- Vue d'ensemble ou tutoriel des bases du récepteur radio performances de la gamme dynamique utilisés pour spécifier les performances des récepteurs radio utilisés dans les systèmes de communications radio.

La sensibilité est l'une des principales caractéristiques de tout récepteur radio. Cependant, la sensibilité d'un ensemble est loin d'être toute l'histoire. Le cahier des charges pour un ensemble peut montrer d'avoir un très bon niveau de sensibilité, mais quand il est connecté à une antenne de sa performance peut être très décevant car il est facilement surchargé lorsque les signaux forts sont présents, ce qui peut nuire à sa capacité à recevoir signaux faibles. Dans l'environnement de communications radio d'aujourd'hui où il y a de très nombreux émetteurs à proximité et plus loin, de bons niveaux de sensibilité sont nécessaires ainsi que la capacité à gérer des signaux forts à la fois sur et hors canal et la plage dynamique du récepteur radio est très important.

La gamme dynamique globale du récepteur est très important car il est tout aussi important pour un ensemble pour être en mesure de traiter des signaux forts et il est d'être en mesure de ramasser les faibles. Cela devient très important en essayant de capter des signaux faibles en présence de ceux à proximité forts. Dans ces circonstances, un ensemble avec une plage dynamique pauvre peut ne pas être en mesure d'entendre les stations faibles captés par un ensemble moins sensible avec une gamme plus dynamique. Des problèmes tels que le blocage, la distorsion d'intermodulation et analogues dans le récepteur peuvent masquer les signaux faibles, en dépit de l'ensemble ayant un très bon niveau de sensibilité. Ces paramètres sont évidemment importants pour déterminer ce que l'équipement doit être utilisé dans un système de communications radio.

Quelle est la plage dynamique?

La gamme dynamique d'un récepteur de radio est essentiellement la plage de niveaux de signal sur lequel elle peut fonctionner. L'extrémité inférieure de la gamme est régie par sa sensibilité tout en haut de gamme, il est régi par sa surcharge ou forte performance de traitement du signal. Spécifications utilisent généralement des chiffres basés soit sur la performance inter-modulation ou la performance de blocage. Malheureusement, il est toujours possible de comparer un jeu avec un autre parce que la plage dynamique comme beaucoup d'autres paramètres peuvent être cité dans un certain nombre de façons. Cependant, pour avoir une idée de exactement ce que la plage dynamique d'un récepteur radio signifie qu'il convient d'examiner les façons dont les mesures sont réalisées pour déterminer la portée du récepteur radio.

Sensibilité

La première spécification pour étudier est la sensibilité d'un ensemble. Le principal facteur limitant dans tout récepteur radio est le bruit généré. Pour la plupart des applications, soit le rapport signal sur bruit ou le facteur de bruit est utilisé comme décrit dans un précédent numéro de MT. Cependant pour les spécifications de gamme dynamique un chiffre appelé signal discernable minimum (MDS) est souvent utilisé. Ceci est normalement considéré comme un signal de force égale au niveau de bruit. Comme le niveau du bruit dépend de la bande passante utilisée, il doit également être mentionné dans la description. Normalement, le niveau du niveau de la MDS est donnée en dBm, à savoir dB par rapport à un milliwatt et les valeurs typiques sont de l'ordre -135 dBm dans une bande passante kHz 3.

traitement du signal fort

Bien que la sensibilité est importante la façon dont un récepteur radio gère des signaux forts est également très important. Voici la performance de surcharge régit la façon dont les performances du récepteur.

Dans le monde idéal, la sortie d'un amplificateur RF serait proportionnelle à l'entrée pour tous les niveaux de signal. Cependant amplificateurs RF ont seulement une capacité de sortie limitée et il est constaté qu'au-delà d'un certain niveau de la sortie tombe en dessous du niveau requis, car il ne peut pas gérer les grands niveaux requis de celui-ci. Cela donne une caractéristique telle que représentée ci-dessous. A partir de cela, on peut voir que les amplificateurs RF sont linéaires pour la partie inférieure de la courbe caractéristique, mais que les étages de sortie ne peuvent pas traiter les niveaux de puissance plus élevés des signaux commence à se comprimer comme on le voit par la courbe de la caractéristique.

Une caractéristique typique de l'amplificateur

Le fait que l'amplificateur RF est non linéaire ne crée pas un problème majeur en soi. Cependant, les effets secondaires font. Quand un signal est passé à travers un élément non linéaire, il y a deux effets principaux, qui sont remarqués. La première est que les harmoniques sont générées. Heureusement ceux-ci sont peu susceptibles de causer un problème majeur. Pour une harmonique de tomber autour de la fréquence en cours de réception, un signal à la moitié de la fréquence reçue doit entrer dans l'amplificateur RF. La fin de réglage avant doit réduire ce par un degré suffisant pour qu'il ne soit pas un problème notable dans la plupart des circonstances.

L'autre problème qui peut être remarqué que les signaux se mélangent pour former des produits non souhaités. Ceux-ci sont à nouveau peu susceptibles de causer un problème parce que tous les signaux qui pourraient mélanger ensemble doivent être enlevés de manière suffisante par la fin de réglage avant. Au lieu des problèmes se produisent lorsque des harmoniques de signaux dans la bande se mélangent.

Troisième produits de commande

Les problèmes surviennent lorsque les harmoniques de signaux dans la bande se mélangent. On constate que un peigne de signaux peut être produit comme indiqué ci-dessous, et ceux-ci peuvent simplement tomber sur la même fréquence qu'une station faible et intéressante, masquant ainsi hors de sorte qu'il ne peut pas être entendu.

Il est simple à calculer les fréquences où les signaux parasites vont tomber. Si les fréquences d'entrée sont f1 et f2, les nouvelles fréquences produites seront à 2f1 - f2, 3f1 - 2f2, 4f1 - 3f2 et ainsi de suite. De l'autre côté des deux signaux principaux ou originaux produits sont fabriqués à 2f2 - f1, 3f2 - 2f2, 4f2 - 3f1 et ainsi de suite, comme indiqué sur le schéma. Ceux-ci sont connus comme ordre impair produits inter-modulation. Deux fois un signal plus une fois l'autre fait un produit de troisième ordre, trois fois un plus deux fois une autre est un produit de commande cinquième et ainsi de suite. On peut voir à partir du diagramme que les signaux de chaque côté des principaux signaux sont tout d'abord le produit de troisième ordre, puis cinquième, septième et ainsi de suite.
Pour prendre un exemple avec des chiffres réels. Si de grands signaux apparaissent à des fréquences de 30.0 MHz et 30.01 MHz, les produits d'intermodulation apparaîtront à 30.02, 30.03, 30.4 ... MHz et 29.99, 29.98, 29.97 ..... MHz.

produits Inter-modulation

récepteur blocage Radio

Un autre problème qui peut se produire quand un signal fort est présent est connu sous le nom de blocage. Comme le nom l'indique, il est possible pour un signal fort pour bloquer ou au moins réduire la sensibilité d'un récepteur radio. L'effet peut être remarqué lors de l'écoute d'une station relativement faible et un émetteur à proximité commence à rayonner, et le signal utile réduit en force. L'effet est provoquée lorsque l'amplificateur RF frontal commence à courir en compression. Lorsque cela se produit le plus fort signal a tendance à "capturer" l'amplificateur RF en réduisant la puissance des autres signaux. L'effet est le même que l'effet de capture associé à un signal FM.

La quantité de verrouillage est bien évidemment dépendant du niveau du signal. Elle dépend aussi de la façon loin canal le signal fort est. Le plus loin, plus il sera réduit d'ici la fin de réglage avant et moins l'effet sera. Normalement, le blocage est cité comme le niveau du signal non désiré à un décalage (kHz normalement 20) donnée pour donner une réduction 3 dB de gain.

Définition dynamique de gamme

Lorsque l'on regarde les spécifications de la gamme dynamique, des précautions doivent être prises lors de leur interprétation. Les MDS à la fin du signal faible doivent être considérées avec précaution, mais les facteurs limitatifs à l'extrémité supérieure montrent une plus grande variation d'étain la façon dont ils sont spécifiés. Lorsque le blocage est utilisé une réduction de la sensibilité 3 dB est normalement spécifié, mais dans certains cas peut être 1 dB utilisé. Lorsque les produits d'intermodulation sont choisis comme point limite le niveau du signal d'entrée pour eux d'être le même que le MDS est souvent prise. Cependant quelle que soit la spécification est donné, il faut prendre soin d'interpréter les chiffres comme ils peuvent être la subtilité différente dans la façon dont ils sont mesurés à partir d'un récepteur à l'autre.

Pour avoir une idée des chiffres qui peuvent être obtenus lorsque inter-modulation est les chiffres des facteurs limitants de entre 80 et 90 dB sont typiques, et où le blocage est les chiffres de facteur limitant autour de 115 dB sont généralement réalisés dans un bon récepteur radio utilisé pour applications professionnelles de communication radio.

Conception pour des performances optimales

Il est pas une tâche facile de concevoir un récepteur radio très sensible qui a également une large plage dynamique. Cependant ceci est une exigence importante pour de nombreux systèmes de communication radio, en particulier lorsque les unités de communications radio mobiles peuvent entrer en proximité les uns avec les autres.

Pour atteindre le niveau de performance requis un certain nombre de méthodes peuvent être utilisées. L'étape du récepteur radio front-end est la plus critique en termes de performances de bruit. Il doit être optimisé pour les performances de bruit plutôt que le gain. Impédance d'entrée correspondant est essentiel pour cela. Il est intéressant de noter que le match optimale ne correspond pas exactement à la meilleure performance de bruit. L'amplificateur doit également disposer d'une capacité de sortie relativement élevée pour assurer qu'elle ne surcharge pas. Le mélangeur est également essentielle à la performance de surcharge. Pour assurer le mélangeur ne soit pas surchargé, il ne devrait pas être prise excessive qui le précède. Un mélangeur de haut niveau devrait également être utilisé (c.-à-un conçu pour accepter un signal d'oscillateur local de haut niveau). De cette manière, on peut tolérer des signaux d'entrée élevés, sans dégradation des performances. Des précautions doivent être prises dans les étapes ultérieures du récepteur afin qu'ils puissent tolérer le niveau des signaux susceptibles d'être rencontrées. Un bon système AGC contribue également à prévenir la surcharge et la génération de signaux parasites indésirables.

Un récepteur radio avec une bonne dynamique sera en mesure de donner un bien meilleur compte d'elle-même dans des conditions que celui conçu uniquement pour une sensibilité optimale exigeant. Avec les exigences rigoureuses nécessaires pour les systèmes de communications radio d'aujourd'hui où les communications radio mobiles signifie que les émetteurs et les récepteurs sont en étroite proximité, de bons niveaux de sensibilité sont nécessaires ainsi que la capacité du récepteur radio à tolérer des niveaux de signal élevés, soit sur ou hors canal. Seulement lorsque le récepteur radio a une bonne gamme dynamique le niveau de performance requis pour l'ensemble du système de communication radio soit atteint.

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