Archivo para 8 julio 2013

Los radiofaros Consol (Elektra-Sonne) – (12) .- Aspectos técnicos básicos del aparato Elektra.-

 

Si el sistema Elektra-Sonne tenía un cerebro, aunque rudimentario en relación a las tecnologías actuales, ese cerebro, de cuyo funcionamiento dependía la distribución de desfasajes de las antenas extremas, no era otro que el aparato Elektra.

El aparato Elektra se encargaba de implementar los dos regímenes de desfase P y D comentados en la sección 9, donde se habló del transmisor y de su funcionamiento a grandes rasgos. En la siguiente figura se puede contemplar un diagrama simplificado de dicho aparato, extraido del libro Funk-systeme für Ortung und Navigation, escrito por el propio Ernst Kramar y publicado en el año 1973.

 

 

En la imagen se aprecia un circulito central que simboliza el transmisor, que en la estación de Arneiro generaba una señal sinusoidal de 285 KiloHerzios. Como se puede ver, esta señal es llevada tal cual a la antena B (de las tres antenas, la que ocupaba la posición central), sin aplicarle ningún desfase en dicha máquina, aunque como es lógico la señal sí llegaría con un cierto retardo a la antena, pues el edificio de los transmisores se hallaba a unos 150-200 metros de la antena central. Este transmisor es lo que aparece en el diagrama reseñado como “Sender”. A continuación, si seguimos el cableado de izquierda a derecha desde el oscilador, podemos contemplar un doble conmutador que era accionado de forma automática y mecánica, y que era el responsable del desfasaje P, con distintas polaridades en alternancia. En la posición en que se halla el conmutador en el esquema dejaba pasar la señal tal cual a los terminales de salida, esto es, ausencia de desfase para las dos antenas, que equivale a la posición de +1 en el diagrama de desfasaje P de la sección 9 dedicada al transmisor –si nos abstraemos del funcionamiento del círculo mayor o red con goniómetro, que se encarga del desfasaje D y que explicaré más tarde-. Pero si nos fijamos bien en el dibujo, podemos advertir que cuando dicho doble conmutador se halla en la otra posición, bajando hacia abajo, cambia la polaridad de la señal que sale de sus terminales, lo cual es equivalente a introducir un desfase de 180 grados entre los dos terminales de salida, que es lo mismo que introducir señales entre vivo y tierra con signo cambiado en ambas antenas. Con esta simple conmutación se consigue el régimen brusco P de alternancia, responsable de los puntos y rayas de la señal de orientación.

Pero ésto no es todo. Los terminales a la salida del doble conmutador entregan la tensión a una red con goniómetro, que en el esquema lleva el nombre de Goniometer Mit Netzwerk, y que se representa en el esquema con un doble círculo, uno para el vivo y otro para la tierra. Por ser este dispositivo a todos los efectos una línea de transmisión, introducirá desfase entre las señales de las antenas extremas dependiente de la posición del cursor que lo va recorriendo. Los cursores, que eran movidos por un motor, van recorriendo los dos círculos (trozos de líneas de transmisión especiales cuyo único objeto es desfasar). A medida que los cursores van avanzando desde su posición más a la derecha van añadiendo en una de las antenas un desfase creciente y a la otra antena el desfase exactamente suplementario, teniendo en cuenta que el tramo de línea que aparece dibujado con trazo sólido se corresponde con un desfase total de 180 grados. En otras palabras, gracias a esta red con goniómetro se consigue que el desfase aplicado a una de las antenas extremas vaya aumentando al mismo tiempo que el de la otra va disminuyendo; y al estar la red circular combinada con el efecto del conmutador, el funcionamiento representa la apariencia de que la fase de una antena extrema va aumentando con respecto a la central con saltos bruscos de 180º (cuando P representa una raya al estar la polaridad invertida), y la de la otra antena extrema, en esta misma situación de conmutador a -1, tiene su fasor con ángulo simétrico al de la anterior respecto al eje imaginario, estando ambos fasores por debajo del eje real, mientras que cuando sale un punto (conmutador a +1, o ausencia de cambio de polaridad), ambas antenas extremas se hallan con desfases suplementarios, por encima de la recta real, teniendo el fasor complejo de la central un valor igual a un número real correspondiente a la corriente de dicho mástil. Es fácil ver que el comportamiento íntegro de esta red desfasadora tiene casi simetría especular temporal de la señal total generada con respecto al punto medio marcado por el goniómetro, que es el punto correspondiente a la emisión de la equiseñal para la dirección perpendicular a la línea de antenas, pues en esa dirección las ondas radiadas no añaden desfase alguno entre ellas (viajan enfasadas), al margen de los desfases que les proporciona la máquina. Y digo “casi” simetría especular, porque en el trayecto que va desde el punto medio al extremo izquierdo de la red, el comportamiento de los puntos es el mismo que el de las rayas en la parte entre el punto medio y el extremo derecho, es decir, se cambian los papeles mutuamente. Esto se podrá ver mejor en la sección que un día dedicaré a las señales recibidas, y se razona fácilmente pensando en el movimiento de los fasores giratorios, de cuyas partes reales (proyecciones sobre la recta real) se obtienen los niveles de señal correspondientes a puntos y rayas en todo el período. Como es lógico, para cada dirección radial relativa a la línea de antenas, la equiseñal se corresponderá a otro punto de la red distinto del central, dado que no sólo hay que tener en cuenta para la señal recibida los desfases que crea la máquina, sino los debidos a la propagación de las tres ondas.

Cuando los dos cursores llegan al punto más a a la izquierda de su recorrido, termina la parte de señal de orientación Consol, y el resto de recorrido, que aparece en línea discontinua, hasta empezar un nuevo ciclo con los cursores a la derecha, los cursores siguen girando, pero con la red en OFF. Se dedicaba este tiempo en cada estación Consol como mínimo para enviar desde únicamente la antena central la señal identificadora propia en código Morse, mezclada con un fragmento de portadora, para la operación de escucha de baliza NDB necesaria para discriminar con el radiogoniómetro en alta mar una aproximación a la línea de demora.

Todo lo descrito en esta sección contempla la suposición ideal de que no hubiera desfases debidos al viaje de las ondas entre la estación de control y las antenas extremas. En realidad dichos desfases sí que existían, y por lo tanto, tal y como mencioné en el anterior apartado, debía hacerse una corrección usando otros dispositivos dentro de la máquina Elektra -aparte de los incluidos en el diagrama simplificado de éste-. Todo esto de acuerdo con las recepciones en el punto de monitorización de la señal compuesta por las tres ondas, para lograr que el radiofaro funcionase correctamente en su intervalo temporal de generación de señal de orientación. Tales dispositivos consistían en cadenas de desfase correctoras.