Hola a todos.

Lo que iba a ser un mensaje de cuatro líneas contestando algunos aspectos referentes a las preguntas planteadas por Jorgebarcelona ha ido tomando cuerpo y al final se ha convertido en un pequeño manual para la recepción de señales horarias de la estación DCF77 que transmite desde Mainflingen, Alemania.

Como he visto que durante un tiempo varias personas han realizado preguntas al respecto, cuelgo este pequeño manual en un nuevo tópic para facilitar su localización en caso de ser necesaria su consulta.

Saludos.

RECEPCIÓN DE SEÑALES HORARIAS  DE DCF77 EN UN RELOJ RADIOCONTROLADO.

Los relojes radiocontrolados que se venden en Europa están sintonizados para recibir las señales horarias de la estación DCF77 de Mainflingen, Alemania. Esta estación emite señales horarias sincronizadas con un reloj atómico que garantiza su exactitud y codifica información de fecha y hora.

La frecuencia usada por la estación alemana DCF77 es de 77.5kHz. Estas frecuencias tan bajas requieren de una enorme potencia para cubrir una determinada distancia. DCF77 emite hasta 50KW de potencia para alcanzar los 2000kM.

La ventaja que ofrece esta frecuencia en la banda de LF es que las ondas se propagan a baja altitud y su elevada longitud de onda favorece que la onda electromagnética siga la curvatura terrestre en vez de seguir una línea recta desde el emisor y no llegar hasta lo que hay detrás del horizonte.  Esta característica ofrece una recepción fuerte y de señal estable.

Esta propagación es típica de las frecuencias inferiores a 30kHz (VLF) donde a cortas distancias la propagación se efectúa por onda de tierra o de superficie. Estas frecuencias penetran en el suelo y el agua, por eso son las usadas para comunicaciones con submarinos.  Estas característica de propagación disminuye con la distancia y con el aumento de la frecuencia.

La frecuencia de 77.5kHz combina ya la propagación por onda de tierra con la ionosférica. Esto quiere decir que la onda rebota en la ionosfera y vuelve hasta la tierra, donde puede rebotar de nuevo y volver hasta la ionosfera para dar un nuevo salto. Esta propagación es la principal para grandes distancias. Tiene el defecto de que la señal pierde estabilidad y varía su intensidad (fading). Este tipo de propagación para bajas frecuencias obtiene el mayor alcance en las horas nocturnas tras la desaparición de las capas ionizadas D y E que están entre 50 y 100 KM de altura y cuando la capa F alcanza mayor altitud (160-240KM). Entonces el salto rebotando en la ionosfera es mayor, así como la distancia máxima alcanzada.

Además de la hora solar, la propagación ionosferica se ve influida por la actividad solar. Durante el máximo de actividad solar las capas D y E se encuentran mucho más ionizadas y pueden no desaparecer por completo durante la noche, provocando una "absorción" a frecuencias bajas limitando el alcance. En días de mucha actividad solar se pueden quedar bloqueadas incluso las comunicaciones de HF limitándose el alcance habitual de varios miles de Km a unos centenares de km. En verano los efectos de la actividad solar sobre la ionosfera del hemisferio Norte se incrementan.

Hasta aquí sería la parte referente a la propagación. Ahora veamos que factores pueden intervenir a la hora de recibir las señales horarias en esta frecuencia.

Esta emisión se hace en modulación de amplitud. La modulación de amplitud tiene el problema de que cualquier señal indeseada que se mezcle en el receptor con la señal horaria se sumará a la señal original y la falseará. Un ejemplo son los chasquidos de un rayo de una tormenta próxima que escuchamos mientras sintonizamos el fútbol un domingo por la tarde en la onda media.

Las frecuencias bajas están mucho más expuestas a interferencias por parásitos eléctricos: rayos, interruptores, motores, tubos fluorescentes, monitores, televisores, ordenadores, en fin, cualquier aparato eléctrico que no esté provisto de un buen filtraje, se salte a la torera la normativa sobre interferencias electromagnéticas o esté averiado. Los 50Hz de la red eléctrica son una fuente común de interferencia a bajas frecuencias. Hasta el ciclomotor trucado del hijo del vecino puede radiar tantas interferencias electromagnéticas como no nos podemos llegar a imaginar...

Si a esto añadimos que son muy pocos los que tienen la suerte de vivir aislados en el campo como ermitaños y lejos de la civilización tenemos todas las papeletas para tener las temidas interferencias electromagnéticas.

Las interferencias pueden afectarnos de dos maneras distintas:

1.- Una interferencia fuerte y continuada que enmascararía en mitad del ruido la señal de la estación de señales horarias y haría que desapareciera a ojos del receptor. Este tipo de interferencia puede durar desde unos segundos hasta todo el día.

2.- Interferencias cortas en el tiempo (pulsos) desde unos microsegundos. Esto afectaría al receptor de manera que produciría errores en la decodificación de los datos horarios. Dependiendo de la calidad del receptor podría desechar los datos recibidos e ignorarlos o actualizar los datos recibidos erróneamente mostrando datos incorrectos en pantalla.

Otra característica a tener en cuenta es que normalmente las antenas para frecuencias tan bajas  que se instalan dentro de los receptores suelen tener cierta direccionabilidad (principalmente suelen ser bidireccionales). La orientación del receptor N-S o E-O puede influir de manera notable en la intensidad y calidad de la señal recibida (y de las interferencias recibidas).

Consejos a seguir:

- Determinar cuando las condiciones de propagación son mejores, teniendo en cuenta la distancia hasta el emisor, hora, época del año, actividad solar.
- Localizar posibles fuentes de interferencias: Una radio sintonizada en la frecuencia mas baja que tengamos de onda media o de onda larga puede delatar la existencia de estas.
- Jugar con diversas combinaciones de posición dentro de casa y orientación del receptor hasta obtener los mejores resultados.



Página oficial de DCF77 (en alemán): http://www.dcf77.com/

Muchas gracias tio_pep por las explicaciones, me has resuelto algunas dudas que tenía. Muy completo