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FILTRO DE CAVIDAD RESONANTE VHF

INFORME TÉCNICO SOBRE EL FILTRO DE CAVIDAD RESONANTE PARA LA BANDA DE 2 METROS El uso de filtros de cavidad resonante representa una de las soluciones más efectivas en la ingeniería de radiofrecuencia para mitigar los problemas de interferencia en entornos urbanos densos. Estos dispositivos aprovechan las propiedades electromagnéticas de las líneas de transmisión para proporcionar una selectividad extremadamente alta, protegiendo las etapas de entrada de los receptores. Este informe se basa en conocimiento científico disponible y no refleja la opinión del autor. 1. Desafíos de la recepción en entornos urbanos Los radioaficionados que operan en bandas de VHF (como la de 2 metros) en grandes ciudades enfrentan un entorno radioeléctrico congestionado y ruidoso. El problema principal es la presencia de señales potentes provenientes de servicios comerciales (como radiodifusión en FM o televisión) que comparten o son adyacentes al espectro de aficionados. 2. Causa técnica de las interferencias La causa fundamental de fenómenos como el bloqueo, la modulación cruzada y la intermodulación es el desbordamiento o saturación de la etapa de entrada (front-end) del receptor. Cuando señales muy fuertes fuera de banda entran al receptor, este genera internamente productos de intermodulación que se perciben como un "pantano" de ruido o señales fantasma, enmascarando a las señales débiles de interés. 3. Limitaciones de los equipos modernos Muchos transceptores comerciales modernos están diseñados con front-ends de banda ancha para cubrir rangos extensos (por ejemplo, de 144 a 148 MHz). Esta falta de selectividad inicial los hace vulnerables ante señales comerciales potentes que se encuentran a pocos megahertz de la frecuencia de operación. 4. Principios del filtro de cavidad resonante El diseño se basa en el principio de las líneas de transmisión resonantes. Específicamente, utiliza el comportamiento de una sección de línea de un cuarto de longitud de onda ($\lambda/4$). *Comportamiento eléctrico:* Una sección de línea de transmisión cortocircuitada en un extremo de $\lambda/4$ presenta una impedancia extremadamente alta (resonancia paralela) en su extremo abierto. *Dimensiones físicas:* Para la banda de 2 metros (145.9 MHz), una cavidad de $\lambda/4$ "pura" requeriría un resonador de aproximadamente 50 cm de longitud, lo cual resulta voluminoso y mecánicamente inestable para aplicaciones portátiles o domésticas [Cálculo basado en 214]. 5. Optimización del diseño y "alargamiento eléctrico" Para reducir el tamaño físico, se introduce un capacitor variable (típicamente de 25 pF para 144 MHz) en el extremo abierto del resonador. *Función del capacitor:* El capacitor compensa la inductancia faltante de un tubo físicamente más corto, logrando que el conjunto resuene a la frecuencia de trabajo. Este fenómeno se conoce como "alargamiento eléctrico". *Materiales:* Se suelen emplear cuerpos de materiales conductores como cobre o latón (frecuentemente utilizando tubería de plomería o envases metálicos reciclados) para asegurar bajas pérdidas y una alta conductividad. 6. Acoplamiento y sintonización El acoplamiento de la señal se realiza generalmente mediante *lazos inductivos* (loops) situados cerca de la base cortocircuitada de la cavidad, donde la corriente es máxima. *Ajuste:* El proceso de sintonización se realiza buscando la mínima potencia reflejada (ROE/SWR) o la máxima intensidad de señal recibida utilizando una fuente de señal conocida. *Pérdida por inserción:* Un filtro de cavidad bien construido ofrece una pérdida mínima en la frecuencia de sintonía (típicamente menor a 1 dB), mientras proporciona una atenuación masiva a señales fuera de banda. 7. Valor pedagógico y ética del radioexperimentador Este tipo de proyectos constituye un ejemplo de ingeniería aplicada y ciencia ciudadana. Reafirma los valores fundamentales del hobby como: *Progresión y Aprendizaje:* El operador deja de ser un simple usuario para convertirse en un experimentador que domina la física de las señales. *Resiliencia:* Permite operar en condiciones extremas donde otros equipos fallarían. *Colaboración:* La difusión de estos diseños en grupos de actividad (como el Grupo Actividad VHF/UHF) fomenta el intercambio de conocimientos desinteresado. *** *Fuentes de Información* American Radio Relay League. (2022). *The ARRL Handbook for Radio Communications*. 100th Edition. Newington, CT: ARRL. Devoldere, J., & Demeuleneere, M. (2018). *Ética y Procedimientos Operativos para Radioaficionados*. IARU / Radio Club Argentino. Grupo Actividad VHF/UHF. (2026). *Fundamentos de la Radioexperimentación Moderna*. Documento técnico. Moreno Quintana, L. M. (1978). *Antenas y sistemas aéreos para frecuencias muy y ultra elevadas (FME/FUE)*. Edición del Autor. White, I. (Ed.). (1995). *The VHF/UHF DX Book*. First Edition. DIR Publishing Ltd.