Quando si sceglie un ricetrasmettitore HF moderno, un radioamatore si imbatte spesso in una serie di parametri tecnici. I produttori elencano sensibilità, gamma dinamica, blocco, rumore di fase, selettività o vari valori IP3. Molti di questi sono significativamente più importanti della potenza di uscita del trasmettitore stesso.
In condizioni operative normali, le differenze tra i ricevitori possono passare inosservate. Tuttavia, nelle operazioni DX, durante i contest, quando si utilizzano antenne a stilo o in ambienti con elevati livelli di interferenza, è la qualità del ricevitore a determinare se una stazione debole verrà captata o meno.
Livello di rumore (MDS)
Il livello di rumore di fondo rappresenta il livello minimo di segnale che un ricevitore è in grado di distinguere dal proprio rumore interno. Viene spesso indicato come MDS (Minimum Discernible Signal, segnale minimo distinguibile).
Rob Sherwood definisce il livello di rumore di fondo come il livello al quale un segnale debole è ancora udibile al di sopra del rumore di fondo del ricevitore. Le sue misurazioni utilizzano un filtro CW a 500 Hz e sono espresse in dBm.
Tuttavia, sulle bande HF, il rumore di fondo più basso non è automaticamente un vantaggio. Le bande da 160 m a 20 m sono spesso dominate dal rumore atmosferico e industriale, che è significativamente più elevato del rumore del ricevitore stesso. Un rumore di fondo estremamente basso sarà quindi particolarmente apprezzabile sulle bande HF più alte, sui 6 m o quando si utilizzano antenne riceventi a basso guadagno.
Sensibilità del ricevitore
La sensibilità determina il segnale di ingresso minimo necessario per ottenere un determinato rapporto segnale/rumore all'uscita del ricevitore. Tradizionalmente viene espressa in microvolt o dBm.
Durante la misurazione, il segnale proveniente dal generatore di segnale viene inviato al ricevitore e il suo livello viene regolato in modo che il rapporto segnale/rumore risultante sia di 10 dB. Minore è il segnale di ingresso richiesto, migliore è la sensibilità.
In passato, la sensibilità era uno dei parametri principali di un ricevitore. Tuttavia, con le moderne apparecchiature HF, si è raggiunto da tempo un livello in cui il ricevitore è più sensibile del solo rumore di banda. Pertanto, oggi le caratteristiche dinamiche del ricevitore rivestono un ruolo più importante.
Soglia AGC
Il controllo automatico del guadagno (AGC) garantisce che il volume del segnale ricevuto rimanga approssimativamente costante indipendentemente dal livello del segnale in ingresso.
La soglia AGC rappresenta il livello del segnale al di sotto del quale il ricevitore opera al massimo guadagno. Se il segnale ricevuto supera questo livello, l'AGC inizia a ridurre gradualmente il guadagno.
Sulle bande HF più basse, la soglia AGC è meno importante, poiché il rumore di banda stesso raggiunge spesso un livello di diverse unità S-meter. Sulle bande più alte o in sistemi di ricezione molto silenziosi, una corretta regolazione dell'AGC può influire significativamente sulla qualità della ricezione di segnali deboli.
Blocco del ricevitore (Blocco della gamma dinamica)
Il blocco si verifica quando un segnale forte al di fuori della banda di ricezione inizia a sovraccaricare i circuiti di ingresso del ricevitore. Il risultato può essere una riduzione della sensibilità o la completa perdita della capacità di ricevere segnali deboli.
Secondo Sherwood, il livello di blocco è in genere di circa 30 dB superiore alla gamma dinamica del ricevitore. Un valore intorno ai 130 dB è considerato un ottimo risultato.
In pratica, questo parametro si manifesta, ad esempio, durante un contest, quando stazioni molto potenti si trovano vicino alla frequenza operativa. Se il blocco è insufficiente, i segnali DX deboli semplicemente scompaiono sotto l'influenza di un segnale vicino forte.
rumore di fase
Il rumore di fase è uno dei parametri più importanti dei ricevitori moderni. Si origina nell'oscillatore locale e si manifesta come bande laterali di rumore attorno alla frequenza portante.
Se una stazione molto potente si trova vicino alla frequenza di ricezione, il rumore di fase dell'oscillatore locale si mescola con il segnale forte e crea un rumore aggiuntivo che può mascherare la debole stazione DX. Questo fenomeno è chiamato mescolamento reciproco.
Pri contestových staniciach, multi-multi prevádzke alebo počas Field Day Il rumore di fase è uno dei fattori decisivi nella qualità di un ricevitore. Moderno SDR I ricevitori ottengono risultati significativamente migliori in questo ambito rispetto a molti supereterodini sintetizzati di vecchia generazione.
Selettività del front-end
La selettività d'ingresso determina la capacità del ricevitore di sopprimere i segnali indesiderati prima che entrino negli stadi di amplificazione principali.
Nei ricevitori supereterodina classici, questo ruolo era svolto da filtri passa-banda o preselettori. Il leggendario ricevitore R-390A utilizzava un preselettore meccanico collegato alla sintonia ed è ancora considerato una delle migliori soluzioni.
Nei moderni ricevitori SDR, l'importanza della selettività d'ingresso è nuovamente aumentata. Il campionamento diretto elimina le frequenze intermedie, ma allo stesso tempo impone maggiori requisiti ai filtri d'ingresso, che devono impedire che il convertitore A/D venga sovraccaricato da segnali forti.
Filtro di reiezione ultima (Filtro a banda di arresto)
Questo parametro esprime la capacità del filtro di sopprimere i segnali al di fuori della sua banda passante.
Nei ricevitori più vecchi, un problema comune era la pendenza insufficiente del filtro o la diafonia del segnale intorno al filtro. L'attenuazione tipica era di circa 70 dB. I ricevitori moderni utilizzano filtri multipli o filtri digitali DSP, che raggiungono valori di attenuazione significativamente più elevati.
Nell'utilizzo pratico, la qualità della soppressione della banda di arresto è particolarmente evidente nelle situazioni in cui una stazione potente si trova a pochi kilohertz dalla frequenza ricevuta.
Gamma dinamica
La gamma dinamica è uno degli indicatori più importanti della qualità di un ricevitore. Esprime la differenza tra il segnale più debole e quello più forte che il ricevitore è in grado di elaborare senza causare interferenze dovute alle proprie non linearità.
Più precisamente, si tratta del livello al quale i prodotti di intermodulazione creati da segnali forti raggiungono il livello di rumore di fondo del ricevitore.
Per l'utilizzo in contest, il parametro più importante è la gamma dinamica quasi istantanea misurata con una spaziatura del segnale di 2 kHz. Questo parametro mostra la capacità del ricevitore di gestire un'elevata densità di banda. Sherwood riporta che i moderni ricevitori di fascia alta raggiungono valori intorno ai 100 dB e oltre, mentre i modelli più vecchi spesso non arrivavano nemmeno a 70 dB.
Altri fattori che influenzano la qualità del ricevitore
I soli parametri tecnici non descrivono tutte le proprietà del ricevitore. Le prestazioni risultanti sono influenzate anche dal livello di rumore atmosferico, dalle interferenze industriali, dalla qualità dell'antenna, dalle perdite nella linea elettrica e dalla configurazione complessiva del sistema di ricezione.
Anche la larghezza di banda del filtro utilizzato gioca un ruolo importante. Restringere la larghezza di banda di ricezione, di per sé, porta a una diminuzione del rumore di fondo e a una migliore leggibilità dei segnali deboli. È quindi possibile ottenere risultati migliori nelle modalità CW e digitali rispetto alla ricezione SSB a banda larga.
Inoltre, i ricevitori SDR aggiungono parametri relativi al convertitore A/D, alla sua risoluzione, al sovraccarico e al numero effettivo di bit. Per questo motivo, oggi non è possibile valutare un ricevitore basandosi su un solo parametro.
Conclusione
Un tempo, la sensibilità del ricevitore era il principale parametro per valutarne la qualità. Tuttavia, i moderni ricevitori HF hanno raggiunto un livello tale che il loro rumore intrinseco è spesso inferiore al rumore captato dall'antenna. La qualità di ricezione risultante è quindi determinata principalmente dalla gamma dinamica, dal blocco, dal rumore di fase e dalla selettività di ingresso.
Per le operazioni DX, i contest e l'uso di antenne riceventi speciali, questi parametri sono molto più importanti di una differenza di pochi decibel nella sensibilità. Quando si confrontano i ricetrasmettitori moderni, è quindi opportuno fare riferimento non solo ai dati di catalogo del produttore, ma anche a misurazioni indipendenti pubblicate dall'ARRL o da Rob Sherwood NC0B.
Video
Il video spiega in dettaglio la relazione tra sensibilità del ricevitore, fattore di rumore e proprietà dinamiche della catena di ricezione.