Pri výbere moderného KV transceivera sa rádioamatér často stretáva s množstvom technických parametrov. Výrobcovia uvádzajú citlivosť, dynamický rozsah, blokovanie, fázový šum, selektivitu alebo rôzne hodnoty IP3. Mnohé z nich sú pritom podstatne dôležitejšie ako samotný výkon vysielača.
Pre bežnú prevádzku môžu rozdiely medzi prijímačmi zostať nepovšimnuté. V DX prevádzke, počas contestov, pri použití beverage antén alebo v prostredí s vysokou úrovňou rušenia však práve kvalita prijímača rozhoduje o tom, či slabú stanicu vôbec zachytíme.
Prah šumu (Noise Floor, MDS)
Prah šumu predstavuje najnižšiu úroveň signálu, ktorú je prijímač schopný rozlíšiť od vlastného vnútorného šumu. Často sa označuje aj ako MDS (Minimum Discernible Signal).
Rob Sherwood definuje prah šumu ako úroveň, pri ktorej je slabý signál ešte počuteľný nad vlastným šumom prijímača. V jeho meraniach sa používa CW filter so šírkou 500 Hz a hodnota sa udáva v dBm.
Na KV pásmach však nie je najnižší prah šumu automaticky výhodou. Na pásmach 160 m až 20 m totiž často dominuje atmosférický a priemyselný šum, ktorý je výrazne vyšší než vlastný šum prijímača. Mimoriadne nízky noise floor sa preto prejaví najmä na vyšších KV pásmach, na 6 m alebo pri použití nízkoziskových prijímacích antén.
Citlivosť prijímača
Citlivosť určuje najmenší vstupný signál potrebný na dosiahnutie definovaného odstupu signálu od šumu na výstupe prijímača. Tradične sa udáva v mikrovoltoch alebo v dBm.
Pri meraní sa do prijímača privádza signál zo signálového generátora a jeho úroveň sa nastaví tak, aby bol výsledný odstup signálu od šumu 10 dB. Čím je potrebný vstupný signál menší, tým je citlivosť lepšia.
V minulosti bola citlivosť jedným z hlavných parametrov prijímača. Pri moderných KV zariadeniach je však už dávno dosiahnutá úroveň, pri ktorej je prijímač citlivejší než samotné pásmové šumy. Preto dnes zohrávajú väčšiu úlohu dynamické vlastnosti prijímača.
AGC prah (AGC Threshold)
Automatická regulácia zosilnenia AGC zabezpečuje, aby hlasitosť prijímaného signálu zostávala približne konštantná bez ohľadu na úroveň vstupného signálu.
AGC prah predstavuje úroveň signálu, pod ktorou pracuje prijímač s maximálnym zosilnením. Ak prijímaný signál prekročí túto úroveň, AGC začne zosilnenie postupne znižovať.
Na nižších KV pásmach býva AGC prah menej významný, pretože samotný šum pásma často dosahuje úroveň niekoľkých jednotiek S-metra. Na vyšších pásmach alebo pri veľmi tichých prijímacích systémoch môže správne nastavenie AGC výrazne ovplyvniť komfort príjmu slabých signálov.
Blokovanie prijímača (Blocking Dynamic Range)
Blokovanie nastáva v okamihu, keď silný signál mimo prijímaného pásma začne preťažovať vstupné obvody prijímača. Výsledkom môže byť zníženie citlivosti alebo úplná strata schopnosti prijímať slabé signály.
Podľa Sherwooda je blokovanie zvyčajne približne o 30 dB vyššie než dynamický rozsah prijímača. Hodnota okolo 130 dB sa považuje za veľmi dobrý výsledok.
V praxi sa tento parameter prejaví napríklad počas contestu, keď sa v blízkosti pracovnej frekvencie nachádzajú veľmi silné stanice. Ak je blokovanie nedostatočné, slabé DX signály jednoducho zmiznú pod vplyvom silného susedného signálu.
Fázový šum (Phase noise)
Fázový šum patrí medzi najdôležitejšie parametre moderných prijímačov. Vzniká v lokálnom oscilátore a prejavuje sa ako šumové postranné pásma okolo nosnej frekvencie.
Ak sa v blízkosti prijímanej frekvencie nachádza veľmi silná stanica, fázový šum lokálneho oscilátora sa premieša so silným signálom a vytvorí dodatočný šum, ktorý môže prekryť slabú DX stanicu. Tento jav sa označuje ako recipročné miešanie (Reciprocal Mixing).
Pri contestových staniciach, multi-multi prevádzke alebo počas Field Day patrí fázový šum medzi rozhodujúce faktory kvality prijímača. Moderné SDR prijímače dosahujú v tejto oblasti výrazne lepšie výsledky než mnohé staršie syntetizované superheterodyny.
Vstupná selektivita (Front-End Selectivity)
Vstupná selektivita určuje schopnosť prijímača potláčať nežiaduce signály ešte pred ich vstupom do hlavných zosilňovacích stupňov.
V klasických superheterodynoch túto úlohu plnili pásmové filtre alebo preselektory. Legendárny prijímač R-390A používal mechanický Preselektor naviazaný na ladenie a dodnes je považovaný za jedno z najlepších riešení.
Pri moderných SDR prijímačoch sa význam vstupnej selektivity opäť zvýšil. Priame vzorkovanie síce eliminuje medzifrekvencie, ale zároveň kladie vyššie nároky na vstupné filtre, ktoré musia zabrániť zahlteniu A/D prevodníka silnými signálmi.
Stopband filtra (Filter Ultimate Rejection)
Tento parameter vyjadruje schopnosť filtra potláčať signály nachádzajúce sa mimo jeho priepustného pásma.
V starších prijímačoch bola častým problémom nedostatočná strmosť filtrov alebo presluch signálu okolo filtra. Typické potlačenie dosahovalo približne 70 dB. Moderné prijímače používajú viacnásobné filtre alebo digitálne DSP filtre, ktoré dosahujú podstatne vyššie hodnoty útlmu.
V reálnej prevádzke sa kvalita stopband potlačenia prejaví najmä v situáciách, keď sa silná stanica nachádza iba niekoľko kilohertzov od prijímanej frekvencie.
Dynamický rozsah
Dynamický rozsah patrí medzi najdôležitejšie ukazovatele kvality prijímača. Vyjadruje rozdiel medzi najslabším a najsilnejším signálom, ktorý dokáže prijímač spracovať bez vzniku rušenia spôsobeného vlastnými nelinearitami.
Presnejšie ide o úroveň, pri ktorej produkty intermodulácie vytvorené silnými signálmi dosiahnu úroveň šumového pozadia prijímača.
Pre contestové použitie je najdôležitejší blízky dynamický rozsah meraný pri rozstupe signálov 2 kHz. Práve tento parameter ukazuje, ako dobre sa prijímač vysporiada s hustým obsadením pásma. Sherwood uvádza, že moderné špičkové prijímače dosahujú hodnoty približne 100 dB a viac, zatiaľ čo staršie konštrukcie často nedosahovali ani 70 dB.
Ďalšie vplyvy ovplyvňujúce kvalitu prijímača
Samotné technické parametre nevystihujú všetky vlastnosti prijímača. Výsledný výkon ovplyvňuje aj úroveň atmosférického šumu, priemyselného rušenia, kvalita antény, straty v napájacom vedení a celková konfigurácia prijímacieho systému.
Dôležitú úlohu zohráva aj šírka pásma použitého filtra. Už samotné zúženie prijímanej šírky pásma vedie k poklesu šumového pozadia a zlepšeniu čitateľnosti slabých signálov. Pri CW a digitálnych módoch je preto možné dosahovať lepšie výsledky než pri širokopásmovom SSB príjme.
Pri SDR prijímačoch sa navyše pridávajú parametre súvisiace s A/D prevodníkom, jeho rozlíšením, preťažením a efektívnym počtom bitov. Aj preto dnes nie je možné hodnotiť prijímač iba podľa jedného parametra.
Záver
Citlivosť prijímača bola kedysi hlavným meradlom jeho kvality. Moderné KV prijímače však už dosahujú úroveň, pri ktorej je vlastný šum často nižší než šum zachytený anténou. O výslednej kvalite príjmu preto rozhodujú predovšetkým dynamický rozsah, blokovanie, fázový šum a vstupná 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 podrobne vysvetľuje vzťah medzi citlivosťou prijímača, šumovým číslom a dynamickými vlastnosťami prijímacieho reťazca.