Caratteristiche di un ricevitore

Un radioricevitore è un dispositivo adatto alla ricezione e traduzione in segnale sonoro di segnale radio.

• Banda ricevibileÈ la banda, o più bande, di frequenza che il ricevitore è in grado di sintonizzare. In genere i moderni ricevitori sintonizzano in modo continuo le frequenze da 100 kHz a 30 MHz, equivalenti in lunghezza d’onda da 3000 metri a 10 metri. Sono però ancora presenti sul mercato apparati con commutatore di banda: il commutatore seleziona una parte delle frequenze entro cui sarà effettuata la sintonizzazione. Sono apparati di vecchio tipo la cui estensione di bande totali è ridotta, in genere, da 160 kHz a 30 MHz, ma con zone di frequenza non coperte: pur essendo obsoleti sono ottimi ricevitori. Vi sono poi ricevitori speciali, ex militari, con ricezione da 10-12 kHz a salire; altri con copertura per le bande alte da 25 MHz a 60 MHz.

• • Sensibilità dinamicaLa sensibilità è il livello di segnale minimo a cui il ricevitore incomincia a ricevere. È un livello espresso in µV, microvolt (milionesimo di volt), misurabili ai capi dell’antenna. La sensibilità è relativa al modo di ricezione (e ovviamente di trasmissione). È più elevata per le emissioni in SSB – CW, minore per le emissioni in AM e FM. Un buon ricevitore moderno ha una sensibilità per il modo AM di 1,5-2 µV per la banda da 2 MHz a 30 MHz, di 3-5 µV per le bande 0,1-2 MHz. Per i ricevitori di vecchio tipo, magari a valvole, la sensibilità è più o meno simile o di poco inferiore. Per quanto riguarda invece i ricevitori portatili (Sony SW55 e consimili, tanto per fare un esempio) la sensibilità, se espressa, è in misura di campo, campo a radiofrequenza ricevibile, in quanto non hanno un connettore di antenna a cui riferirsi per la misura; si tratta quindi di un altro modo di misurazione non del tutto confrontabile. Vi è un altro dato tecnico che è di gran lunga più importante della sensibilità ed è il valore di dinamica di ricezione. Questo dato, espresso in dB, di solito non viene fornito; solo nei ricevitori professionali è riportato unitamente alle modalità di misura. Per descrivere cosa sia la dinamica dobbiamo fare un esempio. Sintonizziamo il ricevitore a 11820 kHz (è una emissione della BBC), il segnale è debole ma ben ricevibile. Ad un tratto il segnale si abbassa, di colpo. Se ci spostiamo con la sintonia troviamo, spostato di 50 kHz in alto, quindi a 11870 kHz, una forte portante, un segnale non modulato, di intensità tale da portare l’ago dello S-meter oltre la metà della scala (5 9+10): cosa è avvenuto nel ricevitore? La presenza di un segnale forte ha “bloccato” lo stadio mescolatore, lo ha portato fuori linearità, alterando (momentaneamente) le caratteristiche del ricevitore. Bene, in parole semplici, questo fenomeno si chiama bloccaggio o blocking; se si misura il livello del segnale che ha prodotto il bloccaggio si troverà che è almeno 2µV equivalenti a -4ldBm, ora il nostro ricevitore ha, come dato caratteristico, una sensibilità di 1,2 µV equivalenti a -105 dBm. Attenzione ora: la dinamica di ricezione risulta: 105-41 = 64 dB. Il nostro ricevitore presenterà la massima sensibilità solo entro questi valori: in presenza di segnali forti vicini, entro 50 kHz, si riduce e può poi presentare altri difetti quali la presenza, al doppio della differenza tra i segnali interferenti, di segnali immaginari o spuri. In termini inglesi la dinamica è menzionata come Range Dinamico Libero da Risposte Spurie il che è più corretto in quanto il ricevitore continua a funzionare anche se in modo anomalo. Le modalità di misura e di valutazione del range dinamico possono variare sia per il modo ricevuto (SSB, CW o AM) e sia per la distanza tra i segnali presunti e simulati. Le interferenze vengono poi definite anche come IMD di 20 o IMD di 30 ordine (IMD = intermodulazione). È qui evidente che non serve avere un ricevitore molto sensibile quanto averne uno che abbia una estesa dinamica.

• • Selettività1a media frequenza e segnali immagine. Tutti i ricevitori sono del tipo supereterodina, ovvero a cambiamento di frequenza. La frequenza ricevuta, quella sintonizzata e indicata dal display, viene cambiata, nello stadio mixer, in quella definita media frequenza o 1a media se sono più di una (infatti di solito sono due o tre). Nei dati tecnici di un ricevitore viene indicato: reiezione di immagine … tot dB ed anche reiezione di 1a media … tot dB. Anche qui per capirci ci serve un esempio. Supponiamo che il nostro ricevitore abbia una media frequenza di 9 MHz: sintonizziamo un segnale a 12 MHz, quindi l’oscillatore locale, pilota del mixer, avrà frequenza di 21 MHz. Infatti OL 21MHz – MF 9MHz = Segnale 12 MHz (leggi: Oscillatore Locale 21 – Media Frequenza 9). Fin qui tutto bene. Ora, se contemporaneamente fosse presente un forte segnale a 30 MHz, lo si potrebbe sentire anche bene perché 30 – 21 fa ancora 9 MHz. La conversione di frequenza a 9 MHz è possibile con un oscillatore locale di 12 MHz sia per un segnale di 12 MHz che per uno di 30 MHz. Solo i circuiti sincronizzati premixer sono di lieve ostacolo: sincronizzati in traking a 12 MHz, reiettano il segnale di 30 MHz, ma non più di tanto. Il segnale, nei nostro caso di 30 MHz, viene definito immagine. Cosa è possibile fare? Il costruttore/progettista dell’apparato ricevente ha due possibilità: mettere dei filtri sintonizzati in passo con il circuito di oscillazione locale (e questa era la soluzione adottata per i ricevitori di vecchio tipo) oppure, più drasticamente, utilizzare un valore di 1amedia elevato, più elevato della massima frequenza ricevibile, quindi effettuare una Up Conversion. Infatti tutti i ricevitori di moderna concezione hanno valori di 1a media tra 40 MHz e 70 MHz per il range di ricezione tra 100 kHz e 30 MHz, molto più elevata per i ricevitori VHF. Il problema immagine in questi casi non si presenta o almeno ha una reiezione di oltre 100dB. Per quanto attiene alla selettività essa è affidata a filtri al quarzo o meccanici di grande efficienza e una volta inseriti, a seconda del valore indicato di banda passante, forniscono una selettività assoluta. Chi usasse un vecchio ricevitore con selettività ottenuta da filtri di tipo induttivo, avrebbe forse qualche problema nel separare le emissioni radioamatoriali (di solito accavallate una sull’altra) ma beneficerà di una qualità musicale migliore sulle broadcasting, generalmente ben separate tra loro.

• • StabilitàAnche in questo caso il moderno è ben più stabile del vecchio. Infatti tutti i ricevitori a sintesi digitale, sia del tipo PLL che del tipo DDS, hanno come riferimento un solo campione, di solito a quarzo stabilizzato. Quindi una volta assestati, 10 minuti circa dall’accensione, sono stabili e sicuri sulla sintonizzazione. Per gli apparati di vecchio tipo, che per loro natura hanno un oscillatore libero, solo alcuni, prodotti da case famose, sono quasi stabili entro un’ondulazione accettabile, ma a patto di lasciarli “scaldare” per un’ora e poi di non spegnerli per molto tempo. Anzi il loro impiego prevedeva di non spegnerli mai!

• Antenne esterneUn ricevitore professionale o di buona qualità è un apparato indipendente da un sistema di antenna, ovvero le sue caratteristiche sono, o dovrebbero essere, tali da non comprendere il sistema d’antenna. Richiede solo che l’impedenza d’ingresso, d’antenna appunto, sia adeguata. Così infatti viene specificato di solito: Impedenza Antenna = 50 ohm, oppure Impedenza antenna = 50 ohm/600 ohm. Nel primo caso si richiede quindi che l’antenna in uso, qualunque essa sia, venga terminata con un cavo coassiale di 50 ohm accettando variazioni tra 25 e 75 ohm. Nel secondo caso si può utilizzare sia un’antenna a 50 ohm che un’antenna, o meglio un sistema, con un’impedenza di 600 ohm +/-50%.

Nota

Si ringrazia Rinaldo Briatta per la preziosa collaborazione

Bibliografia

R. Briatta, N. Neri, Costruiamo le antenne filari, la ediz., Faenza, C & C Ediz. Radioelettroniche, 1994, f.to 17×24. pp. 192.

R. Briatta, N. Neri, Costruiamo le antenne direttive e verticali, la ediz., Faenza, C & C Ediz. Radioelettroniche, 1994, f.to 17×24, pp. 191.