Tipos de emisoras para aeromodelismo

Para el manejo de nuestros aviones de radiocontrol necesitamos de un equipo de radio constituido por una emisora, un receptor y servos. La emisora se encarga de transmitir al recepctor (situado en el avión) las órdenes dadas por el piloto moviendo los sticks de mando y el receptor envia dichas órdenes a los servos que las transforma en movimiento de los mandos de control del avión como lo son los alerones, timón, profundidad, etc…

Existen emisoras desde 2 canales hasta 14 canales.

Para pilotar un avión con motor necesitamos un mínimo de 3 canales (para un velero sin motorización pueden bastar con dos canales), uno para el motor, otro para la profundidad y otro para los alerones o el timón (pilotar un avión con timón en lugar de alerones es muy complicado para el novato) pero lo normal es necesitar de 4 canales para el motor, profundidad, timón y alerones. A la hora de comprar una emisora si nuestra economía nos lo permite es recomendable comprarla de al menos 6 canales para disponer de dos canales adicionales para accionar por ejemplo un tren de aterrizaje retráctil o unos flaps por ejemplo. Cuantos más canales dispongamos más operaciones podremos realizar.

Cuando compramos un equipo de radio para nuestro avión éste ya se compone de todo lo necesario para poder pilotar un avión de 4 canales, emisora, receptor, interruptor de encendido de la parte del equipo instalada en el avión, una caja para las pilas y 4 servos. Es aconsejable no utilizar pilas sueltas en el avión con la caja suministrada (portapilas) ya que a veces puede dejar de hacer contacto una de las pilas dejando de responder el receptor. Para evitar esto prepararemos un pack de baterías uniendo en serie las cuatro pilas (en el caso de alimentar el receptor con 4,8 V) con trenza de cobre (como la que se usa en los contactos de los coches de scalextric) soldada con estaño, no obstante últimamente los equipos de radio ya se suelen suministrar con un pack de baterías para la emisora y para el receptor.

Una de las características principales de un equipo de radio es la forma en la que emite, es decir, como codifica la
información a enviar en la señal que emite. Podemos distinguir los siguientes tipos:

Amplitud modulada (AM)

La modulación de amplitud es un tipo de modulación lineal en la que se hace variar la amplitud de la onda portadora. Los cambios en la onda portadora se ajustan con las variaciones de nivel de la señal moduladora que es la que contiene la información a transmitir. La ventaja de AM es que su demodulación es muy simple con lo que los receptores son muy sencillos y baratos. Este método de transmitir es poco fiable y su uso queda relegado al automodelismo y al modelismo naval.

Frecuencia modulada (FM)

La frecuencia modulada (FM) o la modulación de frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia. La emisión se realiza en banda estrecha con lo que los equipos de FM son menos sensibles a las interferencias.

Ya hemos visto que para aeromodelismo se emplea la FM y ahora hemos de diferenciar entre los dos tipos de modulación para la FM:

Modulación por Posición de Pulsos (PPM)

Este tipo de modulación es el más extendido y se caracteriza porque la señal emitida es analógica, tiene la ventaja de que podemos emplear receptores y emisoras de distintas marcas ya que la compatibilidad es 100% (siempre que sean ambos PPM y trabajen en la misma banda y frecuencia). Tiene el inconveniente de que el número de canales es limitado. En cuanto a la decodificación de la señal en el receptor podemos encontrarnos con “single conversion” o “dual conversion“. Los que emplean “single conversion” son más sensibles con la recepción de señales de las frecuencias adyacentes que estén usando otros pilotos.

Modulación por Impulsos Codificados (PCM)

La Modulación por Impulsos Codificados (MIC o PCM por sus siglas inglesas de Pulse Code Modulation), es un procedimiento de modulación utilizado para transformar una señal analógica en una secuencia de bits. Con esta modulación la comunicación entre emisora y receptor está más libre de interferencias por ser digital. Tanto la emisora como el receptor están provistos de microprocesadores, son pues equipos de radio de media-alta gama. En las transmisiones se envia siempre un código de comprobación para descartar posibles interferencias. Es por esto que no hay compatibilidad entre distintas marcas ya que cada una emplea su código propio. Muchos receptores de este tipo disponen de failsafe que entrará en juego si otro piloto comienza a utilizar nuestro canal evitando que el avión se vuelva incontrolable, lo que hace el failsafe es dejar el avión con la trayectoria actual hasta que ese otro piloto apague su emisora o cambie de canal, aun asi hay que reaccionar muy pronto o perderemos el avión.

Cuando decimos sin más que tenemos un equipo de radio FM en realidad tenemos un equipo FM/PPM y si decimos que tenemos un equipo PCM en realidad se trata de un equipo FM/PCM.

Otra característica a destacar es si un equipo de radio es sintetizado o no. Los equipos no sintetizados emplean cristales de cuarzo para funcionar en una determinada frecuencia. Los sintetizados no emplean cristal, cuando se enciende el receptor éste adopta la frecuencia de la emisora más cercana hasta que lo apaguemos y la frecuencia de la emisora se puede cambiar.

Hace tiempo se usaban las bandas de 35, 40 o 72 Mhz para la FM pero ahora mismo solamente es legal para aeromodelismo la banda de emisión de 35 Mhz que va desde los 35.030 a 35.200 Mhz. En esta banda tenemos disponibles 17 canales con una separación de 10 Khz.

Equipos de radio de 2,4 Ghz.

Esta última tecnología de radio evita todo tipo de interferencias. Con las emisoras de 2,4 Ghz nos olvidamos de asignar un canal a la emisora y al receptor. Evita el problema que teníamos con las emisoras FM si otro piloto ocupaba nuestro mismo canal. También se evitan las interferencias causadas por los canales adyacentes (otros pilotos pueden usar emisoras que emitan en un canal con suficiente desviación como para interferir en el nuestro).

Los equipos de radio de 2,4 Ghz utilizan tecnología DSS (distribución dinámica de espectro). Aunque Futaba ya llevaba tiempo haciendo pruebas con esta tecnología fué Spektrum quien se lanzó primero al mercado con DSS.
DSS es una tecnología en la que no se transmite en una única frecuencia sino que emplea varias frecuencias de forma alternada.

Tecnología DSS

Existen dos formas de llevar a cabo la tecnología DSS:

-DSSS (Espectro Ensanchado por Secuencia Directa): Tanto DSSS como FHSS están definidos por la IEEE en el estándar 802.11 para redes de área local inalámbricas WLAN. En esta modalidad la señal se mezcla con el ruido empleando un algoritmo matemático. Solo el receptor que conoce dicho algoritmo será capaz de interpretar dicha señal. Para el resto de receptores solo será ruido. La frecuencia de emisión se va alternando pero en cada frecuencia se transmite por completo la información a transmitir.

-FHSS (Espectro ensanchado por salto de frecuencia): La tecnología de espectro ensanchado por salto en frecuencia consiste en transmitir una parte de la información en una determinada frecuencia durante un intervalo de tiempo muy breve para continuar transmitiendo dicha información en otra frecuencia. De esta forma cada tramo de información se va transmitiendo en una frecuencia distinta durante un intervalo muy corto de tiempo. El orden de salto en frecuencia ha de ser conocido tanto por la emisora como por el receptor.

Vemos que con DSS las señales son casi indetectables por otro equipo de radio pues se confunden con el ruido. Para transmitir con esta tecnología se necesita un espectro amplio, por ello no se puede emplear en 35 Mhz ya que el ancho de banda disponible es pequeño. Para ello hay que desplazarse a frecuencias más altas que no están tan demandadas.

Se eligió la frecuencia de 2,4 Ghz porque es libre y gratuita pero lo es porque es una frecuencia muy ineficiente ya que coincide con la frecuencia de resonancia del agua por lo que la señal se atenúa enormemente en el aire que siempre tiene humedad. Aun asi pese a que la señal se ve afectada por la humedad del ambiente no es tanto problema para pilotar un avión que se va a encontrar a 300 o 500 metros.

El problema que existe es que al ser libre puede ser utilizada por otros aparatos electrónicos que no utilicen DSS e invadan gran parte de los canales con mucho ruido. Bastará pues con que haya varios pilotos volando con FPV (vista en primera persona) y alguna casa con un repetidor de video inalámbrico para abarcar todo el espectro dejando inoperativo nuestro equipo de radio.

Otro problema que se plantea es la legalidad del uso de los 2,4 Ghz para aeromodelismo, pero eso ya es otra historia.