Při výběru moderního KV transceiveru se radioamatér často potýká s množstvím technických parametrů. Výrobci uvádějí citlivost, dynamický rozsah, blokování, fázový šum, selektivitu nebo různé hodnoty IP3. Mnohé z nich jsou přitom podstatně důležitější než samotný výkon vysílače.
Pro běžný provoz mohou rozdíly mezi přijímači zůstat nepovšimnuty. V DX provozu, během contestů, při použití beverage antén nebo v prostředí s vysokou úrovní rušení však právě kvalita přijímače rozhoduje o tom, zda slabou stanici vůbec zachytíme.
Práh šumu (Noise Floor, MDS)
Práh šumu představuje nejnižší úroveň signálu, kterou je přijímač schopen rozlišit od vlastního vnitřního šumu. Často se označuje také jako MDS (Minimum Discernible Signal).
Rob Sherwood definuje práh šumu jako úroveň, při které je slabý signál ještě slyšitelný nad vlastním šumem přijímače. V jeho měřeních se používá CW filtr o šířce 500 Hz a hodnota se udává v dBm.
Na KV pásmech však není nejnižší práh šumu automaticky výhodou. Na pásmech 160 m až 20 m totiž často dominuje atmosférický a průmyslový šum, který je výrazně vyšší než vlastní šum přijímače. Mimořádně nízký noise floor se proto projeví zejména na vyšších KV pásmech, na 6 m nebo při použití nízkoziskových přijímacích antén.
Citlivost přijímače
Citlivost určuje nejmenší vstupní signál potřebný k dosažení definovaného odstupu signálu od šumu na výstupu přijímače. Tradičně se udává v mikrovoltech nebo v dBm.
Při měření se do přijímače přivádí signál ze signálového generátoru a jeho úroveň se nastaví tak, aby byl výsledný odstup signálu od šumu 10 dB. Čím je potřebný vstupní signál menší, tím je citlivost lepší.
V minulosti byla citlivost jedním z hlavních parametrů přijímače. U moderních KV zařízení je však již dávno dosaženo úrovně, při které je přijímač citlivější než samotné pásmové šumy. Proto dnes hrají větší roli dynamické vlastnosti přijímače.
AGC práh (AGC Threshold)
Automatická regulace zesílení AGC zajišťuje, aby hlasitost přijímaného signálu zůstávala přibližně konstantní bez ohledu na úroveň vstupního signálu.
AGC práh představuje úroveň signálu, pod kterou pracuje přijímač s maximálním zesílením. Pokud přijímaný signál překročí tuto úroveň, AGC začne zesílení postupně snižovat.
Na nižších KV pásmech bývá AGC práh méně významný, protože samotný šum pásma často dosahuje úrovně několika jednotek S-metru. Na vyšších pásmech nebo u velmi tichých přijímacích systémů může správné nastavení AGC výrazně ovlivnit komfort příjmu slabých signálů.
Blokování přijímače (Blocking Dynamic Range)
Blokování nastává v okamžiku, kdy silný signál mimo přijímané pásmo začne přetěžovat vstupní obvody přijímače. Výsledkem může být snížení citlivosti nebo úplná ztráta schopnosti přijímat slabé signály.
Podle Sherwooda je blokování obvykle přibližně o 30 dB vyšší než dynamický rozsah přijímače. Hodnota kolem 130 dB je považována za velmi dobrý výsledek.
V praxi se tento parametr projeví například během contestu, kdy se v blízkosti pracovní frekvence nacházejí velmi silné stanice. Pokud je blokování nedostatečné, slabé DX signály jednoduše zmizí pod vlivem silného sousedního signálu.
Fázový šum (Phase noise)
Fázový šum patří mezi nejdůležitější parametry moderních přijímačů. Vzniká v lokálním oscilátoru a projevuje se jako šumová postranní pásma kolem nosné frekvence.
Pokud se v blízkosti přijímané frekvence nachází velmi silná stanice, fázový šum lokálního oscilátoru se promíchá se silným signálem a vytvoří dodatečný šum, který může překrýt slabou DX stanici. Tento jev se označuje jako reciproční míchání (Reciprocal Mixing).
Pri contestových staniciach, multi-multi prevádzke alebo počas Field Day patří fázový šum mezi rozhodující faktory kvality přijímače. Moderní SDR přijímače dosahují v této oblasti výrazně lepších výsledků než mnohé starší syntetizované superheterodyny.
Vstupní selektivita (Front-End Selectivity)
Vstupní selektivita určuje schopnost přijímače potlačovat nežádoucí signály ještě před jejich vstupem do hlavních zesilovacích stupňů.
V klasických superheterodynech tento úkol plnily pásmové filtry nebo preselektory. Legendární přijímač R-390A používal mechanický preselektor navázaný na ladění a dodnes je považován za jedno z nejlepších řešení.
U moderních SDR přijímačů se význam vstupní selektivity opět zvýšil. Přímé vzorkování sice eliminuje mezifrekvence, ale zároveň klade vyšší nároky na vstupní filtry, které musí zabránit zahlcení A/D převodníku silnými signály.
Stopband filtru (Filter Ultimate Rejection)
Tento parametr vyjadřuje schopnost filtru potlačovat signály nacházející se mimo jeho propustné pásmo.
Ve starších přijímačích byla častým problémem nedostatečná strmost filtrů nebo přeslech signálu kolem filtru. Typické potlačení dosahovalo přibližně 70 dB. Moderní přijímače používají vícenásobné filtry nebo digitální DSP filtry, které dosahují podstatně vyšší hodnoty útlumu.
V reálném provozu se kvalita stopband potlačení projeví zejména v situacích, kdy se silná stanice nachází jen několik kilohertzů od přijímané frekvence.
Dynamický rozsah
Dynamický rozsah patří mezi nejdůležitější ukazatele kvality přijímače. Vyjadřuje rozdíl mezi nejslabším a nejsilnějším signálem, který dokáže přijímač zpracovat bez vzniku rušení způsobeného vlastními nelinearitami.
Přesněji jde o úroveň, při které produkty intermodulace vytvořené silnými signály dosáhnou úrovně šumového pozadí přijímače.
Pro contestové použití je nejdůležitější blízký dynamický rozsah měřený při rozteči signálů 2 kHz. Právě tento parametr ukazuje, jak dobře se přijímač vypořádá s hustým obsazením pásma. Sherwood uvádí, že moderní špičkové přijímače dosahují hodnot přibližně 100 dB a více, zatímco starší konstrukce často nedosahovaly ani 70 dB.
Další vlivy ovlivňující kvalitu přijímače
Samotné technické parametry nevystihují všechny vlastnosti přijímače. Výsledný výkon ovlivňuje také úroveň atmosférického šumu, průmyslového rušení, kvalita antény, ztráty v napájecím vedení a celková konfigurace přijímacího systému.
Důležitou roli hraje také šířka pásma použitého filtru. Už samotné zúžení přijímané šířky pásma vede k poklesu šumového pozadí a zlepšení čitelnosti slabých signálů. U CW a digitálních módů je proto možné dosahovat lepších výsledků než u širokopásmového SSB příjmu.
U SDR přijímačů se navíc přidávají parametry související s A/D převodníkem, jeho rozlišením, přetížením a efektivním počtem bitů. I proto dnes není možné hodnotit přijímač pouze podle jednoho parametru.
Závěr
Citlivost přijímače byla kdysi hlavním měřítkem jeho kvality. Moderní KV přijímače však již dosahují úrovně, při které je vlastní šum často nižší než šum zachycený anténou. O výsledné kvalitě příjmu proto rozhodují především dynamický rozsah, blokování, fázový šum a vstupní selektivita.
Pre DX prevádzku, Contesting a použitie špeciálnych prijímacích antén sú práve tieto parametre podstatne dôležitejšie než rozdiel niekoľkých decibelov v citlivosti. Pri porovnávaní moderných transceiverov sa preto oplatí sledovať nielen katalógové údaje výrobcu, ale aj nezávislé merania publikované organizáciami ARRL alebo Robom Sherwoodom NC0B.
Video
Video podrobně vysvětluje vztah mezi citlivostí přijímače, šumovým číslem a dynamickými vlastnostmi přijímacího řetězce.