EA5JTT: Que experimentar en la banda de 2,4 GHz

En España se ha autorizado temporalmente el uso para radioaficionados de la banda de 2.400 a 2.410 MHz (12,5 cm) para poder contactar con el satélite QO100 "Autorizar hasta el 26 de diciembre de 2026 a los titulares de autorizaciones de radioaficionado, la realización de emisiones del servicio de aficionados en la banda de frecuencias 2.400 a 2.410 MHz., con una p.i.r.e máxima de 1500 vatios y utilizando antenas directivas con una ganancia no inferior a 21,5 dBi, desde estaciones de radioaficionados autorizadas situadas en cualquier punto del territorio nacional al satélite QO-100 ubicado en la posición orbital 25,9ºE de la órbita geoestacionaria" y eso me ha llevado a pegarle una pensada a que usos puedo buscarle y cómo puedo experimentar en esta banda pues con independencia de la asignación a radioaficionados y de esta autorización especial esta banda es libre (ICM) aunque como veremos muy concurrida.

Propagación

La propagación en estas frecuencias es visual, pero tiene una capacidad de reflexión en los obstáculos (P.e. la luna 213 dB, para rebote lunar EME unos 218dB)

Interferencias

Radioaficionados: 2.300 - 2.450 MHz (PIRE 500 W = 57 dBm)
WiFi: 2402 MHz -2472 MHz (ISM, se entiende su migración a otras bandas menos concurridas como la de 5GHz 802.11a, 802.11n, 802.11ac-WiFi 5, 802.11ax-WiFi6 o la de 6 GHz 802.11ax-WiFi6E y 802.11be WiFi7 )
Bluetooth: 2402 MHz-2480 MHz (Aunque comparte banda con WiFi, en un entorno determinado salta a los canales menos ruidos)
ICM: 2400 MHz – 2483,5 MHz (Banda de uso libre para aplicaciones industriales y medicas)

Dispositivos bajo coste

Chip nRF24L01P de Nordic Semiconductor (2,400 - 2,525 GHz; GFSK; TXp=4dBm; RXs=-82 a -94 dBm; Interfaz: SPI)

Modulo DIP24L01 (Menos de 2€): solo transmisor

Modulo NRF24L01 (menos de 2€): solo transmisor, amplificador y antena, para conectar a una placa de desarrollo
Modulo NRF24L01P o NRF24L01+ Modelo E01-ML01DP5 (Menos de 4€ con caja metalica) TX: 20 dBm

Atenuación en espacio libre

Para un modulo NRF24L01 on PA y LNA tenemos que:

Frecuencia: 2,400-2,525 GHz
Potencia TX: 20 dBm
Recepción : -92 y -104 dB (Depende de la velocidad de transmisión de datos, a mayor velocidad menor sensibilidad -94dBm@125kbp)

Para 120 dB de atenuación en 2,4 GHz tenemos una distancia máxima de 10 km en espacio libre. Ojo la atenuación de la señal desde o hacia un satélite geoestacionario (36.000 km) es de unos 190 dB

Usos

radioenlaces, comunicaciones en entornos con obstáculos (urbana y en el interior de construcciones)

Complementos