alcance de este tipo de aparato está condicionado
a diversos tipos de factores que deben ser analizados
en función de la aplicación: el primero
es la absorción más alta que determinados
ambientes tienen, por ejemplo las selvas cerradas
que reducen el alcance.
Otro factor es el relieve ya que, por ejemplo, un
cerro, puede impedir que la señal llegue
al receptor.
Finalmente tenemos la propia potencia, que según
dijimos está condicionada a la autonomía.
Para una alimentación de 6V tenemos una corriente
consumida de 10 a 20mA y que puede ser alterada
por el aumento de R5 (el aumento de este componente
hasta 150 reduce el consumo, aumenta la autonomía
de las pilas pero reduce el alcance).
Para una potencia mayor, el transistor puede ser
cambiado por el 2N2218 y la fuente de alimentación
debe ser proporcionalmente más potente, esto
con una alimentación de 9V o incluso de 12V.
Mientras tanto, tendremos un consumo que variará
entre 50 y 200mA.
Montaje
En la figura 3 tenemos el diagrama completo del
aparato.
En la figura 4 tenemos la disposición de
los componentes en una pequeña placa de circuito
impreso.
Observe que podemos tener un montaje bastante compacto
que, con una fuente de alimentación podrá
ser instalado en una caja plástica robusta.
La robustez de la caja es muy importante, dada la
posibilidad de que el animal estudiado esté
expuesto a la lluvia o incluso entre al agua.
L1 tendrá un número de espiras que
depende de la banda de frecuencias de operación:
Nº de espiras Banda (MHz)
6 50-80
4 80-110
3 110-130
2 130-150
1 150-200
El diámetro de la bobina es 1 centímetro
y el alambre usado puede ser de 18 a 22 (1,024 mm
a 0,6438 mm) rígido común o esmaltado.
El capacitor C5 debe ser reducido a 2,2pF en la
banda de 130 a 150MHz y a 1pF en la banda de 150
a 200MHz.
El trimmer es del tipo 2-20pF y todos los capacitores
deben ser cerámicos de buena calidad.
Los resistores son de 1/8W ó 1/4W con 5 a
20% de tolerancia.
Para el transistor tenemos dos opciones: podemos
usar el BF494 o incluso el BF495 si la alimentación
fuera con 6V. Para alimentación con 9V o
incluso 12V el transistor debe ser el 2N2218. La
antena será un trozo de alambre que quedará
arrollado junto al collar que sujeta el aparato
al animal. Este alambre debe tener de 20 a 80 cm
de largo.
Prueba y Uso
La prueba de funcionamiento puede hacerse con un
receptor que sintonice la banda buscada. Basta entonces
ajustar CV para que la operación ocurra de
la manera esperada. Las alteraciones de los valores
de los componentes que determinan el Bip pueden
hacerse en el taller.
Comprobado el funcionamiento debemos pensar en la
conexión de una antena direccional al receptor,
según muestra la figura 5.
Esta antena puede ser del tipo comercial de FM o
UHF o bien TV para los canales más altos,
de pequeño porte, en la cual adaptamos un
cable para facilitar la manipulación.
Esta antena es conectada al receptor preferiblemente
por medio de cable coaxil. Si el receptor no tuviera
entrada para esta antena, la misma se puede hacer
según muestra la figura 6.
Vea que uno de los cables está conectado
a la entrada de antena normal (que debe ser desconectada)
y otra a la tierra del circuito.
Comprobado el funcionamiento sólo resta pasar
al tipo de fijación que se desea en el animal.
Una prueba en campo abierto o bien en las condiciones
normales de investigación verificará
el alcance. Con la antena direccional, la señal
recibida será más fuerte en la dirección
en que se encuentra el animal. Este tipo de aparato
también se puede usar para encontrar estaciones
de recolección de datos que estén
instaladas en lugares difíciles, o que pueden
perderse fácilmente como por
ejemplo, en medio del bosque. El agregado de un
temporizador permite conectar la alimentación
y colocar el temporizador en funcionamiento solamente
en el horario en que se pretende recuperar el material.
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