Wybierając nowoczesny nadajnik-odbiornik HF, radioamator często zwraca uwagę na szereg parametrów technicznych. Producenci podają czułość, zakres dynamiki, blokowanie, szum fazowy, selektywność czy różne wartości IP3. Wiele z nich jest znacznie ważniejszych niż sama moc wyjściowa nadajnika.
Podczas normalnej pracy różnice między odbiornikami mogą pozostać niezauważalne. Jednak w pracy DX, podczas zawodów, przy użyciu anten typu „buy” lub w środowiskach o wysokim poziomie zakłóceń, to jakość odbiornika decyduje o tym, czy słaba stacja zostanie w ogóle odebrana.
Poziom szumów (MDS)
Poziom szumu to najniższy poziom sygnału, jaki odbiornik jest w stanie odróżnić od własnego szumu wewnętrznego. Często nazywa się go MDS (Minimum Discernible Signal).
Rob Sherwood definiuje poziom szumów jako poziom, przy którym słaby sygnał jest nadal słyszalny ponad szumem własnym odbiornika. Jego pomiary wykorzystują filtr CW 500 Hz i są podawane w dBm.
Jednak w pasmach HF najniższy poziom szumów nie oznacza automatycznie przewagi. Pasma od 160 m do 20 m są często zdominowane przez szumy atmosferyczne i przemysłowe, które są znacznie wyższe niż szumy własne odbiornika. Niezwykle niski poziom szumów będzie zatem szczególnie zauważalny w wyższych pasmach HF, na paśmie 6 m lub przy użyciu anten odbiorczych o niskim zysku.
Czułość odbiornika
Czułość określa najmniejszy sygnał wejściowy wymagany do osiągnięcia określonego stosunku sygnału do szumu na wyjściu odbiornika. Tradycyjnie jest podawana w mikrowoltach lub dBm.
Podczas pomiaru sygnał z generatora sygnału jest podawany do odbiornika, a jego poziom jest regulowany tak, aby uzyskać stosunek sygnału do szumu wynoszący 10 dB. Im mniejszy wymagany sygnał wejściowy, tym lepsza czułość.
W przeszłości czułość była jednym z głównych parametrów odbiornika. Jednak w przypadku nowoczesnego sprzętu HF, poziom czułości odbiornika znacznie przekroczył już poziom szumu pasmowy. Dlatego dziś charakterystyka dynamiczna odbiornika odgrywa większą rolę.
Próg AGC
Automatyczna kontrola wzmocnienia (AGC) zapewnia, że głośność odbieranego sygnału pozostaje mniej więcej stała, niezależnie od poziomu sygnału wejściowego.
Próg AGC reprezentuje poziom sygnału, poniżej którego odbiornik pracuje z maksymalnym wzmocnieniem. Jeśli odebrany sygnał przekroczy ten poziom, AGC zaczyna stopniowo zmniejszać wzmocnienie.
W niższych pasmach HF próg AGC ma mniejsze znaczenie, ponieważ sam szum pasma często osiąga poziom kilku jednostek S-metra. W wyższych pasmach lub w bardzo cichych systemach odbiorczych, prawidłowa regulacja AGC może znacząco wpłynąć na komfort odbioru słabych sygnałów.
Blokowanie odbiornika (blokowanie zakresu dynamiki)
Blokowanie występuje, gdy silny sygnał spoza pasma odbiorczego zaczyna przeciążać obwody wejściowe odbiornika. Rezultatem może być obniżenie czułości lub całkowita utrata możliwości odbioru słabych sygnałów.
Według Sherwooda, blokowanie jest zazwyczaj o około 30 dB wyższe niż zakres dynamiki odbiornika. Wartość około 130 dB jest uważana za bardzo dobry wynik.
W praktyce parametr ten ujawnia się na przykład podczas zawodów, gdy w pobliżu częstotliwości roboczej znajdują się bardzo silne stacje. Jeśli blokowanie jest niewystarczające, słabe sygnały DX po prostu zanikają pod wpływem silnego sygnału sąsiedniego.
Szum fazowy
Szum fazowy jest jednym z najważniejszych parametrów współczesnych odbiorników. Powstaje w lokalnym oscylatorze i objawia się w postaci bocznych pasm szumowych wokół częstotliwości nośnej.
Jeśli w pobliżu częstotliwości odbiorczej znajduje się bardzo silna stacja, szum fazowy lokalnego oscylatora miesza się z silnym sygnałem i tworzy dodatkowy szum, który może maskować słabą stację DX. Zjawisko to nazywa się mieszaniem wzajemnym.
Pri contestových staniciach, multi-multi prevádzke alebo počas Field Day Szum fazowy jest jednym z czynników decydujących o jakości odbiornika. Nowoczesny SDR Odbiorniki te osiągają znacznie lepsze wyniki w tym zakresie niż wiele starszych, syntetyzowanych superheterodyn.
Selektywność front-endu
Selektywność wejściowa określa zdolność odbiornika do tłumienia niepożądanych sygnałów zanim dotrą one do głównych stopni wzmacniacza.
W klasycznych superheterodynach rolę tę pełniły filtry pasmowo-przepustowe lub preselektory. Legendarny odbiornik R-390A wykorzystywał mechaniczny preselektor połączony z funkcją strojenia i do dziś jest uważany za jedno z najlepszych rozwiązań.
W nowoczesnych odbiornikach SDR znaczenie selektywności sygnału wejściowego ponownie wzrosło. Bezpośrednie próbkowanie eliminuje częstotliwości pośrednie, ale jednocześnie stawia wyższe wymagania filtrom wejściowym, które muszą zapobiegać przeciążeniu przetwornika analogowo-cyfrowego przez silne sygnały.
Filtr pasma zaporowego (Filter Ultimate Rejection)
Parametr ten wyraża zdolność filtru do tłumienia sygnałów spoza jego pasma przepustowego.
W starszych odbiornikach częstym problemem była niewystarczająca stromość filtra lub przesłuchy sygnału wokół filtra. Typowe tłumienie wynosiło około 70 dB. Współczesne odbiorniki wykorzystują filtry wielokrotne lub cyfrowe filtry DSP, które osiągają znacznie wyższe wartości tłumienia.
W rzeczywistych warunkach pracy jakość tłumienia pasma zaporowego jest szczególnie widoczna w sytuacjach, gdy silna stacja znajduje się w odległości zaledwie kilku kiloherców od odbieranej częstotliwości.
Zakres dynamiczny
Zakres dynamiki jest jednym z najważniejszych wskaźników jakości odbiornika. Wyraża on różnicę między najsłabszym a najsilniejszym sygnałem, jaki odbiornik może przetworzyć bez powodowania zakłóceń spowodowanych własną nieliniowością.
Dokładniej rzecz biorąc, jest to poziom, przy którym produkty intermodulacji wytwarzane przez silne sygnały osiągają poziom szumów odbiornika.
W zastosowaniach konkursowych najważniejszy jest zakres dynamiki bliski zakresowi dynamicznemu mierzony przy odstępie sygnału 2 kHz. Ten parametr pokazuje, jak dobrze odbiornik radzi sobie z gęstym zajętością pasma. Sherwood podaje, że nowoczesne odbiorniki wysokiej klasy osiągają wartości około 100 dB i więcej, podczas gdy starsze konstrukcje często nie osiągały nawet 70 dB.
Inne czynniki wpływające na jakość odbiornika
Same parametry techniczne nie opisują wszystkich właściwości odbiornika. Na ostateczną wydajność wpływają również poziom szumów atmosferycznych, zakłócenia przemysłowe, jakość anteny, straty w linii energetycznej oraz ogólna konfiguracja systemu odbiorczego.
Istotną rolę odgrywa również szerokość pasma zastosowanego filtra. Już samo zawężenie odbieranego pasma prowadzi do zmniejszenia szumów tła i poprawy czytelności słabych sygnałów. Dzięki temu możliwe jest osiągnięcie lepszych rezultatów w odbiorze CW i cyfrowym niż w szerokopasmowym odbiorze SSB.
Ponadto odbiorniki SDR dodają parametry związane z przetwornikiem analogowo-cyfrowym (A/C), jego rozdzielczością, przeciążeniem i efektywną liczbą bitów. Dlatego dziś nie jest możliwe ocenienie odbiornika na podstawie tylko jednego parametru.
Wniosek
Czułość odbiornika była kiedyś głównym miernikiem jego jakości. Jednak współczesne odbiorniki HF osiągnęły obecnie poziom, w którym ich własny szum jest często niższy niż szum odbierany przez antenę. Ostateczna jakość odbioru zależy zatem przede wszystkim od zakresu dynamiki, blokowania sygnału, szumu fazowego i selektywności wejściowej.
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.
Filmy
Film szczegółowo wyjaśnia związek między czułością odbiornika, współczynnikiem szumów i właściwościami dynamicznymi toru odbiorczego.