9. Cuvdnt inainte
Cartea de fat5 se adreseazS celor ce lucreazi in domeniul radiocomunicaliilor,
studenlilor electronigti,radioamatorilorexperimentali,precum gi tuturor celor pasionalide
acestfascinantdomeniu: radiocomunicaliile,
In septembriel998^incheiam scriereaprimei mele cd4i despre radioreceptoare.
Au
trecut de atunci noudani, In noud ani s-au int6mplat multe in acestdomeniu,au ap5rut noi
tehnologii,noi componentegi evidentnoi instrumentede analizi gi proiectare.
Atunci c6nd am scris prima carte in 1998, am ficut-o in bunE misuri pornindde la
constatareatrist5 ci pe piata rom6neascdnu era disponibilEo carte dedicati in primul r6nd
aspectelorpractice legate de constructia radioreceptoarelor. De la teoria invSlati in facultate
pini la practica necesar5realizEriiunui receptor este o cale lungE. At6t de lunga, inc6t prea
des incerc5rile se termin5 cu egecuri sau realiziri mediocre. Prea des reugite sau egecuriin
domeniuau fost pusepe seama"magieinegre".
Chiar dac5 punctul de plecare al acestei noi c5rti a fost cartea despre receptoare
scrisade mine in 1998, am rescrismulte din acelematerialegi am adEugatcapitolenoi. in
timp, interesulpentru frecventeledin domeniulmicroundelora crescutSi acest lucru a fost
reflectat in carte prin abordarea multor scheme pentru frecvenle p6ni la 2-3GHz,
Problematicazgomotuluiin receptoare.dat fiind importanla extrem6 a subiectului,a fost
tratati in trei capitole separate. Proiectarea amplificatoarelor de zgomot mic este o alt;
noutate in aceast5 carte, Unele scheme, ce conlineau componente a c6ror fabricalie a fost
sistatS, au fost inlocuite cu altele ce conlin componente moderne. Noua carte prezinti noi
tehnologii5i noi componente.Multe din componentelenoi prezentatesunt ugor procurabile
din surse gen Digi-Key.DezvoltareaexplozivEa componentelorpentru telefoniacelularEa
f5cut ca prelurile cornponentelorce funclioneaz5la frecvenle sub 3GHzsi scadd drastic gi sE
devinEugoraccesibile
pe piat5,
Lucrul cu frecvente mari s-a "bucurat"
de renumele de greu abordabil sau i'ezervat
doar pentru specialigti.De fapt, este mai simplu decSt pare la prima vedere. Este acierriratci
pentru performante deosebitese cere gi aparatur5 de mEsurEadec'rat5,?rrsiirr rnulte cazur!
anr v5zut realiziri incredibile
ficute cu un mirrimde aparatur5gi aceeaveclie. Fxist5c6teva
lucruri ce nu se inva!5 din c6rti: curajul de a incerc.r lucruri noi gi perseverenla. Personal,
cred cEfdrSacestedouEelemente,progresuleste imposibil.
Astdzisunt mai putini radioamatoriconstructoriin lume dec6t acurn 30 de ani, atet
din cauzaaparilieiechipamentelor
de serie pentru radioamatori,la preturi rezonabile,
cat gi
din cauza peformantelor cerute aparaturii,care sunt din ce mai greu de atins cu rnuloace
amatorice5ti, Cu toate astea, exist5 destui entuziagticare construiescaparaturE home made.
ExistEin lume multe reviste gi cirli de calitateexcelent5in domeniu gi in plus, internetul,
care reprezint5o excelent5sursEde informalii.Radioamdtorii
din intreaga iume uimescprin
nivelul tehnic Ai realizirile practicedeosebite,prezentatecu ocazia diferitelorsimpozioane
internationale,solutii care sunt apoi citate in cele mai prestigioasepublicatiiprofesionale.
Cum altfel pot fi catalogateechipamentele
realizatede radioamatorilucr6ndpe 411 GHz,sau
munca de pioneratdesf6gurat5in domeniulSoftwareDefinedRadio? Aparilia receptoarelor
softwarea dat prilejulacelorradioamatoricu cunostinlede programare,s5-gietalezedin plin
calitdlile de programator dar gi de realizatorde hardware. in multe situatii, rezultatele
deosebitesunt rodul unei munciin echipE,
ScriereacE4ii mi-a luat circa un an de munca (nu intotdeaunafoarte eficient5,...),
Evidentastizi pot spune c5 gtiu mai multe dec6t am gtiut cu B ani in urm5 9i de aceeacred
cE aceast5carteva fi mai bunddec6t orecedenta.
Lucrareaeste redactat5intr-o manierEaccesibilS,
solicit6ndins5, un nivel mediu de
cunostinte prealabile in domeniu. PunSnd accent pe problemele de ordin practic ale
proiectdrii radioreceptoarelor,cartea de fatE poate reprezentaun instrument deosebit de util
tuturor specialigtilor
din acest domeniude v6rf al electronicii:radiocomunicaliile.
Pentrucei
ce vor sd aprofundezemai mult unele aspectetehnice, am indicat principalelemateriale
bibliografice
folositela elaborareafiec5ruicapitol.9i pentru cE cel mai ugor se inlelege prin
exemple,am prezentatzeci de exemplede calculfolositein proiectareacurentS,ce necesit5
un bagaj matematicminimal.
,1
10. Cartea se bazeazd pe experienla practic5 personald, acumulatE in cei peste 20 de ani de
munc6 in domeniul proiectirii echipamentelorde radiocomunicatii,Este de asemenea,
rezultatul consultirii a zeci de c54i de specialitate,cursuri universitare, reviste profesionale,
note de aplicatii sau cataloage.
Cei care lucreaz5in acest domeniu sau chiar gi radioamatorii care au avut plScereagi
curajul sE realizezeo constructie practicS, gtiu cE rezultatele nu se obtin ugor 5i cE deseori
egecurilesunt mai numeroasedec6t rezultatelebune. De egecurinu sunt ocolitinici cei mai
buni, indiferent de numErul anilor de experient5. Esentialeste sE se g6seascE solutia
problemei!Cu tolii inviSam din gregeli(mai binedin celef5cutede altii...hi,hi).
Cateva cuvinte despre schemele practice prezentate, Multe dintre acestea conlin
componente complexe, din generatiile recent apErute pe pia!5. Complexitateaacestorcircuite
este evidenliati 9i de dimensiuniledin ce in ce mai mari ale datelor de catalog.30-40 de
pagini pentru o sintez6 de frecventi fractionarEeste un fapt curent, chiar gi un banal GaAs
FETpoateajunge la 8-10 pagini.Oric6tde plictisitoare
gi aride ar fi, acestematerialetrebuie
citite gi intelese, inainte de a folosi componenta respectivS.
in incheiere, un cuv6nt de mullumire pentru toti cei care m-au ajutat Si au crezut in aceast5
carte precum9i familiei,careinc5 o dat5 mi-a acordattimpul necesar.
Vancouver, Februarie 2OO7
Ing" Florin Cretu
YOSCRZ
11. Introducere
Introducere
Putinesunt domeniiletehnicein care schimb5rilese produc cu o vitez5 comparabili
cu cea din domeniulechipamentelor
de telecomunicalii,
Deseoris-a vorbit de o revoluliein
domeniulechipamentelor
de telecomunicatii
odat5cu apariliatelefonieicelulare. Trecereade
la comunicaliileanalogicela cele digitale pe suport radio, a dus la aparilia de componente
noi, cu performante greu de imaginat cu doar 10-15 ani in urm5, Investiliile fScute in
infrastructuratelefonieicelularela^nivelplanetarau fost uriage,apropiindu-secu pagirepezi
de cifra de 1000 miliarde USD. In 15 ani au ap5rut nu mai putin de trei generatii de
echipamentecu performantedin ce in ce mai ridicate,Num5rul tot mai mare de utilizatori,
precu.mgi cerinlele crescute de vitez5 pentru transmiterea datelor, au dus la epuizarea
rapid5 a capacit5tiispectrelor de frecvenlE din domeniul 800-980MHz gi se apropie de
saturare benzilede 1800-1990MH2.Benzilede 2100-2200MH2
au fost deja alocate pentru
noilesisteme3G in multe tari gi se vor extinderapidla nivelplanetar,
Dar telefoniacelulara nu este singura care a contribuit la acest progres.Banda de
2'4GHz,folositEin specialpentru comunicatiidigitale,este aproapede limita de saturarein
multe regiuniurbane,motiv pentru care au apdrut deja echipamentece lucreaz6pe 5,8GHz.
Utilizarea comunicaliilorcu spectru impr5gtiat, c6ndva folosit5 doar pentru comunicalii
militaresau guvernamentale,
a devenitun fapt curent chiargi in telefoanelecordless.SE mai
amintim de radiodifuziunea
digitalSprin satelit sau relele terestre precum Si televiziunea
digitalEcare cunosco dezvoltareexplozivd.
Legat de comunicatiile mobile, si mai mentionam c6teva sisteme ce opereazEin
banda L 5i S cu acoperireglobalS:telefoaneleportabileprin sateiit (sistemeleGlobalstargi
Iridium), sistemul de comunicatiiprin satelit IhIMARSAT,
precum gi receptoareleutilizate
pentiu determinarea pozitiei (GPS-USA, GLONASS-Rusia
gi viitorul sistem Galileo-EU).
Comutticaliile
prin satelitau ajuns sa fie astdziun fapt banal,fie cE e vorba de transmisiide
date, programe radio sau TV.
Din cele de mai sus rezultE un lucru clar: suprasaturareabenzilor de comunicatii
clasiceCindomeniulundelorscurte a dus la deplasarea
frecvenlelorde interesdin domeniul
undelor scurte sau UUS in domeniul microundelor.Produc5toriide comoonente au fost
nevoiti sE dezvolte componente pentru aceste benzi, la un nivel de performan!5 fird
precedent,la preturi din ce in ce mai mici. SE ne amintim cE un telefoncelularacum 15 ani
putea fi cump5rat cu circa 1000usD, in timp ce ast5zi un model ieftin este in jur de
100USD, in conditiilein care performantelegi dimensiunileaproape cd nu mai suportd
comparatie,SE recapitulamdeci: componentecu dimensiunitot mai mici, ce lucreazi la
frecvenle tot mai mari, cu tensiuni de alimentare tot mai mici, la care se adaug6
rnicrop!'ocesoare tot mai puternice. Acestea sunt ingredientele de bazd ale noilor
echipamente
de comunicalii,
Nici echipamentelece lucrebz6 in unde scurte nu au rEmas neatinse de noile
tehnologii.Parametriipe care le aveau,in urm5 cu 15 ani, doar echipamentele
profesionale,
sunt ast5zidepSgitede echipamentece sunt destinateradioamatorilor.
Utilizareasintezeide
frecvenli, lucrul cu frecvenle memorate, selectivitateavariabilS sau circuitele de prelucrare
digitalS a semnalului de audiofrecvenlEsunt facilit6ti aproape comune la echipamentele
produse in prezent. Firegte,existi o larg5 diversitate de echipamente de comunicalii, Exist6
astfel, echipamente de mare performantS, deosebit de sofisticate, care necesiti operatori
bine pregitigi pentru a le putea'folosi la performanle maxime, dup5 cum existE gi
echipamentede o simplitateextremE(care au 1-2 butoane)ce pot fi folositede oricine..C6t
privegte complexitateagi performanteleechipamentelorde comunicatii,trebuie spus cE
performanlainseamnEtotdeauna un pret de cost mai mare. Pentru a alege cea mai buni
solutie la un sistem de comunicatie dat, totdeauna trebuie fEcut clasicul compromis
cost/performate. Se pot astfel, achiziliona echipamentece costE 200-300$ sau echipamente
de 20.000$ce fac in principiuacelagilucru,dar la un nivelcalitativincomparabil.
Progresultehnologic,duce la inlocuireatreptati a unor tipuri de echipamentede
comunicatiecu altele noi. SE amintim aici de serviciile
telegrafice(Morse)care au fost r6nd
pe r6nd desfiintate5i inlocuitecu tehnologiidigitale.Codul Morse, care a fost ani de zile
12. Introducere
principalulm'rjlocde codare a informaliei, este in curs de a fi eliminat 5i din cadrul
radiocomunicaliilor maritime, Singurii utilizatori ai codului Morse (Si implicit ai
echipamentelorrespective)vor r5m5ne radioamatoriigi unele servicii de comunicatiidin
!5rile s5race.
Tehnologia in domeniul radiocomunicatiilorse dezvolta rapid, permanent apar
componentenoi Si noi aplicatii. De multe ori, chiar gi pentru profesionigti
este dificilsE gin5
pasul cu ritmul schimb5rilor,Ne obi5nuisemca un tranzistor sau circuit integrat sa fie
disponibilpe piata 20 de ani sau mai mult. AstEziunelecomponentesunt inlocuitela 4-5 ani
de la aparilie, cu altele mai evoluate,aga incat cel ce lucreazi in domeniu trebuie sa fie in
permanen!5in contactcu noul, pentru a nu fi depEsitde vremuri....
Ce ne rezervi viitorul in acest domeniu? Greu de ficut preziceri, insE deja se
intrez5resc noile tehnologii legate de receptoarele software, precum 5i deplasarea
frecvenlelor de operare actuale pe frecvente gi mai mari. Tehnologii care sunt inci in faza de
inceput, ca BlueTooth, Zig}ee, WiFi, WiMax sau RFID se vor maturiza gi vor fi utilizate
curent.
La inceputul anilor 90 a fost lansatE ideea receptoarelor software SDR (Software
DefinedRadio).Aceastaeste indiscutabilcea mai profundi schimbarein tehnologiaradio de
la inventareasuperheterodinei
in anul 1918,Au trebuit si treacdun numErde ani, p6ni cdnd
componentelecerute de acest nou tip de radio sE aparE pe piata 9i noul concept sa poat5 fi
transpus in practici in mod efectiv. Astizi exista pe piala un numir de realiz5ricomercialein
acest domeniu gi in viitor cu siguran!5 acest tip de receptor va inlocui in bun5 mEsurE
receptoarele
clasice. SE mai amintim de conceptul
"CognitiveRadio",care duce SDRun pas
mai departe, e vorba de receptoare inteligente capabile si se reconfigurezesingure functie
de tipul de emisiunesi conditiileconcretede trefic.
Proiectarea gi construclia unui receptor modern este o intreprindere dificil5, fiind
necesare informa!ii profunde despre componentele asigurate de producitori, o bunE
informare asupra tehnicilor folosite de principalii producitori de echipamente de
radiocomunicalii,precum gi o buni preg5tire teoreticEgi practic5. Un sprijin important pentru
.oroiectantulde echipamente de radiocomunicalii il reprezintE tehnica de calcul. Folosirea
programelorde analiz6pe calculatora circuitelorelectronice(gen ADS, Eagleware,
Serenade
sau MicrowaveOffice)sau de realizarea cablajelorimprimate (Pads,Orcad, Pcad, Protel,
Eagle) a devenitastizi indispensabilS,
permit6ndreducereaconsiderabilS
a timpului de lucru
de la proiect,la produsulfinal,
Produsele
performante,realizatede firme de marc5,sunt rezultatulmunciiin echip6,
iar experientase acumuleazi cu fiecare nou proiect,in prezent,de la incepereaunui nou
proiectse ajunge la fabricaliade seriein mai putin de un an, Receptoarele
moderneconlin,
in afar5 de clasicelecircuite de RF, gi multe circuite digitale, precum gi microprocesoare
specializate.Inevitabil, din colectivelede proiectarefac parte atet proiectanti RF, proiectanti
digitali,c6t gi programatoricare scriufirmware-ulspecificca gi aplicatiilenecesare,9i pentru
ci orelucrareasemnalelorcu circuite DSP nu este o intreprindere la indem6na oricdrui
programator,evidentcEexistagi programatorispecializali
in acestdomeniu.
Trecerea de la prototipul.funclional, la fabricalia de serie este o muncE poate mai
pulin pasionant6dec6t faza inilialE de dezvoltare,ins6 nu e mai putin intensE, $i aici,
programelede analiza sunt de un ajutor nepretuit, de la clasiceleanalize MonteCarlo,la
programele de optimizare de yield, Proiectareapentru volum mare de fabricatie necesit5insE
tratarea din start a unor etaje delicate, intr-un mod spe'cific,ca gi prevederea circuitelor
necesare
testErii,reglSriigi calibr5riiautomate.
Pentru a avea o idee desore volumul de munca necesar pentru realizareaunui
transceiver nou, sa amintim aici ca una din marile firmele japoneze producdtoarede
echiDamente
radioa consumat25000 de ore de Droiectare
pentru realizareacelui mai nou si
performant transceiverHF.
in cele ce urmeaz5 este prezentat5 arhitectura principalelor tipuri de receptoare, blocurile
funclionale,parametriiesenlialica Si un numErde schemecomentate,
10
13. Arhitectura interne a radioreceotoarelor
1. Arhitectura interni a radioreceptoarelor
1,1Generalit6ti
Cel mai simplu radioreceptor este receptorul cu amplificare directS. Acest gen de
receptora fost folosit mult in anii de inceput ai radiofoniei,actualmenteav6nd o utilizare
extrem de limitat6, Practic, la acest gen de receptor , semnalul de la anten5 este puternic
amplificat gi apoi detectat gi amplificat in joas6 frecven!5. Acordul se face numai prin
circuitele acordate de la intrare, care asigurS in totalitate selectivitatea receptorului, Nu se
poate vorbi de radioreceptoaref5rd a introduce doi parametri esentialiai unui radioreceptor:
sensibilitatea5i selectivitatea. Ace5ti parametri vor fi tratati in extenso la capitolul despre
parametrii, dar aici trebuie spus doar cE sensibilitateareprezint6 capacitateade a receptiona
semnale slabe, iar selectivitateareprezint5capacitateareceptoruluide a separa semnale
apropiatein frecvenli,
La receptorul cu amplificare directE sensibilitateapoate fi in principiu oric6t de mare,
problema major5 fiind faptul ci selectivitatea ce se obline poate fi acceptabild doar la
frecvente reduse. Evident, cu cregterea frecvenlei (la acelagi Q al circuitelor de intrare),
banda de frecvenlE cregte, selectivitatea devenind in acest fel defectuoasS, Un alt
dezavantaj este faptul cE acest gen de receptor permite numai receplia semnalelor cu
modulaliede amplitudinesau frecven!5.
Receptorulcu reactie este o alt5 varianti de receptor ce a fost utilizat5 in perioadele
initiale ale radiofoniei, Amplificatorul de RF functioneaz5 la acest gen de receptor foarte
aproapede limita de autooscilalie.
In ciudasimplitegii
deosebitea schemeiSia sensibilit6tii
gi
selectivitEtiidestul de bune ce se pot obline, instabilitatea reglajului de reaclie cli frecvenla
de acord a dus ia o operare greoaie. In plus, se perturba grav utilizatorii aflali pe frecvente
apropiate.
In prezent se folosesctrei categorii de receptoare:
. Receptorul
superheterodind
o Receptorulcr.lconversiedirecti (sincrodinE)
. Receptorulsoftware
1.2 Receptorul superheterodini
ReceptorulsuperheterodinSeste principala structur5 de receptor utilizatE astEzi. Armstrong
este creditat cu crearea acestui gen de receptor in 1918 in US, Utilizarea pe scar5 largi a
acestui tip de receptor se datoreaz6 faptului c5, prin folosirea etajului de frecven!5
intermediard se poale introduce un filtru cu selectivitate inaltE pe o frecventS fix;,
rezolv6ndu-sein acest fel, problema selectivit6lii (comparativ cu receptoarelecu amplificare
direct5).SchemaprincipialE
este prezentati in fig.1
Se observEcE pentru a se obline semnalul de frecvenlE intermediarEeste folosit un
mixer, care mixeazi semnalulde RFcu un semnalprovenitde la un a5a numit oscilatorlocal.
Diferentadintre frecventaoscilatoruluilocalgi cea a semnaluluide RF este egalScu
valoareafrecventeiintermediare.Imediat la iegireamixerului este plasat filtrul ce asiguri
selectivitatea
receptorului.Etajulde IF asigur5 aproapein totalitateamplificarea
semnalului
14. Arhitectura internda radioreceDtoa
relor
la receptie.Semnalulde IF este apoi demodulat,informaliacontinut5fiind in final amplificat6
de un etajul de AF.
Pretul solulion5rii facile a selectivitSlii la receptorul superheterodini il reprezint5
aparitia posibilitilii de perturbare a recepliei pe frecventa imagine sau chiar direct pe
frecventa intermediarS.Mai mult, mixerului reprezint6un etaj suplimentarcare introduce
propriiledistorsiunigi limit;ri la receplie.in ciudaacestordezavantaje,precumgi a reglajului
mai dificilin fabricalie,utilizareareceptoruluisuperheterodinE
este deosebitde larg5.
1.2.1 Mixajul in radioreceptoare
Un etaj deosebit de important intr-un receptor superheterodini ll reprezintEmixerul.
De performanleleacestuiadepindin bunEmEsurEcalit6tilereceptorului.Presupun6nd:
. semnalulde intrarein mixer de tipul: A cos(rost)
gi
. semnalulde la oscilatorullocalde tipul: Kcos(oot),
la iegirerezult6semnalul:
KA cos(ot,.
t)cos(ar,.t) = ( @os(ar,
+ a"). t+ .os(ar"+ a4).t)
z
Unde: co"=l7sf.ean31 ; (oe=2ltfe56;;61e1
Presupun6nd
coeficientulK o constantd(amplitudineaoscilatorului),rezultEcE amplitudinea
semnaluluide iegiredepindenumai de semnalulde intrare.
Aplic6nd la intrarea unui mixer semnalul
intrarea de oscilator semnalul LO (fig.2),
rezulti semnaleleF1 gi F2, unde:
LOAF|n=F2Si LO-Fin=F1
Produsul.demixaj F1 are frecvenlaegald cu valoarea
frecventeiintermediareIF,
Se observ5 c5, acelagi semnal Fl se poate
obtine gi prin diferentaunui semnal F2 Si LO (aflat la o
distante in frecvenld egald cu IF), Din acest motiv F2
se mai numegtegi frecvenlEimagine.
In practicS,la iegirea mixerului, in afarS de F1.5i F2 apar gi semnalele de la
oscilatorullocal prei',rm 9i semnalul de intrare. DacH se lucreazEcu mixere echilibrate
semnaleleoscilatorului
localgi cel de intraresunt atenuatecu 20-40dB.
. Datorit5 imperfectiuniimixerului, apar Si alte produse de mixaj, intre armonicile
oscilatordui_
local 9i armonicileSemnaluluide intrare. Produselede mixaj parazite produse
astfelau ponderisemnificativep6n5 la armonicide ordinul5 sau chiar 7. Mixereleechilibrate
permit reducereasubstantiald
a.produselorparazitede mixaj,
Mixeiulestd un etaj delicatintr-un receptor,Pentrufunctionareala parametriimaximi
este necesar sd i se asigure o impedan!5 pur rezistiVEla iegire, intru-un spectru larg de
frecvent5.Din p5cate,filtrele plasate imediat dupi mixer nu indeplinescacest criteriu aga
inc6t trebuie sE se recurgd la diverse solulii de adaptare mai sofisticate. Uneori se recurge la
plasarea unui amplificator imediat dupE mixer, care are avantajul cE poate prezenta
impedangaconstant5 la intrare pe un spectru larg de frecvenlE.$i aici apare un pericol:
presupun6ndcE semnalul provenit de la oscilatorullocal este atenuat de mixer cu numai
20dB, devine posibilca in situatiac6nd se lucreaz5cu nivelemari la oscilator(+27dBm), sa
aparEla iegirein afari de semnalulutil Sio "scurgere"de la oscilatorcu un nivel de +7dBm,
valoare cu mult mai mare (de regulS) dec6t semnalul util gi care poate provoca chiar
saturareaamplificatorului
plasat dup5 mixer. O asemenearnetod5se poate utiliza numai in
situatia c6nd mixerul atenueazEsemnalulde la oscilatorcu min. 35-40d8 gi se lucreaz5cu
niveleredusede la oscilator(cca,OdBmla mixereleactive).
O alta problem5 cauzatE de mixere este translarea zgomotului din LO pe frecvenla
intermediarE,ceea ce duce la cregtereadramatici a cifrei de zgomot echivalentea mixerului.
Valoareafactoruluide zgomot NF datd de catalogpentru un mixer (uzual sub 12dB) ajunge
in acest fel sa fie de ordinul a peste 20dB. La fel 9i in cazul ignoririi zgomotului de pe
frecvenla imagine, cifra realEde zgomot poate creste cu p6n5 la 3dB.
Subiectulva fi tratat mai pe largin capitoluldespremixere.
Fin gi la
Ia iegire
12
15. Arhitectura
internea radioreceDtoarelo
1.2.2 Problematica receptoarelor superheterodinE, frecventa intermediari,
selectivitateagi sensibilitatea
Schemabloca unui radioreceptor
superheterodin5
se modificain oarecaremisur5
funclie
detipulemisiunii
cesereceplioneaz5.
Astfel, pentru receptia emisiunilorcu bandE lateralEsuprimat5 este necesarE
refacerea
purt6toarei
la receplie,Pentruaceasta,
detectorul
folositestede fapt un mixerce
mixeaz5
semnalulde IF cu semnalulunui oscilator(BFO) nd frecvenla egalScu frecvenia
intermediarS.
Recepliaemisiunilor modulate FM necesit6 un detector (discriminator) de frecvengi,
Fig.3 prezinti schema bloc a unui receptor ce poate receplionaemisiunilecu modulalie
liniarS,
Circuitulde intrare utilizat in receptor este esentiai pentru atenuarea semnalelcr
provenitede la antenE ce au o frecvenli egal6 cu frecventa irnagine, care ar putea produce
la mixare un produs cu frecvenla egalS cu valoarea frecvenlei inter.mediare.La receptoarele
ce sunt bunuri de larg consum, atenuEriale frecvenleiimagine de ordinul a 30-40CBsunt
considerateacceptabile,in timp ce pentru realizErileprofesionalesunt necesareatenuEr-ide
ordinu!a 90-100d8 (pentru receptoarele radioamatorilor necesitd(rlein unclescu!'tesunt de
ordinuia 70-80d8).Valoareafrecvenleiimaginese determini sirnplu,prin adilia fa frecvenla
semnalului
util a dubluluifrecventeiintermediare.
DacE circuitul de intrare este acordabil,atunci frecvenla de acord a acestuia.se
modificd simultah cu frecventa oscilatorului local, fiind necesari o' bunE corelare intre
frecventelede acord ale ceior douS circuite, DacEcircuitele de intrar.esuni de band5 larg6,
acestease aleg in aga fel incSt sE acopere cel mult o octavi, Evident, in aceast5 situatie
valoareafrecventei intermediare trebuie sE fie suficient de mare pentru ca frecvenla imagine
si cadi mult in afar6 benziide trecere a circuitului de intrare.
Se poate demonstra cE num5rul produselorparazite, semnificafive, de mixaj, scade in
situatiaalegerii unei frecvente intermediare mai ridicate, Pentru receptoarelede unde scurte,
de mare performanla se poate ajunge la valori ale frecvenlei intermediare de cca. 3 ori mai
mari dec6t frecvenla maximi receptionatS. Acest criteriu de seleclie a frecvenlei
intermediareasigur5 gi o rejectie corespunzEtoarea frecvenlei imagine. Se ajunge astfel, ca
la un receptor de unde scurte cu banda de frecven!5 p6nd la 30MHz, frecvenla intermediari
sd fie de p6n5la 100-110MH2,
Problemaeste ci la acestefrecventeridicateeste imoosibilde
realizatun filtru suficient de ingust pentru emisiunilecu bandi lateral5 unici sau FM cu
deviatieredusEde frecven!5.De regulS,la frecvenlede ordinula 70-100MHzsunt disponibile
filtre cu cristalcu bandade trecerede ordinula 20-30KHz,total insuficientpentru cele mai
multetipuri de emisiuni.
H#
I J
16. Arhitectura internd a radioreceptoarelor
Din aceastEcauzEse recurgela o schimbaresuplimentar5de frecven!5,transl6ndu-se
in acest mod semnalul pe o a doua frecvente intermediar5,cu o valojre la care sunt
disponibile filtre de calitate cu selectivitatea necesari, Uzual, cea de a doua frecvenl!
intermediarE are o valoare cuprins5 intre 200KHz gi 10.7MH2.Firegteo noui mixare atrage
un alt 5ir de problemelegatede mixaje parazite,intermodulatiigi costurisuplimentare,ins!
rezultatelefinaleale unui receptorcu dublEschimbarede frecven!5sunt de regulEsuperioare
unui receptor cu simplSschimbare de frecventE.
Fig' 4 prezint6schemabloc pentru un receptorsuperhetrodinE
cu dublSschimbarede
frecvenli. Ca gi la receptorulsuperheterodin6
cu simplSschimbarede frecvenlE,la iegirea
mixerelor sunt previzute filtre cu selectivitate ridicatS. Presupun6nd prima frecvenlE
intermediari pe 70MHz, cu utilizareaunui filtru cu cua4 cu o band5de trecerede 20KHz9i o
a doua frecvenld intermediarEpe B-9MHZ(sau 200-500KHz)cu o bandd de trecere de
2'35KHz (pentru emisiuniSSB), curbelede selectivitateale intreguluilan! de recepliearati
ca in fig.5.
Se observ5 caracteristica de
selectivitatea circuituluide intrare,
care este mult mai largi dec6t
caracteristicile
filtrelordin prima gi a
doua frecvenld intermediarE.
Analiz6ndin continuarefig.5
se constat6 cE in afard de semnalul
util ce trece numai prin filtrul plasat
la intrarea celei de a doua frecvente
intermediare (care are selectivitatea
maxim5), etajele de intrare mai pot
fi incdrcate gi de alte semnale (ce
pot avea amplitudini mari).
Functionareaamplificatoarelorgi in
special a mixerelor este afectat5 de
aparitia prodqselorde intermodulatie.MErimea produselorde intermodulaliedepinde de
nivelul semnalelorincidente9i evident de calitateaamplificatoruluisau mixerului,Sigur cE
din acest punct de vedere ar fi preferabil ca selectivitatea maximi sE fie oblinuti chibr din
circuitulddintrare al receptorului,
ins5 din pEcateacestlucru nu este posibil.
'
Semnalelecare intrE prin circuitulde intrare al receptorului,dar care se plaseaziin
afard caracteristicii de selectivitate a primei frecvenle intermediare sunt plasate in aga
numiti "zoni
!ri". Acestesemnaleafecteaz5amplificatorul
de RFgi primul mixer.
.
".O.a
doua "2onE gri" este situat5 intre caracteristicade selectivitatea primei gi a celei
de a doua frecvenle intermediare,Aici problema este de a reduce dimensiuneazonei prin
folosirea unui prim filtru c6t mai ingust. Situalia este oarecum agravati de faptul cE
semnalelecuprinsein a doua zon6 gri sunt deja amplificatede amplifitatorulde RF.
Functionareareceptoruluicu o gami dinamica largd de semnale este realizatEcu
ajutorul unui circuit de control al amplificEriietajelor,functie de nivelulsemnaluluiincident,
numit AGC- Automatic Gain Control (sau CM, RAA).'Acestcircuit p5streazi un nivel de
semnal in limite normale la intrarea tuturor etajelor, evitindu-se saturarea lanlului de
receptiein orice punct, Semnalelecare intri in prima gi in cea de a doua zoni gri nu sunt
sesizatede circuitulAGC,daci semnalulde controleste preluatde la iegireaceleide a doua
frecvenleintermediaregi devineposibil5saturareaamplific8torului
de RF,a primuluimixer, a
primeifrecventeintermediare5i a celuide al doileamixer.
Din aceastEcauz5 la construdiile pretentioase,a5a cum se va ar5ta la capitolul
despre frecvenla intermediarS,se recurge la plasareaunui circuit de AGC propriu primei
frecventa intermediare.
La constructiile
moderne,amplificareade la qircuitulde intrare p6nd la intrareain cea
de a doua frecven!5 intermediarE nu depSge5te20dB, in acest fel minimiz6ndu-se
distorsiunilecauzatede semnalelecu amplitudinemare. Mai mult, amplificatorulde RFeste
comutabil,put6ndfi introdusin funcliunenumai pentru semnalece au un nivelfoarte mic,
r4
17. Arhitectura interne a radioreceDtoarelor
1.2.3 Bilantul amplificdrii gi al zgomotului intr-un receptor
Tabela 1 reprezint5 un caz real, pentru un receptor cu dubla conversie de frecventa,
destinata fi folositpe frecventade 1296MH2,pentruemisiuniSSBin'care amplificarea
total5
p6nE la difuzor este de 120d8. Un astfel de receptor permite ca un semnal cu o putere la
bornade antenade -120dBm(aprox. 0.23pvl50 ohmi) sE poati fi ascultatin cagti(50 ohmi)
cu un nivelde 0dBm(1mW),
Tabela 1 a fost generata utiliz6nd o foaie de calcul in Excel, metodd curent folosita de
proiectantiide receptoarepentru proiectareasistemica.Acest gen de table de calculin Excel
nu tin cont de obiceide unelefenomenemai subtilein receptoarele
superheterodin5
cum ar
fi zgomotul cauzat de imagine sau zgomotul introdus de primul oscilator local. Tabela
prezentat5 nu ia considerare nici pierderile de dezadaptare intre etaje, degi pierderile de
reflexiesunt evidenliatepentru fiecareetaj in parte. Programede calculmai complexegen
Eaglewarepermit analiza mai in detaliu a acestor fenomene prin estimarea prealabilSa
efectelorcauzatede zgomotulde pe imaginesau zgomotuluioscilatoruiuilocal.tn lipsE,se
pot folosi5i tabelede calculmai simplein Excel,de genul celei prezentatein Tab,1, In mod
normalin acestcaz, se poatesuplimentazgomotulla nivelulmixeruluisau LNA-uluiagacum
se aratE in capitoluldestinatmixerelorsi zgomotuluicauzatde mixere,
Astfel de tabele permit determinarea parametrilor necesari pentru fiecare etaj in
parte. Se pot determina punctele slabe dintr-un receptor, fie cE e vorba de zgomot sau
intermodulatii. Se poate evita astfel saturarea unor etaje de pe lantul de r.eceplie,Pe baza
rezultatelor oblinute, se stabilesc care vor fi rezervelede c6gtig ce vor fi necesare,pentru a
se putea contracara efectele variatiilor de parametrii de la o componenti la alta sau
eventuale pierderi neprevizute. O buni practic5 este sa se compensezeexcesulde c6gtig cu
atenuatoarerie 1-6dB plasateintre blocurilefunctionale,metod5ce permitesi adaptareamai
buni intre etaje. Evidentplasareaunui atenuator pe lanlui de receptietre-buie
analizatl 9i
din punct de vedereal zgomoJului
ad5ugat. Reveninddin nou la dateledin tabela 1, in zona
destinatdparametriloretajelor.se introduc datele, rezultatelecumulate putiind fi v6zute in
partea dreaptEa tabelului.Se observ6in coloanaNF (in zona rezultatelorcumulate)modul
de evolulie a cifrei de zgomot de la un etaj la altul. Prin alegereajuciicioas5
a c6gtiguluiin
etajele receptoruluise ajunge la o degradareminimalSa cifrei de zgiomottotale (<0,1d8)
fatEde ceeace avem la iegireaLNA-ului.
Astfel de tabele de calcul permit g5sireaunor compromisur.i
optime intre parametrii
receptorului,cum ar fi cifraciezgomot gi intermodulatiile.
Analizdnddatele din tabela 1 se poate observa cd raportul semnal zgorflot (SNR)
pentru un semnalinjectatla intrarede -120dBmeste de cca. 18dB,pentru un filtru SSBcu o
band5de trecerede 2.35KH2.Cifrade zgomot a receptorului(NF) este de 1.88d8,valoarece
poate fi considerata excelentS, fiind int6lnita doar la receptoarele ce funclioneazi la
frecvenle de peste 400MHz. Pentru un receptor de unde scurte, o ciira de zgomot de L2-
lBdB este uzualS,
Tot din tabelSse poate vedea Si care este gama dinamica a semnalelorpe care le
poate acceptala intrare receptorul.Se observi cd mErindcu 15dB nivelulsemnaluluiaplicat
la borna de anten5 (-105dBm), se ajunge la saturareaamplificatoruluide joasi frecvenld.
Practic,aceastaar fi nivelul maxim ce se poate aplica la intra.re,in lipsa unui circuit de
control automat al cegtigului
(AGC),fErEca semnalulde iegiresa fie distorsionat.
Pentru obtinerea performantelor maxime este necesar sE fie avute in vedere o serie
de considerente.
uneoricontradictorii:
. Amplificareain fata mixerului gi a filtrelor de mare selectivitate trebuie sE fie c6t
mai mic5,cu scopulreduceriidistorsiunilor
de inteimodulalie.
. Reducereac6gtiguluiimplic5 o cregterea cifrei de zgomot. Trebuie relinut cd.nu
prezinti nici o utilitate o cifri de zgomot mai mic5 dec6t cea necesar5.Obtinerea
unei cifre de zgomot reduse duce la pierderea ?n parte a performanlelor la
intermodulatie.Pentru benzile de unde scurte, unde semnalele(ca gi zgomotul
propriual benzii)sunt puternice,se opteaz5pentru o cifri de zgomot mai ridicatd
gi performantemaxime la intermodulatii.Pentrubenzilede unde ultrascurte,unde
gi zgomotulbenzii5i semnalelesunt mult mai reduse,se opteaz6pentru o cifr5 de
zgomot mai redusi in detrimentulperformanlelorla intermodulalii,
15
18. Arhitectura internEa radioreceptoarelor
Realizarea amplificatoarelor de RF implici de regulS un compromis intre
performanlele la zgomot gi intermodulalii.
Se va asigura maximum de selectivitate cet mai aproape de borna de anten6,
pentru a evita supraincErcareaetajelor receptorului cu semnale nedorite, Altfel
spus, amplificarea
de la borna de anten5 la filtrul de IF trebuie sE fie minim6 (cu
putin mai mare dec6t pierderile.de
semnal).
E preferabilsE se minimizezeamplificarea
inainte de mixer, eventualplas6ndu-se
un amplificatorcu dinamici mare dupd mixer.
Se va asigura o terminalie corectSdin punct de vedere al impedantei la portul de
IF al mixerului,cu scopulminimiz5riiintermodulaliilor.
La receptoarelecu dublS conversie, amplificarea primului etaj de IF va fi doar cu
pulin mai mare dec6t pierderilede semnal p6nEin acest punct. Se va utiliza un
amplificator cu zgomot redus.
. Zgomotul de fazi al oscilatorului va fi c6t mai redus pentru a preveni efectele
mix5rii recioroce
o Mixerul r.rtilizattrebuie sd aibd o buni izolare interport, cu scopul de a minimiza
scurgerile de semnal de la oscilatorul local spre portul de IF, prevenind in acest
fel, aditia peste semnal a zgomotului provenit de la oscilator gi supraincErcareacu
semnal a unui eventual amplificator plasat intre mixer gi filtrul de mare
selectivitate.
t6
19. Arhitectura internA a radioreceotoarelor
CE
c
(I)
o
(D
.E
(D
E
(D
(s
-o
.E
<)
at)
CO
E
5
-(t
=
.c)
(E
.=
E
e
<t)
<D
q)
o-
=
at
o
o-
(l)
o
q)
c
=
J-
.=
o
'{-
s
=
-o
o
E
c)
. c
a
'=
=
c>
E
o
o)
t
. i
(E
c)
:o-
E
(g
=
c
s
@
m
F
e ^
6 @
o
o
E
g
G
L
o
g
=
E
=
IJ
e ^
6 6 N si
@
n ei
b N
r?
N N
E 6
N
-
t
e 6
o g
N r!
D
N N N
ei
E E
N
E ^ =
N
N
N
N
N
€
N
€
N <.!
= €
e =
= 8 '
g =
N N N
G
e
a)
o
@
G
E
(J
_ 9 E
6 @
f =
E E
A g
N a
N i N
cy
E E
A S
F E
e g
t 6
o E
4 @
N
a
N
o E
d 6
N N
o
N
=
N
o E
d 6
'-:
o E
N
ri
N
=
N
N
N
= € r 6
= E
.Fol
o : l
lF
.= a-
( ' 9
^=
!q 6-
,9 E
g o
- N
c!
s u?
O
N
q
E
=
o
g
@
E
g
G
L
o
0
=
o
::
N
4 N
6
o P
E g
a-
F -
F . =
=
= 3 -
2 =
-
; N
t i E
* E
;
o E
r E
N N N
=
E . s
E s
h
I o E
r 6
ai ci N
N
E C
_ 9 @
g s
4
N
- E o
o 9
N Y N
N
9 =
E F
9 6
E ' 3 o
L
z.
J
o o
>
u
u
N
.=
-
o
=
L
N
-
g
E
o
o
E
o
f
92
E
!
N
20. Arhitectura intern1 a radioreceDtoarelor
1,2.4 Alegerea planului de frecventd
Alegerea planului de frewen!5 pentru un receptor superheterodina este esenlial
pentru obtinerea performanteloroptime. Problemelecele mai mari apar de obicei datorit5
mixajelor parazite, intre oscilatoarelefolosite in receptor sau intre un oscilator gi semnale de
RFce sunt aplicatela intrareareceptorului.Din cauzaarmonicilorunor oscilatoare se poate
ajunge fie la blocarea totalE a unor frecvente la receplie fie prin fenomenul de
intermodulatie,semnale din afara benzii de interes pot ajunge sa intefere cu semnalele
utile.
Prin alegereajudicioas5a frecvenlei intermediarese evit5 (sau se atenueaz5mult)
problemelelegate de frecvenla imagine sau p5trundereadirect5 prin circuitul de intrare a
unor semnale cu o frecven!5 identic5 cu cea a FI
Cu c6t avem mai multe oscilatoare(superheterodina
cu dublEsau tripli conversie),cu
at6t apar mai multe produse de mixaj parazite. Practicaarat6 ca orice masuri s-ar lua, p6nE
la urmd armonicilesau mixdrileparazitetot igi g5sesccaleade intrareintr-un receptor! Este
adevEratci lu6nd masuri specialede ecranare,nivelul produselorparazitepoate fi atenuat
insi rareori pot fi eliminate complet (si asta cu eforturi mari!), in aceste condilii singura
solutieeste calculareacu grija a tuturor armonicilorsau combinatiilorintre oscilatoarecare
ar putea sd cadE in banda de interes, Lucrurilese complicaSi mai mult intr-un receptor
rnodern unde exista gi
.circuite
digitale, DSP-uri gi microcontrolere,care produc armonici
puternice pe un spectru extrert de intins de frecven!5.
Metodelede reducerea niveluluiproduselorparaziteincludecranareacircuitelordar gi
controlulformei de unda (filtrarea-acolounde e posibil),
o:t
0.5
'E- 0.'"
0.4
0-3
o_2
0.i
0.0
!_0 t.t 72. 1.3 t.1 1.5 1.6
tdtL
1.8 1.9 ZO
Se folosescde obicei trei metode de calcul: tabele in Excel, metode grafice sau
programe de proiectare sistemica (gen Eaglewbre-WhatlF) care furnizeazEgi nivelele
orientativeale produselorde mixare parazite.
Metoda grafica prezentatS,lucreaz5cu rapoartelefrecventelor RF/LO(fR/fJ, respectiv
IFILO (frFlfJ.Sunt luatein consideralie
armonicilep6nd la ordinul5.
Pentru realiziri mai pretentioasese vor lua in consideraliearmonici p6nE la ordinul
10-12 pentrusemnalesinusoidale
gi p6ni la 100 sau mai mult pentru semnaledigitale.
Constructiileprofesionale
moderne reugescsE reducEnivelirlproduselorparazitesub
pragulde zgomot sau cel mult 1-2dB pesteSiasta in bunSm5surEprin alegereajudicioasda
planuluide frecvent5.
Estedificilca la o constructieobignuitE
si se lucrezedoar la "'superlativ",
motiv pentru
care se recurge deseori la clasiculcompromis cost/performanlE.
0_0
18
21. Arhitectura intern1 a radioreceDtoa
relor
Evident, se are in vedere gi destinatia receptorului, rareori fiind necesari utilizarea
unui receptor cu performante maximale in ceea ce privegte intermodulatiile, sensibilitateaSi
selectivitatea,
1.3 Receptoare cu conversie directi
Conceptulde receptor cu conversie direct5 a ap5rut se pare pentru prima dati in 1924 cSnd
F.M. Colebrook a descris un receptor ce funcliona pe acest principiu pe care la numit
homodinS.ln 1947 D.G. Tucker publica-unarticolin care descriape larg un demodulatorde
preciziedestinataparaturiide misurS, In timp ce receptorulhomodindfolosegtepurtEtoarea
semnalului receptionat pentru demodulare, receptorul sincrodinEfolosegte un oscilator
sincronizat cu purtdtoarea semnalului recepgionat. Astizi, cand se vorbegte despre
receptoare cu conversie directa se are in vedere in primul r6nd receptorul sincrodinS.
Receptorul sincrodini are un numir de avantaje mari fa!5 de receptorul superheterodina
ins5 5i dezavantaje majore care l-au impiedicat s; se afirme ca un competitor serios pentru
receptorulsuperheterodinS,
Schema bloc a unui receptor cu conversiedirect5 este prezentata in fig.7,
Modul de functionareeste simplu: semnalulprovenit de la anten5 9i eventualamplificat,se
apiicEunui mixer (demodulator-detectorde produs), La portul pentru oscilatoral mixerului
se aplict semnalul provenit de Ia un oscilator cu frecvenla egalS cu cea a semnalului
receptionat.La ie5ireamixerului,apare un semnalegal cu diferentaintre cele douEsemnale
aplicate (suma celor doui frecvenle este rejectatE de filtrul trece jos aflat imediat dupd
mixer). DdcE este vorba despre un semnal cu modulalie de amplitudine (cu purtitoare
integialS sau Supri'rat6) la iegirea mixerului se obline chiar informalia continuti in
modi:latie.Problemacare apare este plezenla simultan5 ia iegirea ambelor latei'ale,de
reguli doar una fiind utila
. Lipsaintermodulatiilor
cauzatede mixdri multiple
. Lipsafrecventeiimagine
" Lipsafiltrelorcostisitoare
in IF
. Cost redus
Avantajele principalesunt:
o Simplitate - Se
utilizeazd un singur
oscilator local si un
singurmixer
Num5r redus de
.comDonente
Dezavantajele
principalesunt:
. Radiatiaoscilatoruluiprin anteni
. Aparitia'unuiofset in cc la iegireademodulatorului
. Prezentazgomotului flicker (sau 1/f)
Sensibilitate
la distorsiunile
de ordinul2
o Sensibilitate
la c6mpuri parazitede joasEfrecven!5
. Sensibilitate
la vibratii (microfonie)
. Recepliasirnultani a lateralelorunui semnal.
Radiatia oscilatoiului este cauzatEde nivelul finit al rejecliei intre porturile LO si RF ale
mixeruluiutilizat.tn acestfel semnaluldin LO pitrunde in ciicuitul de intrare al receptorului
5i este radiat prin antenS.La un mixer bine echilibratse poate conta pe cca. 4OdBrejecgie
intre portul LO gi portul RF, ceea ce implicd faptul ci un semnal din LO cu nivelul de
+10dBm, va fi radiatin antend cu un nivelde -30dBm (presupun6ndci nu exist5un LNAgi
circuitulselectivde intrareeste conectatdirectla mixer),
19
22. Arhitectura internEa radioreceptoarelor
La un receptor superheterodinEaceastEradiatie este atenuatS de circuitul de intrare, ce este
acordat pe o frecvent5 diferitE de cea a LO.
Multe sistemede comunicaliiimpun regulifoarte strictein ceeace privegtenivelulradialiilor
in anten5, aga inc6t in situatia utiliz5rii unui receptor cu conversie directi este necesarsE se
ia masurispecialepentru aducereaacestorala un nivelacceptabil.in mod normalse adaug;
amplificatoare,atenuatoare sau la frecvenle mai mari izolatoare,
Un amplificatoratenueazi semnalul in sens invers cu cel pulin acelaginivel in dB ca gi
c69tigul. Atunci cend se urmdregte in mod special atenuarea in sens invers (S12) se pot lu-a
mdsuri specialede imbundtSlire, sacrificAndalli parametri ca pierderile de reflexie la intrare
sau ieSire. Practic la un receptor cu conversie direct;, folosirea unui amplificator de RF este
esenliali, nu din considerente
de sensibilitate
ci pentru a asiguraizolareaminima necesarS.
Excesulde amplificarein RF are insi un revers: saturareamixerului la semnale puternice.
Plasareade atenuatoare care sa aducd c6gtigul in limite acceptabile pentru mixer, devine
deci o necesitate. Prezenla atenuatoarelor este ins5 beneficE gi din punctul de vedere al
cregteriiatenu5riipentrusemnalulLO.
Ofsetul rn CC este cauzat de radialia OL spre antend, Fenomenul este complex Si este
explicatin fig. 8. Practicse producemixareasemnaluluiLO cu el insugi av6nd faza
.diferitS.
Diferenta de fazE ca si amplitudinea semnalului reflectat.inapoi spre mixer da nivelul
ofsetuluiin cc.
Singura cale simpla de reducere semnificativd
pentru ofsetul in cc este maximizarea atenuErii
interport pentru mixer. Se pot utiliza si circuite
specialede compensare a ofsetului care insa
sunt destulde comolexe,
Sunt multe sisteme de comunicatii (GSM,
TDMA,..) care necesiti o band5 de frecvenlE
demodulatE ce incepe cu 0Hz. In acest caz
prezenta unui ofset in cc este foarte d6unEtoare.
DacEsistemul de receptie utilizeaz5un DSP, este
posibilEcorectia acestui ofset in soft.
La receptoarelecu conversie directd ofsetul in cc
poate fi provocat gi de un semnal foarte puternic
aflat in Qandade trecerea circuituluide intrare.
Zgomotul flicker este de obicei asociat cu
zgomotul din oscilatoare,fiind prezent aproape
de purtdtoare. La mixere ce lucreazd intr-un
receptor superheterodina, acest tip de zgomot
(degiprezent)nu este o problem5dat fiind faptul
ca frecventa intermediarE este foarte departe de
banda de frecven!5 cu densitate spectralS
maxim5 de zgomot flicker. Functie de
semiconductorul
9i tehnologiafolositE,zgomotul flicker poate fi dominant intr-o banda de
frecventEce se intinde de la OHz la 4-5KHz pentru tranzistori bipolari, respectivOHz la
100KHz(sau mai mult) pentru tranzistoriCMOS.TranzistoriiFET au zgomotul flicker mai
redus dec6t majoritatea tranzistorilor bipolari, Mix.erele
cu tr-anzistoriclasiciFET funclioneaz5
bine pSnd la cAtevasute de MHz. La frecventemai mari se'folosesc tranzistoribipolarisau
mixere cu diode. Partea proast5 este cE tranzistorii bipolari ce sunt construili special pentru
zgomot flicker redus (destinali a fi folosili in primul r6nd in oscilatoare)nu funclioneaz5
foarte bine in mixere,avend intermodulaliiridicate.
Mixerelecu diode schottky asiguri un nivel redus de zgomot flicker si pot opera la
frecvente de peste 10GHz. Mixerele de semnal mare, ce folosesc diode de curent mai mare
sunt ceva mai afectatede zgomotulflickerdecStmixerelede semnalmic.
LU Hadrat LO RPflectat
Mecanidmul
deproducere
a
offset-ului
incurent
continuu
,
c
FigB
20
23. o.oo 10oK >m K
Arhitectura interne a radioreceDtoarelor
Mixerele realizate in tehnologie CMOSsunt cele mai afectate de zgomotul flicker, in ultimii
ani au fost efectuate multe studii pe aceasta tem; (un numir de peste 20 de doctorate in
USAau avut ca temE studiul acestuitip de zgomot in mixerele CMOS).Dat fiind faptul ca
tehnologia CMOS este o tehnologie ieftina, eforturi considerabile au fost fEcute pentru a
aduce nivelul de zgomot flicker al acestor mixere la valori comparabile cu. cele ale
tranzistorilorbipolari. La data scrierii acestor 16nduri, degi mult imbunEtSlite,mixerele
CMOSsunt inci inferioarecelor realizatein tehnologiebipolara,insa e posibilca in timp
diferentacalitativ5si dispari.
Trebuie mentionat cd problema zgomotuluiflicker in mixere a inceput sa fie studiatS mai
serios odatd cu incercareade a impune receptoarelecu conversiedirect6 pe piat5, la sf6rgitul
anilor'90.
De regulSin datele de catalog pentru un mixer vom g5si referiri doar la cifra de zgomot si nu
la zgomotulflicker.
Cum afecteaz5 zgorirotul flicker un receptor cu conversie directa? La cifra de zgomot
normalS,la frecvenlejoase se adaugezgomotulflicker. De fapt la frecventejoase zgomotul
flicker este dominant, ajungendu-seca un
mixer cu un NF=8dB, la frecvenle de p6nd
la 3-4KHzsE aibE un NF echivalentde 20dB
sau mai mult! Fig. 9 prezintE modul de
varialie al cifrei de zEomot NF cu valoarea
frecvenlei intermediare, la un mixer cu
tranzistori MOS, special realizati pentru
zgomot de flicker redus, Nu aratd foarte
incurajator, ins5 trebuie spus .c5.i la
tranzisto;'ii MQS .obisnuili punctul de
inflexiune pentru zgomotul de flicker este de
regulSla frecvente de pest€ 100KHz!
Frecv.fdr Dat fiind faptul ci amplificatorui de joas5
Frse frecvenl* care urmeazEdupH mixer trebuie
sE aibi zgomot mic, zgomotul filcker poate fi o problem6 rnajori in acest caz.
Distorciunile de ordinul 2. Un receptor superheterodin5 poate fi afectat de semnale
paraziteaflate pe frecvente ce satisfacrelalia: :
N ( R F ) + M ( L O ) = t r .
Un receptorcu corlversiedirectb p0ate fi afectat de semnale parazite ce satisfacrelatia:
in receptoarete
superheterodin;
i"til$5),i.il$!"1"="?;inut
J suntdominante,
producen
conversiaunor semnaleaflate pe frecvenle parazite odat5 cu conversiasemnaluluiutil: In
acest caz punctul deinterceptie de ordinul 3 (IP3) este cel care caracterizeaz5performanlele
la intermodulatii
ale receptorului.
In receptoarele
cu conversiedirectEdistorsiunile
de ordinul2 sunt celecare au cea mai mare
probabilitate de a fi convertite odat5 cu semnalul util. Pentru receotoarele cu conversie
directd punctul de interceptie de ordinul 2 (lPz) este cel care caracterizeazi performantele la
intermodulatii.
De mentionatcE bandade frecven!5ocupatdde un semnal parazit(dupd demodulare)la un
receptor cu conversiedirecti se miregte funclie de ordinul semnalului parazit,
Sensibilitatea la cdmpuri paFazite de joasd frecvenld, este cauzatE de faptul ca
aproape toatE amplificarea receptorului este obtinut5 in joas; frecvenlE. Dat fiind fqptul ca
amplificareanecesarEin joas5 frecven!5 poate fi de brdinul a 100d8, iar sensibilitatea
amplificatoruluipoate fi mai bund de lpV (in 3KHz band6 de trecere), sensibilitateala
cempuri electromagnetice de joas5 frecvent5 este foarte ridicatS. Eliminarea zgomotului
cauzat de releaua de curent alternativ pe 50Hz poate fi foarte dificilSdac5 nu se lucreaz6cu
o ecranareeficacela aceastEfrecventi joas5.
Sensibilitatea la microfonre. Sensibilitateala microfonie, cauzata de vibralii mecanice de
joasE frecventi este un alt punct slab al receptoarelorcu conversie directE,Tensiunile
300K
21
24. Arhitectura internd a radioreceDtoarelor
mecanice induse in componente de c6tre vibralii duc la aparilia unui zgomot de joas5
frecven!;, care poate afecta receplia semnalului util in mod grav, Utilizarea circuitelor
integrate, a tehnologiei SMD gi o construclie mecanicE robustE minimizeazE aceast6
problemE,ce aparein specialla echipamentele
mobile,
RecePtia simultani a lateralelor unui semnal. Prin natura modului in care se face
demodulareaintr-un receptor cu conversiedirecti, ambele laterale ale semnaluluivor fi
transpusein banda de baz5, PentruemisiuniAM, acest lucru nu reprezinti un impediment
insd atunci cend se lucreazi cu isemnalecare au o laterali suprimatS, aceasta poate fi o
mare problemS. Intr-un fel este similar cu rejectia frecvenlei imagine intr-un receptor
superheterodini,cu diferentaca acum imaginealstl foarte aproapede semnalulutil gi nu
este atenuat5 deloc de circuitul de intrare. Solutia in acest caz o reDrezinti demodularea in
cuadratur5 gi sumarea defazata cu 900 a celor ioua semnale in joasi frecvenla. Prin acest
artificiutrigonometricsimplu,una din lateraleeste atenuatE.
Multe receptoare cu conversie directa moderne, folosesc un DSP pentru a prelucrarea
semnaluluidemodulat. ln acest caz este simplu ca semnaluldemoduiat sa nu fie adus in
banda de bazi, ci sE se foloseascEo frecvent5 intermediarE joasS de ordinul a 1O-2OKHZ,
DSP-ulf5cSndapoi conversiade frecven!5necesarE
in banda de.baz5.Se eviti in acest fel
problemelecauzatede zgomotulflicker5i problemelecauzatede ofsetulin cc,
1.3.1 Receptoare sincrodini cu rejeclia unei benzi laterale.
Rejectia benzii laterale este una dintre cele mai importante probleme ale
receptoarelor sinbrodinS.Pentru rezolvarea acestei probleme se recurge la o solulie relativ
complex6,ce are.la baza patentul US 1666206 al lui R. Hartleydin 1928 intitulat: "Single-
sidebandModulator"
Fig.10prezintEo modalitatede rezolvarea acesteiprobleme.Se observScd semnalulde ia
antenE este aplicat simultan la doui mixere. Mixajul se face cu semnale defazatecu 900
provenitede la oscilator.Iegrrilecelor doud mixere sunt apoi sumate, dupE ce in prealabil
unul dintre semnalelede AF a fost defazatcu 900. in punctulde sumare sosesc deci douE
semnalece conlin ambele laterale.Pentruuna din lateralesemnalelesunt la 1BO0
, in timp
ce pentru cealalt5 lateralSsemnalele se sumeazS,Selectia lateralei ce se rejecteazi se face
simplu, prin inversareasemnalelorce sunt supusedefaz6rii.Matematicace st5 la baz5,este
simplS:se considerS
unul dintre semnalede tipul m.sinas, iar cel5laltde tipulft.sinar,.
Semnaleledefazate cu 900 sunt de tipul z.cosa)" , respectiv mcosa)o. Fdc6ndprodusul
acestor sernnale gi apoi
suma, rezulti in inod clar
rejectia unei laterale.
Exist6 mai multe scheme
posibile ce utilizeaz5 acest
principiu,
Pentru o rejectie
corect5 a unei benzi
laterale este necesar sd se
. Nivelulcelordou5 semnalein punctulde sumaretrebuie'si ,,"T'i,|J;,"t5toarele:
. Relalia de defazaj trebuie mentinuti la 900 pe intregul spectru de frecvenlE utilizat at6t in
RFcat 9i in AF.
Neindeplinirea
cerinlelorde mai sus duce la o atenuare redusi a lateraleinedorite.
Dacd defazajul nu este pestrat constant in tot spectrul de joasS frecvenld (300-3000H2), se
ajunge la situatiain care anumite potiuni ale lateraleivor fi mai pulin atenuate.
Fig.11 prezint5 modul in care rejectia unei laterale depinde de diferenla de
amplitudinela punctul.desumare, pentrutrei situatiide eroarede faz6.
L L
25. t a c
! 4 0
.E
F
.Ero
E 2 5
?0
o o.t ot o.t 03 0.4 0.6 o.E 0.7
Fig .'l 1
qleEnta
dear?litudine.
ds
Arhitectura interne a radioreceotoarelor
Realizareaunei retele de defazarecare sd prezinte o eroare defazl at6t de redus5 pe
intreg spectrul de frecven!5 de AF (300-30OOHZ)
este o problem6 ce trebuie tratat; cu toati
atentia, sunt necesarecomponentesortate cu grijE, in toleranla de 0.5-1olo.Releauade
defazare de RF nu pune probleme mari dacd_
acoperireain frecven!5 a oscilatorului nu este
mai mare de 10-15o/o
din frecvenla de lucru. ln situalia unei acoperiii mai mari, se recurge la
comutarea retelelor de defazare cu frecventa. O solutie mai moderni implic6 utilizarea unor
circuitedigitalece permit in final generareade semnaledefazatecu 900 pe intreaga gam6
cerutE,
O alta metoda de demodularea semnalelorcu
bandd lateralE unicS este descrisa de D.K.
Weaver in 1956 Si e cunoscut5 ca cea de a
treia. metod5 ds generare/demodulare a
semnalelor SSB, In esenld se recurge tot la
defaz5ri multiple ale semnalului,metoda fiind
mai complexdnu s-a impusin practicS,
Readucereain actualitate a receptorului
cu conversie directE este datorat6 in bun5
m5sura industrieitelefoniei celulare,aflat5 in
permanent5in cEutareaunor soluliimai ieftine,
caresa permitdminiaturizarea
si mai accentuat5a actualelortelefoanecelulare.
1.3.2 Demodulatorul cuadrifazic in comutalie.
Demodularea directS este principiul de bazE folosit in receptoarele sincrodinS, gi
calit;tile receptorului depindin mod esenlialde calitSlilemixerului/demodulatorului
folosii.
IatE in ceie ce urmeaz5 un demodulator cu proprietiSi exceplionale,ce lucreazi in comutalie.
Demodularea
in comutalie nu este o idee noui, materialepublicateplin anii '70, descriind."in
profunzime modul de lucru, performantele de exceptie care se pot obtine Si simplitatea
extraordinarS. Demodulatorul in comutalie descris in capitolul despre demodulatoare
reprezintS
un bun exemplu,
O varialiune pe aceeagitema, demodulatorulcuadrifazic,a fost brevetat de Dan
fayloe in 1998. (patentulUS 6230000).
in esen35este vorba de un demodulator "sample
and hold".insE noutateaadus; de Tavloe
este oblinerea a patru semnale la iegire,clefazatecu 00, 900, 1g00,respectiv2700,Cele patrrj
semnale pot fi combinate cu o relea de defazarecu 900 potifazicS,pentru rejeclia unei benzi
laterale. O aplicatiesimplS o reprezintddemodulareadirectSa semnalelor,gen conversie
direct5 (sau sincrodin6).Exista c6teva avantaje majore ale acestui gen de demodulator,
comparativcu un mixer clasic:
. GamadinamicEsuperioaracelormai multe mixere clasice
. Putereanecesar5pentru operare extrem de redus5
. Pierderile
de demodularesi zgomotulmai mici de ldB (fa!i de 7-B dB la un mixer cu
diodeuzual)
. Simplitate
Ideea de baz5 este exemplificat5in fig.12, Semnalulde intrare este egantionatcu ajutorul
unui comutator, in patru egantioanepe perioadS.Condensatorulinmagazineaz5valoarea
medie a semnaluluipe perioadacorespunz5toare.
Frecventacu care se producecomutarea
este deci egala cu de patru ori frecvenla semnaluluiegantionat,Condesatoarele
folosite
pentru esantionare,
av6ndvaloarenlbre nu vor relinein fina.ldec6tsemnalulmodulator.Cele
patru faze ale semnalului modulator se pot combina cu ajutorul unor amplificatoare
diferenliale, pentru a p5stra doar doua semnale defazate la 900, ce pot fi prelucrate apoi in
mod clasic pentru rejectia unei laterale, Eventual se poate folosi o relea de defazare
polifazicacu patru intriri care sa asigure rejectia. gi pentru ca principiul de funclionare nu e
chiar departe de un filtru cu capacitSlicomutate, si acest demodulatorare o pronunlat5
caracteristicE selectivS, Frecventa de taiere este dat5 de valoarea condensatoareloi gi
rezistenta serie echivalent5 de pe circuit. Frecvenla de taiere se alege funclie de banda
semnalului
demodulat.
23
26. Fc=Fsl4
fl(I|mArt[|E
Arh itectu ra intern1 a rad ioreceDtoarelor
Putineinventii
din domeniul
radiotehnicii
au starnitatateacontroverse
in ultimavremeca
acestdemodulator,
Zecide lucr5riapSrutepe aceasta
tem5 in ultimiitreizecide ani au fost
scoase de la naftalind pentru a
demonstra cE de fapt patentul a
fost acordat fie cu orea multd
ugurintE fie chiar din eroare.
Cum oolemica nu intrE in
intentiilemele, am sa menlionez
doar cE indiferent cine are
int6ietatea moralS, cel care a
construit practic Si a demonstrat
calit6tilea fost chiar Tayloe. SE
mai amintim doar ca Tayloe
lucreazi pentru Motorola.
Dan Tayloe prezenta la
conferinla "Austin
QRP Forum"
din august 2005 un receptor
care consuma 11mA/12VSi care
avea performantecomparabilesau mai bune dec6t majoritateaechipamentelor
industrialede
radioamatoride pe piat5. Cu toate acestea,p6n5in acest moment, in afarEde un numdr de
incercErif5cute de radioamatoriidin toata lumea, rEsp6ndireaacestui demodulatoreste
destul redus6, incE nr.rse cunosc detalii legate de radialia in anten6 a semnaluluide la
oscilatorullocal sau rolul zgomotuluiflicker. Cu siguran!6,in anii care vor veni se vor face
mai multe teste Si receptoareleconstruite pe baza acestuitip de demodulator vor deveni mai
cunoscute (degi, cel putin pentru utilizarea comercialE, existenta respectivului patent
reprezint6o piedicaimensd),
1.4 Receptia emisiunilor digitale
Toate receptoarelemoderne utilizeazEastEziprelucrareadigitala a semnalelor, fie ci e vorba
de telefoniacelularasau de c6tre alte sisteme de comunicaliila care emisiunilein format
analogsunt digitizate.Trecereade la sistemeleclasicede comunicaliebazatepe modulatia
analogic6-gen AM, SSB, FM, etc.- la sistemelecu modulatiedigitalS,a fost determinat5in
principalde trei deficientemajore ale modulatiiloranalogice:
"
1. Folosirea
ineficient5
a spectruluiradio
2. Stabilitatea
redusala perturbatii
3. Pierderede calitale cu fiecare.retransmisie
Bazeleteoreticeale comunicaliilor
digitaleau fost pusede ClaudeShannon gi RalpHartleyin
1948. Cei doi au creat o teoremEcare permite determinareacapacit5liimaxime de date ce
poate fi transmis5printr-un canal cu o bandEdati, in condilii de zgomot gi interferenlE,9i
pentru cd discut5mde transmisiide date, evident ci prin aplicareaunor corecliide eroare,
capacitateade transmisie a unui canal poate fi crescut5.Shannon, nu aratS cum trebuie
construitechipamentul
ci doar stabilegtecaresunt limiteleteoretice.
Formulacaredd capacitateaunui canalde comunicalieestedatE de:
c = ar*roe.
[r+{)
- '
N l
Pentruvaloriale lui S/N>1
c = 0.332* BW * SNR(dB)
Capacitatea
unui canaldepindedecide bqndaocupatEgi raportulsemnalzgomot..
Pentrua se exploatala maxim capacitatea
unui canal,au fost conceputediversetipuri de
modulatie,
. BPSK,este
un tip de modulaliedigitalSde fazd,este cea mai simplS9i permite
transmitereaunui bit pe Hz.
. QPSKpermitedublareanumirului de bili transmigipe Hz, iar BPSKpermite
transmitereaa 4 biti per Hz.
1 i
27. Arhitectura interne a radioreceDtoarelor
. QAMeste o mdulaliemai complexEce recurgela modulaliade fazEgi amplitudine
simultanS.Acesttip de modulatie se folosegte pentru emisiunide tip 16QAM,
64QAMsau 256QAM.Practiceste necesarca pentru fiecare bit transmis sa se
asocieze
o schimbaredefazl sau amplitudine ce este decelabila
la receptie.Cu c6t
acesteschimb6risunt mai mici (cazul255QAM),cu atat e necesarun raportsemnal
zgomot mai bun la receptie pentru a se evita erorile de decodare,Un exemplu de
echipamentunde acestgen de modulaliicomplexeeste utilizat,il constituiemodemul
telefonicpentru PC-urisau mai noilemodemuriDSLsau ADSL
Dernodularea
acestoriipuri de emisiunise poateface cu ajutorulunui demodulatorin
cuadratura,ce furnizeaz5la iegiresemnaleleI gi Q, Celedou5 semnaleconlin informaliile
referitoare la faz5 gi amplitudine si prin prelucrareadigitalSse poate demodula practic orice
tip de modulatie.
O schemablocpentru un sistemde comunicaliice poateprelucraat6t transmisiide date cit
si semnaleanalogice
este prezentatain fig. 13,
Structura aritat6 este de rip cu conversie direct6, degi uneori se preferi utilizarea unei
frecvente internrediarecu o valoare de la 10KHz la 100KHz, din considerentelegate de
eliminareazgomotuluiflickerprecumgi a ofsetuiuiin cc.
UtilizareamixEriiin buadraturE
are avantajulelilninEriiuneia din benzilelaterale,fErE
utilizareaunor filtre coctisitoarein RF. Cele dou5 semnale I (In Phase)si Q (Quadrature)
sunt filtrate prin filtre trece bandi sau trecejos, apoi sunt amplificatela un nivel convenabil
pentru a fi transformate in format digital cu ajutorul a douE convertoare analog/digitale.
Rezoiugianecesar5a convertoareloranalog/digitaleeste dictat5 de dinamica maxima a
semnalelorce se aplicE!a intrare.
Dinamica de semnal a unui convertor analog numeric este dat5 .in principaide
numir"ulde biti folositiprecumgi de nivelulde zgomot intern care limiteazi iemnalul minim
discernabil.
Curentse folosescconvertoare
A/D cu rezolutiide 12-16 biti.
Dacdsistemulin care sunt folositeeste prev6zutcu o bucl5de reglaj automat a amplificirii
atunci gama dinamic6 a semnalelor v5zute de convertorul A/D este mai redusa si ?n
consecin!5
se pot folosiconvertoarecu rezoluliemai redusS.
Un alt parametru important pentru convertoarele A/D este frecvenla de clock, Conform
teoremei egantion5rii(Nyquist/Shannon)un semnal sinusoidalse poate digitiza gi apoi
reconstituidac6 sunt disponibilecel pulin dou5 e5antioane.in teorie deci, este suficientE
utilizareaunei frecvente de egantionarede doua ori mai mare dec6t cea a semnalului
prelucrat,In practicdnu se mergeinsEmai sus de 40-457odin valoareafrecvenleide clock,
ConvertoareleA"/DdisponibileastEzF
(2007) ating pentru rezolutiide 16 biti frecvente de
clockde cca. 125MHz si frecventemai mari pentru rezoluliimai mici,
La receptoarele
de genul celui prezentatin fig, 13, se recurgela limitareabenziide lucru cu
ajutorul filtrelor trece jos at6t din considerente legate de frecventa maxim6 de egantionare
cet mai alesde capacitatea
de prelucrarea DSP-ului.
DSP-ul asiguri prelucrareacomplexi a semnalului,incep6nd de la demodulare,filtrare,
eliminarea zgomotelor prin filtrare adaptivS, calcule pentru determinarea raportului
semnal/zgomot,implementareafuncliilor de control automat al frecvenlei gi a cir"cuitului
AGC' decodareasemnaluluigi in final reconversiasemnaluluiin format analog pent!'ua fi
ascultatin difuzor. Uneledin functiilemenlionatenecesiti un mare volum de calcul,motiv
Fig13
75
28. Arhitecturainternda radioreceDtoarelor
pentru care chiar gi DSP-urile moderne care pot lucra cu frecvente de clock interne de peste
400MHz cu greu pot prelucraun semnalesantionatin timp realcu mai mult de IMSPS,
Aga cum aminteam anterior,in recbptoarele
utilizatein telefoniacelularEsau pentru aplicatii
profesionale,
banda semnaluluidigitizateste limitati la valori de 10-100KHzceea ce face
ugoari prelucrarea
acestorsemnalecu componentele
existenteactualmente.
O aplicatie oarecum surprinz5toare gEsitd de radioamatori pentru cartele de sunet pentru
calculatoarePC, este utilizarea convertoarelorA,/D si D/A de calitate cu care dotate, pentru
prelucrarea digitalS a semnalelor din lantul AF a unui receptor clasic. Se pot astfel
implementatoate functiilespecificedintr-un receptormodern cu ajutoruluisoftware-luirulat
oe PC,
Avantajulenorm al prelucrdriisemnaluluide c5tre calculatorulPCeste simplificarea
drastic5
a hardware-ului
utilizat,implementarea
in softwarea oricdruitip de demodulator, precumgi
obtinereaunor performantegreu sau imposibilde realizatprin solutiileclasice.
1.5 Receptorul Software
De la receptorulprezentatin fig.13 ce aducesemnalulin banda de AF pentru a fi prelucrat
digital,la receptorulsoftwarenu mai e dec6tun pas.
ReceptorulSoftware (Software Defined Radio) este un concept relativ nou lansat la
inceputul anilor'90 pentru aplicatii militare. in timp s-a constatat ca aparitia noilor
echipantente de comunicalii ce folosesc formate diferite de modulatie si codificare, pune
serioase probleme de compatibilitatecu echipamenteledeja existente, Primele studii au
incercatsa g5seasci de fapt o modalitaterezonabilde simplSde a compatibilizacele vreo
zece tipuri de modulatiisi codific5riutilizatede armata SUA. Rezultatulmai multor ani de
studii a fost: receptorul software. Acesta permite reconfigurarea rapid5 pe orice tip de
modulatiesi orice modalitatede criptare-decriptare
a semnalelor.Progresele
in domeniu au
fost lintitateinsa nu de dezvoltareaaplicatiilorsoftware necesarecat mai ales de calitElile
hardware-uluinecesar.in cei mai bine de 15 ani de la aparilia primelorincerc6rigi p6nE
astizi, s-au f5cut progrese mari in ceea ce privegte tehnologia convertoarelor A/D ca 9i
aparitiaunor circuiteDSPsuficientde puternicepentru a prelucrasemnalelein timp real.
Ideea care sti la baza receptoruluisoftware este simpla: digitizareasemnaluluicet
mai aproape de borna de anten5. Se elimin5 in acest fel lanlul analog de prelucrarea
sernnalelor
cu toate dezavantajele
legatede distorsiuni,complexitategi cost.
in principiu,semnalulde la inteni se aplic;, dup5 filtrare, direct convertoruluiA/D
dupi care un DSPprelucreazd
semnalul,extr5g6ndin final informaliautil5. Din considerente
legatede putereade calcula DSP-urilor,cu componentelecomercialedisponibileasJizi, nu
se poate realiza un receptor software "adev5rat" la frecvenle mai mari de 1-2MHz. Intruc6t
unconvertorA/D cu_rezolulie'mare.
poateprelucrasemnalep6n6 la 50-70MHz,se recurgela
intercalareaintre DSP si convertorulA/D a unui convertor digital (circuit de decimare).In
acest fel DSP-uleste alimentat cu o cantitatede date ce poate fi prelucratain timp real.
Pefformantele legate de gama dinamicE a acestor receptoare sunt date de rezolutia
conveftorului
folosit,ast6zifiind uzualedinamici.dep6ni la 90dB pentruo rezoluliede 16biti.
Legat de gama dinamicS,sE amintim ca la un convertor A/D odati depE5itdtensiuneade
intrare maxima, se produce saturarea, cu blocarea practic a receptiei. La receptoarele
clasice,chiar daca se poate vorbi gi acolode saturare,efectelenu sunt nici pe departe atet
de dramatice.
Receptorulsoftware a f5cut progresenotabilein ultimii ani Si in domeniulaplicaliilor
civile, probabil cel mai bun exemplu fiind cel legat Ce tehnologia RFID ce permite
identificarea
unor produsepe bazaunui cod transmisla com-anda
de c6tre un microemilEtor.
1.5 Afigarea frecventei de acord
Frecventade acord in cazul receptoarelorsimple se afigeaz5cu ajutorul unei scale mecanice,
scalSce permiteo preciziede citire de ordinula sKHz la 10MHz,sau mai redusS,caz in care
scala are doar rol orientativ (cazul receptoarelor de radiodifuziune). Echipamentele
profesionalemai vechi foloseau sisteme complexe de afigaj al frecventei, ce permiteau citirea
frecventeicu o preciziede 100H2.Erau utilizatefie sistemede proiecliede pe film a scalei,
fie un sistemde scalSpentru citirilebrute gi vernier pentru citirilede preciziemai ridicatS.
z6
29. Arhitectura internd a radioreceotoarelor
Receptoarelemoderne sunt dotate cu scale digitale, afigareafrecvenlei fiind realizatE
de microcontrolerul utilizat la programarea sintezei de frecvenla. Precizia de citire a
frecventei este de reguli 10Hz la receptoareleperformante
Trebuie menlionat ca odatE cu aparilia de circuite integrate pe scara largE, scEderea
dramatic5 a pretului microcontrolerelorgi imbunitigirea constant5 a performanlelor, astEzi
chiar Si receptoarelesimple utilizeaz5afigareadigitalEa frecvenlei de acord.
Trebuie fdcutEgi o menliune: nu intotdeauna este utilS afigareafrecvenlei de lucru. tn
situalia c6nd se lucreazEcu canale prestabilite (in ultrascurte), e suficienta doar afigarea
canalului.
In multe sisteme de comunicatii, utilizatorul nu controleazl de fapt frecvenla
receptorului
ci sistemulin sine,care asiguri alocareadinamicaa frecvenlelor(din spectrulde
frecventd aflat in utilizare) functie de num5rul de utilizatorisau alte condilii concrete de
trafic. In acestecazuri nu se afigeazdnici frecven!5 nici canalul de operare.
1.7 Facilit5ti uzuale ale receptoarelor performante
De regulEun receptor performant poate avea reglaje pentru:
o volurn AF
. amplificareRF
. frecven!5 acord
. atenuatorantend
. trepte de selectivitatesau selectivitatevar-iabilS
. filtru rejectie (notch)
o limitatorde zgornot(noiseblanker)
. selectietipuri de modulatle :
La acestease adaugEo seriede facititSlide lucru:
. afisareadigita!5 a frec'/entei
. memorarea unui nunidr de frecvenle ce prezintSinteres
. scanareaunui spectrude frecventEdat in ciutarea aparitieiunui semnal
. comandareceptorululprintr-uncalculator(facilit5tide telecomandi)
. interfetepentru moctemuridestinatecomunicaliilor
digitale
. alimentarede la acumulatori.
o robot vocalpentrusemnalareadiverselorreglaje
Receptoarele
profesionale
precum si unele receptoare.pentru
radioamatoriau la.aceast! ora
toate controalele realizate digital, ceea ce permite cuplarea ugoari a acestora cu un
calculator.
AceasapermiteextindereasubstantialS
a performantelor
gi funclionalit;lii.
Un caz aparte il reprezintd receptoarele din categoria ,,Software Defined Radio", la
care functiunile accesibileoperatorului suht configurate in software, La acest gen de
echipamente,doar prin upgarde de software se pot adiuga funcliuni corhplet noi sau se
poateschimbaintefatade de contipl grafic5, utiliz6ndpracticacelagihardware.
77
30. Circuitul de intrare in radioreceptoare
2. Circuitul de intrare in radioreceptoare
2.1 Generalit6li
Circuitulde intrare intr-un- radioreceptorasigurEcuplarea intre anten; gi primul etaj din
receptor(amplificatorul
de RFsau mixerul).Se urm5rescsimultandou5 obilctive maiore.
' adaptarea impedanteiantenei la circuitul ARF sau mixer, cu scopul minimizirii
pierderilorde semnal
o o selectivitateminimalS,cu scopul inlstur5rii distorsiunilorde intermodulaliede
ordinul2 gi 3, precumsi atenuareasubstanlialE
a frecvenlelorimagine.
Existd o mare varietate de tipuri de circuite de intraie, dar care p-otfi totugi clasificatein:
circuitede bandi larg5 (cu acordfix) gi circuitevariabile(cu acordvariabil).
Circuitelede bandElargi sunt comod de utilizat,in sensulcE nu necesit5reacordin
banda pentru care au fost realizate,dar au dezavantajulcE permit totugi trecerea unui
spectru destul de larg de.frecvengS,ceea ce duce la degradarea, intr-o oarecare m5suri, a
parametrilorla intermodulalie.
Circuitele de intrare cu acord prezintEavantajul unei selectivitEgicrescute gi asigurg
parametri de intermodulatie gi zgomot la receplie superiori celor realizali cu ciriuitele de
bandd larg5. Dezavantajulmajor ionst5 in proceduragreoaieo" irini"i" 1in minim 3 puncte
ale benzii de frecvengd receplionate) cu oscilatorul, in situalia utilizirii unui sistem
monoacordoscilator -circuite de intrare. DacEacordul se face independentde oscilator (cazul
::l^1":l
fr:.yu,nj in receptoarelede trafic) e necesaroricum reacordul circuitelor de inirare,
oacase schimbAfrecventade receptiecu mai mult de 50_1dOKHz,
Acordul acestor tipuri de circuite se poate face cu: condensatoarevariabile,diode
varicap, inductante variabile (variometre) sau inductanle comandate (circuite saturabile),
Except6ndultima metod6 care este relativ "exotici",
celelilte metoJe surii utilizate curent.
Dat fiind faptul cd circuitele de intrare asigur5 prima treapt5 de selectivitate intr-un
receptor, acestease mai numesc Aicircuite de preselecfie,sau intregul bloc mai este numit gi
preselector.
2.2 Cerinle generale
Principalele
cerinleale circuitelorde intraresunt:
. Acord intr-o bandS.definitE f.in-f.",
. Pierderilein interiorul benzii de trecere trebuie sE
band5.
. Si atenueze c6t mai
' ihteimediarS(>75"d8)
fie minime, la fel ca gi riplul in
mult frecventele imagine (>70d8) 9i frecvenla
' Frecventade acord pentru circuitele de intrare trebuie sE se menlinE stabild in timp,
llvariatii de temperaturEsau la varialiiale parametriloranteneloriolosite.
' SE aibd elemente reglabile pentru iompensarea abaterilor eLmentelor L-C de la
parametriinominali.(miezuride reglaj,trimeri)
' SE nu introduc5distorsiunisemnificitive de intermodulalie(limita admis6 pt. Ip3>
10-20 dB mai mult dec6tansamblulLNA+Mixer)
. Atenuareade insetie sE nu dep5geasc5
6dB (tipic 3dB) in us si 2,5dB (tipic 1dB= la
frecvenle peste 100MHz
. SEaibdo bun5fiabilitate
2.2.1 Dimensionarea elementelor L-C
Frecventa de rezonan!5 pentru un circuit dat se poate modifica practic numai intre
anumite limite. Raportul intre limita minim5 de frecvenSEgi cea maxim5 se numegte
"coeficient
de acoperire al circuitului". Av6nd in vedere frptrf t; iiest coeRcienteste
limitat din considerentepracticela valori de max. 3-4, domeniulfrecvenlelorde lucru la un
receptor se imparte obligato.riuin mai multe benzi de frecvenlE cu acoperire mai redus5.
Practic,cu cdt gama acoperit5este mai mici, cu at6t se vor obginemai ugor performanle mai
constantein interiorul benziigi o mai bund preciziela acord. tttumirul blnzilor de acoperire
nu poate fi insE oricEt de mare din raliuni constructive gi de pret, aga inc6t se aiuige ti
28
31. Circuitul de intrare in radioreceDtoare
solutii de compromis. Receptoarele de trafic utilizeazi circuite care acoperi cel mult o
octav5,celecu parametride clasi utilizandimpd4iri pdnEla nivelde 1/2 octav;.
Acoperirea in frecventE a unui circuit este datd in principal de raportul intre
capacitateaminim5 gi cea maximEa condensatorului
variabil(eventualvaricap),Calcululse
face cu binecunoscutaformulS a lui Thomson f=L/znJLC La aceasti capacitate se
adaugd insE 5i capacit5tileparazite proprii ale circuitului de intrare, c6t 5i capacitSlile
reflectate din circuitul antenei , ca gi cele ale amplificatoruluide RF sau mixerului.
AproximSnd, (consider6nd influenlele externe nesemnificative) acoperirea in frecverr!5 este
egald cu: JC^ft;, unde C.;n..Craxeste capacitatea minimE, respectiv maximi a
condensatorului
variabil sau varicapului.in tabelul 1 sunt prezentateceteva diode varicao
folosite mai frecvent,
Tip Vr
max
C.u,
^tr
Cma'/Cmin la a
(la f, MHz)
R. (o)
88125 5 U 3.2 4
3t25
0.8
B8126 30 5 4
a t )
r.2
88139 30 5
3/25
0 . 5
BB41O t2 11 . 5 20
1/8.5
z
88313 L2 530 I4
Lt20
2 . 5
BBi?2 30 600 20 400/(0.s)
8B141 L2 4. 5
3t25
s00/(s0)
BBl04 30 2.5
?/?o
120/(100)
BBL03 30 55 5
3/30
140/(100)
2.3 Bobine
Realizareabobinelorpentru circuitelede intrare depinde in buni mEsuri de frecvenla de
lucru la care trebuie sE funclionezeacdstecircuite. De regulS,bobineledin acestecircuite
sunt rea.lizate
cu un Q cat mai mare, in ideea oblinerii unei selectivit6liinalte , cat Si
minimizdriipierderilorin circuitul de intrare. Circuitelecare lucreaz5in domeniul 100KHz-
10MHzse realizeazd
de preferinldcu lilE de RF.Num5rulfirelorce compun lila RFvariaz5de
la 5 la 20 (pentru aplicatiispeciale,ce implicdcurenli mari, se ajunge la 200 sau chiar400),
utilizareaunui tip de s6rmEsau a altuiafic6ndu-se dupEfrecvenlade lucru,
Datorit6 efectului pelicular, cu acest tip de s6rmi se pot obline cregteri ale factorului
de calitate Q cu p6nE la 1000/o.Cu c6t cregte frecvenla ins5, capacitatea dintre firele
constituente devine mai deranjantS, peste frecventa de 10 -12 MHz avantajul utilizdrii
acestuitip de s6rmd dispdr6nd.Practic,pentru frecvenlein jurul valoriide 0,5 MHzse poate
utilizalit5 RFde tipul 2oxa.07 (pdn5 la 40x0.05), in timp ce la 10 MHzse poatefolosi li!; RF
Bx0'07' Se are in vedere faptul cE variatia minimi pentru factorul Q ce poate produce efecte
discernabileintr-un receptor este de 30o/o.
Altfelspus, dacEo bobin5cu un Q=110 costi dublu fatE de una cu Q=100, efortul nu
sejustificd.
Rezum6nd,
tipurilede s6rma utilizat5in funcliede frecvenli, sunt:
. La frecventesub 10 MHzse utilizeaziligade RFsau Cu em.
. La frecvente intre 10 gi 100MHz este suficienti s6rma Cu em, in timp ce la
frecventecuprinseintre 100 gi 500 MHzse utilizeaz5
s5rma de Cu Ag.
29
32. Circuitul de intrare in radioreceDtoare
. in domeniul500-1500MH2,
pentrucrestereafactoruluide calitatese folosegte
in construcliile pretentioase banda de Cu Ag,
. Pestefrecvenle de 1000MH2,cavititile rezonante permit obtinerea unui factor
de calitateQ foarte mare, inconvenientul
fiind insi dimensiunile
fizicemari,
Evident, cea mai ieftin6 solulie pentru realizarea bobinelor in banda de US consti in
utilizareas6rmei de cupru cu izolatiede email (Cu Em). Diametruls6rmei utilizateeste de
regulS cuprins intre 0.1 mrn gi 0.8 mm. Desigur la frecvenle de ordinul a 1.8MHz se
utilizeazE
s6rma cea mai sublire (corelatgi cu num;rul mai mare de spire care altfel nu ar
incapepe carcas5),la frecventade 28MHzput6ndu-seutilizas6rma de 0.6-0.8 mm.
Valorilepracticeale factoruluiQ sunt de cca. 100 pentru bobinecu miez reglabilgi
cca. 200-300 pe tor de feritE. ln cazuri specialese pot realiza bobine cu Q de max.s0o
pentru frecvente de p6nd la lMHz pe oale de ferit5 cu p mare.
9i pentrucEs-a vorbit desprefactorulde calitateal bobinelorQ, s5 amintim cE :
^ @ L
a= , unde <,r=
2nf (f este valoareafrecventeiin MHz), L este inductanlabobineiin
- R
pH, iar R rezistentaohmici a bobineiin ohmi.
intr-un circuitrezonant,factorula =-L99q.E , unde L este inductanlabobineiin pH,
R l C '
C.estecapacitateade acord in pF, iar R rezistentabobineiin ohmi (rezistenlade pierderia
condensatorului
fiind ignorat5).
Din formula de mai sus rezultdcE o cale de cregterea factoruluiQ pentru un circuit
acordat este maximizarea raportului VC. Evident existi limite constructive,prin mErirea
inductanteicrescandgi capacitateaparaziti a bobinei.
Inductanta unei bobine depinde de numdrul de spire al bobinei,geometria acesteia
(lungime5i diametru),precumSide parametriimiezuluiferomagneticfolosit,
Inductanlaunei bobinepe miez de feritd cu permitivitatemare estedat5 de relalia:
. L=AL*N', unde AL este inductantaspecificE
a materialuluiferomagnetic
in'nH/sp2, iar N este numErulde spireal bobinei.
'Ecranareacircuitelor acordate poate fi necesarEin urm6toarele situalii:
. . DacEdistantaintre circuitelede intraregi iegireintr-un amplificatorRF(IF) este mic5
. . DacEexistEpericolulcuplajuluiparazit(capacitiv/inductiv)
intre circuitelede intrare.
. . Oscilatoarecare nu trebuie se radieze
. Oricealte circuitesusceptibile
de cuplajeparazite
. Oricum e bine de relinut ci ecranarease va face doar acolo unde este necesarS,f6ra
sEse abuzeze.Ecraneleplasatela distantEredusi de bobinereduc Q-ul bobinei,acestafiind
motivul pentru care se plaseazE
la distanle mai mari de 2D (diametrulbobinei).Bobinelecu
circuit magnetic inchis cum ar fi: oale de ferit5 sau toruri de feritS, nu necesiti in mod
normarecrane.
Circuitele de intrare ale unui receptor nu se ecraneaz5 in constructiile moderne
individual,ci in bloc.Atunci c6nd acestecircuitesunt folositeSi la emisie,ecranareapoate fi
o solutie foarte buni pentru a scEpa de tot felul de probleme "migterioase" (acroguri
aleatoare,autooscilalii,zgomote sau modulalie asprE).FErEca ecranareasi fie o regulS,
trebuie spus cE existEgi construcliineecranatecare functioneazi bine, in contextulgenera!
in care au fost olasate.
2,3.1 Carcasa bobinelor
Carcasabobinelorpoate influenlaQ-ul bobinelorprin pierderilein dielectricdar 9i prin
coeficientul de permitivitate dielectric5 e ce influenleazi capacitatea parazitd intre spire,
Materialulcel mai frecventfolositastdzi la carcaseeste PVC-ul,eventualpolicarbonatul
(mai
bun, dar gi mai scump). Alte tipuri de carcasese mai realizeazS
din materialeceramicesau
teflon. Ambele materialesunt scumpe gi nu se folosescdecet in construcliilepretentioase.
Carcaseleceramicesau de teflon sunt realizatein aga fel incat sE permitE realizareade
"bobinecu pas"in scopulminimiz5riicapacititilorparaziteintre spire,
30
33. Circuitul de intrare in radioreceDtaare
La frecvente peste 100 MHz se pot realiza bobine fErE carcasE. Aceast5 metod;
permite un reglaj ugor al inductanlei (neav6nd nici miez de ferit6) prin apropiereasau
depirtarea spirelor. Stabilitatea mecanic5 a acestor inductanle este insE redusS, in timp
put6nd ap5rea dezacorduriimportanteale circuitelor,daci spirelebobineiodat5 reglate nu
se rigidizeazScu cear5 specialS,Ceara utilizatd este o combinalie de parafin5 gi cear6 de
albine, care are proprietdti dielectricefoarte bune.
Realizarea bobinelor pe toruri de feritE nu necesit5 carcasd; bobinele cu circuit
magneticinchis permit realizareaunui factor de calitate ridicat (200- 300), Dezavantajul
acestorbobineconstdin imposibilitatea
ajust6riiinductantei(implicita frecvenleide acord).
Mai mult, dacd in timp apar modific5riale parametrilormaterialuluiferitic (in spetEfactorul
p,), acestea nu se pot corecta dec6t daci circuitul rezonant contine gi capacitSli
semireglabile.
2.3.2 Bobine pe aer
Realizareaunor bobine cu Q ridicat pe aer este condilionatd de utilizarea unui
conductor de cupru cu diametru adecvat frecvenlei, precum gi de o geometrie a bobinei care
sE utilizeze cet mai putin5 s6rmd la o inductan!5 dati. in acest fel, rezistenla de pierderi a
inf5gur5riiva fi minimE. Geometria bobinei este dat5 de lungimea infigur5rii (l) Si de
diametrulacesteia(D). Se demonstreazd
cE lungimeaminim6 de sSrm5pentru o inductantE
dat5 se obtine pentru un raport l/D =2.46.
Intrucat in practicEeste deseori dificil de indeplinit aceast6 condifie, se utilizeaz5
frecventvalori pentru acestraportcuprinsein domeniul0,8-1.5.
2.3.3 Bobine realizate pe materiale feritice
Bobinelepe miez feritic constituiecazul cel mai frecventint6lnit in U.S, Exist5dou6
categorii rnari de miezuii feritice:
r cu circuitmagneticdeschis(miezuriliniare)
. cu circuitmagneticinchis(miezuritoroidale,oaleferit5)
Miezurileliniarcse folosescde obicei la bobinecu miez reglabil,av6nd avantajul cE permit
ajustareainductantei,inire anumite limite. De regulSQ-ul oiltinut nu trelcede 100-120 la
acestgen de bobinS,
Bobinelepe miezuri oal5, dacE au gi miez central reglabil,permit ajLtstareainductanleiin
limite reduse. Oalele cu intrefier pot fi sortate cu o toleran!5 foarie str6nsE in ceea ce
privegte inductanla specificS.Datorit; preturilor mai ridicate gi dificultitilor de procurare,
aceastEcategoriede miezurieste putin utilizat5de amatori,Oalelede ferit5 permit realizarea
unor Q-uri ridicate(500-600) la frecvCnlesub lMHz cu utilizareade li!5 RF(40x0.05).
Torurile de feritd au intrat de mult in practica curent5 a radioamatorilor, in ceea ce
priveSterealizareatranSformatoar.elor
de band5 larg5.'in mESurS'maimic5 sunt utilizateca
bobine cu inductanlE precis determinatd. Problematorurilor de feriti utilizate in circuite
acordate const5 in dispersia destul de mare a inductanlei specifice +/-20-25o/o, Mai mult,
inductanta bobinelorastfel realizatedepinde gi de modul cum sunt distribuite spirele pe
circumferintatorului. Acest element, plus faptul cE inductanla bobinei pe tor nu poate fi
reglatE,duce la obligativitateautiliz6riiunui trimer in circuitul de acord pentru a prelua
abaterilede la parametriicalculati.Q-ul bobinelorrealizatepe toruri de feritE poate atinge
uzual200, ajung6nduneorila 400.
In tabelulde mai jos sunt prezentatecele mai folositetoruri de feritd (in echipamente
de receptieU.S.)
Tiptor Material Marcaj
cutoa
re
Inductan!5
specificE
f n H /cn2)
Domeniu
frecventi
T 7.5x4.2x3.5 F4 D 25...35 1-30MHz
T 9x6x3.5 F4 o 17...23 1-30MHz
T 9x6x2 F4 D 1 0 . . . 1 6 1-30MHz
T 18x8.5x10 F4 a o 82...124 - t t l M H T
T 20x10x10 rq alb 42...L24 - 3 f l M H 7
) t
34. Circuitul de intrare in radioreceotoare
T 4x2x2 D41 bleu 6.3...9,5 30-80MHz
T 7.5x4.2x3.5 D41 bleu 7. 9. . .
11. 8 30-80MHz
T 9x6x2 D41 bleu 3. 6. . . 5. 4 30-80MHz
T 18x8.5x10 D41 bleu 29 .34 30-80MHz
T 9x6x2 D42 bleu+
bleu
6 . . . 9 3-40MHz
Codificareatorurilor de feritE este de tipul: T Ds11XD;nlXGrosime
in calculese ia o valoaremedie pentru inductanlaspecificS
AL,
Iati gi un exemplu de calcul: se presupuneun tor de ferit5 de tipul T 18x8.5x10 ,
materialF4,cu AL=109nH/sp2,se cere o inductant5de BpH.
fT E-ooo
^
KeZUlta: flspl.e=
1l-
= - l- =dSDlre
t A L V 1 0 9
2.3.4 Condensatorul variabil
C6teva cuvinte desore condensatorulvariabil. ExistEdouE tipuri de condensatoare
variabilefolositein radioreceptoare:
. condehsatoare
cu dielectricsolid
" . condensatoarecu dielectricaer
Condensatoarele
cu dielectricsolid au avantajul realiz6riiunei capacititi mari prin
introducerea de folii dielectrice intre rotor si stator. Au dimensiuni fizice reduse,
Dezavantajul mare const5 in faptul cA folia dielectricEdintre lamele se incarcd electrostatic
ca urmare a frec5rii, descErcErile
care se produc apoi fiind deosebit de deranjante la receptie.
Fenomenuldiferi ca amploare de la o firmd produc5toareIa alta, dar pentru construdii cu
pretenliiacestgen de condensatornu se utilizeazS.
Mai mult, pierderilein dielectricfiind mai
mari dec6tla condensatoarele
variabilecu aer, Q-ul rezultatva fi mai redus,
Condensatoarele
variabile cu aer sunt cele mai performante,chiar dacE ocup5 un
spatiu relativ"mare. Modul in care este realizat contactul de mas5.este foarte important,
pentru cE este posibilca la unele constructii.
sS-ie producEa5a numitul zgomot electricde
frecare...Lareceptoarele cu sensibilitate mare, acest tip de zgomot la acord poate deranja,
Constructiile
pretentioasedubleazi contactulprin frecarecu un arc elicoidaldin CuBe.
2.4 Proiectarea gi constructia circuitelor de intrare
Proiectarea
circuituluide intrare se face av6nd in vedere tipul de antenSfolosit la receplie.
Receptoarelede trafic general au circuitul de intrare astfel dimensionat, pentru a putea lucra
cu antene filare"care nu sunt rezonante la frecvenla de lucru. Aceasti situalie complici in
oarecarem5sur5 realizareacircuituluide intrare, Uzual,echipamentele
de amatori lucreazE
cu antene acordate (care prezint5 cca, 50 Q -rezistiv - la rezonangE).in aceastE situalie,
circuitulde intrare se dimensioneazipentru aceast; impedant6de intrare, funclionareafiind
ins5 deficitar5dac6 se incearcEoperareacu antene nerezonante.
Aviind in vedere particularit5tile constructive ale echipamentelor folosite de
radioamatori, care opereazEpractic numai cu antene acordate pe frecventa de lucru, se vor
trata doar aceste circuite.
Exist5aga cum am amintit inc6 de la inceput, dou5 categoriide circuitede intrare:
acordabile
(de band5ingustE)9i de bandi largS(trece band5).
2.4. 1 Circuite acordabile
Maijos sunt prezentatetrei tipuri de circuitede intrareacordabile,utilizatefrecventin
radioreceptoare.In fig.1A este prezentat cel mai simplu circuit de intrare. Intrarea
semnalului(de la borna de antenE) se face pe o bobinEde cuplaj cu scopul de a adapta
impedanlaredusda anteneicu circuitulacordatgi apoi amplificatorul
de RF.
3Z
