Conmutador de antenas y receptores SDR con filtros y LNA: análisis completo
Quienes tienen varios receptores SDR, radios y antenas en su estación conocen bien el problema: cambiar constantemente cables SMA es incómodo, lento y poco práctico. Este conmutador permite conectar hasta cuatro antenas y cuatro receptores, e incorpora filtros de radiofrecuencia y un amplificador de bajo ruido regulable.
En este análisis veremos cómo funciona, cuáles son sus pérdidas, qué aislamiento ofrece entre puertos y qué resultados entrega en HF, VHF, UHF, FM, banda aérea, onda media y onda larga.
Importante: este dispositivo está diseñado exclusivamente para recepción. No debe utilizarse para transmitir potencia de RF.
¿Para qué sirve este conmutador SDR?
El equipo centraliza las conexiones de una estación de escucha y permite seleccionar rápidamente qué antena alimentará a cada receptor. Puede ser especialmente útil para quienes utilizan varios receptores RTL-SDR, radios convencionales o equipos dedicados a distintas bandas.
En una instalación típica podríamos conectar una antena para HF, otra para VHF, una para banda aérea y una cuarta para UHF. Del otro lado, las cuatro salidas pueden alimentar diferentes receptores sin necesidad de desenroscar y volver a conectar cables SMA.
Dónde comprar este conmutador SDR
Si te interesa este conmutador de antenas con filtros y amplificador LNA integrado, actualmente puede encontrarse en Banggood, donde suele estar disponible por un precio cercano a los 100 €, aunque es habitual encontrar cupones de descuento que permiten conseguirlo algo más barato.
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En la parte trasera encontramos ocho conectores SMA:
Cuatro entradas para antenas.
Cuatro salidas para receptores.
Desde el panel frontal se seleccionan la antena de entrada y el receptor de salida. Los indicadores LED permiten comprobar rápidamente qué puertos están activos.
El dispositivo puede alimentarse mediante 12 voltios y también incorpora un conector USB tipo C para cargar su batería interna. Gracias a ello puede funcionar de forma autónoma durante pruebas de campo o actividades portátiles.
Filtros de radiofrecuencia incorporados
Uno de sus principales atractivos es el selector de filtros. El equipo ofrece posiciones para:
Onda larga.
Onda media.
Onda corta o HF.
Radio FM comercial.
Banda aérea.
Banda de 2 metros.
UHF.
Paso directo sin filtrado.
Los filtros ayudan a reducir señales fuera de la banda de interés, disminuir el ruido y evitar que señales intensas saturen el receptor. Esta idea es especialmente importante cuando se busca mejorar la recepción en HF de un RTL-SDR.
Amplificador LNA regulable
El equipo incorpora un amplificador de bajo ruido o LNA con ganancia ajustable. Su función es compensar las pérdidas introducidas por los conmutadores, cables, conectores y filtros.
Sin embargo, más ganancia no siempre significa mejor recepción. Cuando existen señales locales muy fuertes, un exceso de amplificación puede provocar saturación, intermodulación, señales falsas y un aumento del piso de ruido.
Pruebas en HF
Las mediciones se realizaron con un analizador vectorial de redes. Entre aproximadamente 1 y 30 MHz, con el equipo en paso directo y el LNA apagado, se observó una pérdida cercana a 2 dB.
La relación de ondas estacionarias se mantuvo alrededor de 1,3, un valor razonable teniendo en cuenta las pérdidas de los cables, conectores y circuitos internos.
Al activar el LNA fue posible compensar esos 2 dB e incluso obtener cerca de 10 dB de ganancia. La respuesta se mantuvo relativamente plana en buena parte del rango de HF.
Para sacar mayor provecho de estas frecuencias también conviene utilizar una antena adecuada, como una antena YouLoop o una antena activa MLA-30+, según el entorno y el nivel de ruido local.
Pruebas en VHF
Entre 100 y 200 MHz se midió una pérdida de inserción aproximada de 2,3 dB. El LNA permitió compensarla y añadir algunos decibelios de ganancia.
El comportamiento fue adecuado para aplicaciones de recepción en VHF, incluyendo la banda de 2 metros. Quienes estén preparando una estación multibanda pueden consultar también esta guía sobre antenas verticales para SDR en VHF y UHF.
Aislamiento entre puertos
Al medir el aislamiento entre diferentes salidas se obtuvieron valores aproximados de entre 31 y 36 dB.
No es un resultado extraordinario —sería preferible acercarse a 50 dB—, pero sí suficiente para reducir considerablemente la interacción entre varios receptores conectados al mismo dispositivo.
Filtro de FM comercial
El filtro de FM mostró una respuesta bien definida para la banda comprendida aproximadamente entre 88 y 108 MHz. Comenzó a reducir las señales por debajo de unos 65 o 70 MHz y presentó una caída más pronunciada por encima de unos 118 MHz.
La pérdida de inserción fue cercana a 3,5 dB, un valor aceptable para este tipo de circuito.
En las pruebas prácticas, activar el LNA dentro de la banda de FM provocó la aparición de productos de intermodulación. Aunque el nivel general aumentó, la relación señal-ruido empeoró. El mejor resultado se obtuvo utilizando el filtro con el amplificador apagado.
Una señal más fuerte no siempre es una señal mejor. Lo importante es cuánto sobresale la señal útil por encima del ruido.
Filtro de banda aérea
El filtro de banda aérea realizó correctamente la selección de frecuencias, pero introdujo pérdidas importantes, cercanas a 8 o 10 dB en algunos sectores.
En este caso el LNA sí puede ser útil para recuperar parte de la señal, ya que las comunicaciones aeronáuticas suelen ser menos intensas que las emisoras comerciales de FM.
Una de las aplicaciones más populares de la recepción aeronáutica es el seguimiento de aeronaves mediante ADS-B. En el blog encontrarás una guía para montar un radar de aviones con RTL-SDR.
Filtro UHF
En UHF las pérdidas aumentaron progresivamente con la frecuencia y se situaron, según la zona, entre aproximadamente 3 y 7 dB.
El filtro está pensado para el rango aproximado de 380 a 512 MHz y mostró una respuesta pasabanda adecuada. Esto lo hace interesante para señales cercanas a 433 MHz, sistemas LoRa, telemetría y dispositivos compatibles con proyectos como RTL_433.
El LNA puede compensar parte de la atenuación, siempre que no existan transmisores cercanos capaces de saturarlo.
Filtro de onda larga
El filtro de onda larga funciona como un pasabajos. Permite el paso de las señales situadas en la zona inferior del espectro y comienza a atenuar progresivamente a partir de aproximadamente 300 kHz.
La pérdida dentro de la banda útil fue cercana a 3 dB, un resultado razonable para estas frecuencias.
Filtro de onda media
El filtro de onda media también se comporta como un pasabajos. Deja pasar las frecuencias inferiores y comienza a atenuar a partir de unos 2,5 o 3 MHz.
Entre 12 y 15 MHz la atenuación llegó a valores de entre 60 y 70 dB. Esto permite rechazar con eficacia buena parte de las señales de onda corta cuando se desea escuchar exclusivamente la radiodifusión en onda media.
Filtro de onda corta
El filtro de onda corta permite trabajar desde aproximadamente 1 MHz hasta la parte superior de HF. En gran parte de la banda presentó pérdidas cercanas a 2 o 2,5 dB, aunque comenzó a atenuar progresivamente al acercarse a los 30 MHz.
Puede utilizarse en buena parte de HF, pero en las bandas de 10 y 11 metros introduce algunos decibelios adicionales de pérdida. Para la banda de 6 metros es preferible utilizar el modo directo.
En la banda de 2 metros se observaron señales APRS y comunicaciones de radioaficionados. El uso combinado del filtro y el LNA ayudó a recuperar ligeramente algunas señales débiles.
Para experimentar con este sistema de posicionamiento y mensajería digital puedes consultar el tutorial de recepción de APRS con RTL-SDR.
Radio FM
El filtro redujo ligeramente el piso de ruido, pero el LNA produjo intermodulación debido a la intensidad de las emisoras locales. En esta banda conviene empezar siempre con el amplificador apagado y activarlo solo si existe una mejora comprobable.
Banda de 6 metros y FT8
En 6 metros se utilizó el modo directo, ya que el filtro de onda corta comienza a atenuar antes de llegar a esa banda. El LNA elevó tanto las señales como el piso de ruido, por lo que sería necesario comparar decodificaciones reales para determinar el beneficio.
En onda corta, el filtro produjo una ligera limpieza del espectro. La diferencia dependerá del ruido local, de la antena empleada y de la presencia de señales intensas fuera de banda.
Ventajas del dispositivo
Permite conectar cuatro antenas y cuatro receptores.
Evita cambiar cables SMA constantemente.
Incorpora filtros para numerosas bandas.
Incluye un LNA con ganancia regulable.
Puede funcionar con batería interna.
Presenta pérdidas razonables en HF y VHF.
Ayuda a mantener organizada la estación de radio.
Aspectos mejorables
No puede utilizarse para transmitir.
Algunos filtros introducen pérdidas elevadas.
El aislamiento entre puertos podría ser mayor.
El LNA puede generar intermodulación.
Las pérdidas aumentan en UHF.
Varios filtros funcionan como pasabajos y no como verdaderos pasabanda.
Conclusión
Este conmutador es una solución práctica para quienes tienen varios receptores SDR, radios y antenas en su estación. Su mayor ventaja es la posibilidad de centralizar las conexiones y cambiar rápidamente de antena o receptor sin manipular constantemente los conectores SMA.
Las mediciones muestran un buen comportamiento general en HF y VHF. Los filtros cumplen su función, aunque algunos introducen pérdidas importantes. El LNA permite compensarlas, pero debe utilizarse con precaución para evitar saturación e intermodulación.
No reemplaza a un banco de filtros profesional diseñado específicamente para cada banda, pero resulta una alternativa versátil para ordenar el cableado y simplificar una estación de escucha doméstica.
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