RICEVITORI PER RADIOMONITORING€¦ · 5.2.4 Ricevitore VHF/UHF (20 - 1000 MHz) 29 5.3 Interferenza...

SPD - RIC RADIOMONITORING

1

RICEVITORI ANALOGICI PER RADIOMONITORING

INDICE

Paragrafo Pag

1. RICEVITORI ANALOGICI PER RADIOMONITORING 3

1.1 Introduzione 3

1.2 Ricevitori di Radiomonitoring 3

1.3 Ricevitori Test 3

1.4 Ricevitori di sorveglianza 4

2. Schema di un ricevitore di misura nelle bande LF, MF e HF 4

2.1 Descrizione dello schema 5

2.2 Specifiche tecniche del ricevitore 15 KHz-30 MHz 7

3. Ricevitore per frequenze al di sopra dei 30 MHz 9

3.1 Analisi tecnica del ricevitore ESM 500/1001 11

3.2 Caratteristiche e parametri dei ricevitori per radiomonitoring 12

3.2.1 Blocking 12

3.2.2 Compressione di guadagno 13

3.2.3 Desensibilizzazione (Desensitization) 14

3.2.4 Prodotti di Intermodulazione 14

3.3 Punto di Intercetto 19

3.3.1 Punto di Intercetto 21

3.4 Punto di Intercetto del 2° Ordine 23

3.5 Prodotti di Intermodulazione nei Ricevitori di Radiomonitoring 24

3.5.1 Prodotti di intermodulazione in banda 24

3.5.2 Prodotti di intermodulazione fuori banda 24

4. Punto di intercetto per il ricevitore 20 - 1000 MHz 24

4.1 Cross - Modulation (Modulazione incrociata) 26

4.2 Reciprocal Mixing 28

4.2.1 Reciprocal mixing per il ricevitore HF (15 KHz-30 MHz) 28

5. Intervallo Dinamico del segnale 28

5.1 Intervallo dinamico libero da spurie 28

5.2 Emissioni Spurie interne 28

5.2.1 Caratteristica delle emissioni spurie per i ricevitori in esame 29

5.2.2 Emissioni spurie esterne 29

5.2.3 Spurie prodotte internamente 29

5.2.4 Ricevitore VHF/UHF (20 - 1000 MHz) 29

5.3 Interferenza da frequenza Immagine 29

5.4 Sensibilità 30

5.5 Figura di Rumore 31

5.5.1 Rumore Shot 31

5.5.2 Rumore Flicker 31

5.6 Rumore proprio di un Doppio Dipolo 33

5.7 Figura di Rumore di un Ricevitore 35

5.8 Selettività 37

6. Ricevitore per Radiomonitoring ESM 1001 39

6.1 Descrizione Funzionale 39

6.2 Display Panoramico 40

6.3 Adattatore Panoramico EZP 41

6.4 Analisi RF & IF 42

6.4.1 Analisi RF 42


2

6.4.2 Analisi IF 42

6.4.3 Adattatore Panoramico: funzionamento 44

6.4.4 Funzione Analisi RF 45

7. Caratteristiche Operative del Ricevitore 46

7.1 Impostazione della Frequenza 46

7.2 Scansione in Frequenza 47

7.3 Scansione Veloce 47

7.4 Squelch 47

7.5 AGC 48

7.6 Descrizione Funzionale del Ricevitore 48

7.6.1 Preamplificatore Esterno 48

7.6.2 Seconda IF 48

7.7 Quattro vie per il Segnale IF 49

7.8 Microprocessore 49

7.9 Controllo Remoto 49

7.10 BITE (Built-in test equipment) 50

7.11 Descrizione dei comandi e degli ingressi e uscite del ricevitore ESM 1001 50


3

RICEVITORI ANALOGICI PER

RADIOMONITORING

1.1 Introduzione

Il ricevitore presente in una stazione di radiomonitoring, deve soddisfare diverse esigenze come:

- L'analisi dei più svariati tipi di segnali nella più ampia gamma possibile di frequenze

- La misura di alcuni parametri relativi alle emissioni radio, La sorveglianza dello spettro

radioelettrico.

Tali caratteristiche non possono essere soddisfatte da un singolo ricevitore, per cui una stazione di

radiomonitoring sarà attrezzata con più ricevitori.

Una classificazione dei ricevitori utilizzati per il controllo delle emissioni radioelettriche può essere

la seguente:

1.2 Ricevitori di Radiomonitoring

Sotto questa denominazione possono essere classificati quei ricevitori che consentono nel loro

range operativo la demodulazione di segnali di varia natura (AM,FM, SSB, impulsivi), a tal fine

sono dotati di un ampia gamma di filtri IF, in genere sono dotati di un display per la visualizzazione

dello spettro RF che utilizza lo stesso segnale IF del ricevitore per consentire all'operatore di avere

una visione dell'attività RF.

Sono anche dotati in genere, di un misuratore di intensità di segnale.

Hanno una buona velocità di sintonia a passi anche piccoli.

1.3 Ricevitori Test

Tali ricevitori possono essere utilizzati per il radiomonitoring ma sono orientati più che altro al

rilevamento di alcuni parametri delle emissioni.

Sono dotati di una sorgente interna per l'auto taratura e di un riferimento in frequenza ad altissima

stabilità consentono di rilevare con precisione il valore di campo del segnale in antenna,

demodularlo con le opportune caratteristiche fissate dalla normative (rivelatore di picco, quasi-

picco, rms).

A volte è anche possibile variare le costanti di tempo dei circuiti rivelatori. Altre misure che

possono essere previste sono la profondità di modulazione e la deviazione in frequenza,

l'occupazione di banda ed altre ancora.

Può accadere che i ricevitori test siano integrati in sistemi di misura automatizzati gestiti da un

calcolatore, in tal caso è possibile trovare implementate molte altre funzioni come:

- Informazioni statistiche sull'occupazione dello spettro radioelettrico.

- Registrazione e memorizzazione automatica delle emissioni su determinate frequenze o bande di

frequenza.


4

- Possibilità di creare database per la pianificazione delle frequenze etc..

1.4 Ricevitori di sorveglianza

Sono ricevitori studiati per rilevare tutte le variazioni dello scenario elettromagnetico sotto

controllo.

Il loro scopo principale è quello di intercettare qualsiasi emissione anche di brevissima durata.

La loro caratteristica quindi è quella di avere un'alta HIP (Hight interception probability), ciò è

ottenibile mediante un'altissima velocità di sintonia.

Ricevitori di questo tipo consentono ad esempio, di controllare fino a 1000 canali in un secondo. In

genere queste routine sono altamente automatizzate ed i dati sono inviati direttamente ad un

computer per le successive elaborazioni.

In genere i dati disponibili sono la frequenza del segnale il suo offset rispetto alla frequenza

sintonizzata ed il livello dell'emissione.

Un'altra suddivisione dei ricevitori per il controllo delle emissioni radio, può essere quella del range

di frequenza.

In effetti, non si riesce a coprire tutta la gamma di frequenze con un singolo ricevitore per cui la

tradizionale suddivisione è:

- Ricevitore HF (10 KHz - 30 MHz)

- Ricevitore VHF/UHF (20 MHz - 1000 MHz)

In commercio si trovano ricevitori di questo tipo con limite superiore 1200, 1300, 1400 o 2000

MHz)

- Ricevitore microonde (1 GHz- 18 GHz)

Alcuni ricevitori in commercio sono dotati di estensione tramite down-converter, fino ad un limite

superiore di 40 GHz

2. Schema di un ricevitore di misura nelle bande LF, MF e HF

Come si è detto, per coprire tutta la banda da controllare, in una stazione di radiomonitoring sono

presenti almeno due ricevitori.

Uno dei quali copre le gamme LF (30-300 KHz), MF (300 KHz-3 MHz) e HF (3-30 MHz).

L' altro è invece utilizzato nelle gamme VHF(30-300 MHz) e UHF(300 MHz-3 GHz).

In fig.1.1 è illustrato lo schema a blocchi di un tipico ricevitore a sintonia continua nell'intervallo 15

KHz - 30 MHz.


5

Fig.1.1 Schema a blocchi di un ricevitore nella banda 15 KHz-30 MHz con sintonia a passi

minimi di 1 Hz

2.1 Descrizione dello schema

Il segnale RF proveniente dall'antenna attraversa uno stadio attenuatore a cui segue un amplificatore

RF a basso rumore che può, in presenza di segnali di sufficiente intensità, essere escluso.

Si ha quindi un filtro passa-basso che elimina tutte le frequenze al di fuori del campo di analisi.

Segue il 1° mixer all'uscita del quale il segnale viene traslato al valore della 1^ frequenza

intermedia di valore pari a 40.455 MHz.

La 1^ frequenza intermedia di solito viene scelta con un valore alto in modo che la frequenza

immagine (si rammenta che la frequenza immagine è pari alla frequenza del segnale in ingresso più

due volte la frequenza intermedia), ricada a grande distanza dalla frequenza sintonizzata. In tal

modo la frequenza immagine può facilmente essere attenuata dagli stadi selettori a radio frequenza

del ricevitore.

Nel caso illustrato l'attenuazione viene ottenuta mediante un semplice filtro passa-basso.

La 2^ frequenza intermedia ha un valore più basso in modo da poter ottenere una maggiore

selettività e quindi un miglior valore di reiezione dell'interferenza di canale adiacente.

Come si può notare dallo schema, il 1° mixer è alimentato da un oscillatore a sintonia variabile nel


6

range 40.555 - 70.455 MHz con passi di 10 Hz, comandato attraverso un' interfaccia digitale. Tale

oscillatore può accettare un riferimento esterno di alta stabilità con valore 5 MHz.

Segue un filtro passa-banda a cristallo con frequenza centrale 40.455 MHz e larghezza di banda 16

KHz.

Di seguito un amplificatore IF con AGC

Un secondo mixer alimentato da un oscillatore locale a frequenza fissa pari a 40 MHz, consente di

ottenere una seconda frequenza intermedia a 455 KHz.

Dopo un amplificatore IF si ha un banco di filtri passa-banda selezionabili per i vari tipi di

modulazione ed il modulo opzionale per la demodulazione della ISB (Indipendent side band)

I vari filtri sono commutati da una matrice di diodi comandata attraverso il microprocessore che

agisce anche sul sintetizzatore dei due oscillatori locali e sul BFO che fornisce la frequenza di

portante per le demodulazioni ISB, SSB, AM e CW.

Per quanto riguarda l'uso del BFO, nel caso della ricezione telegrafica, è bene precisare che il diodo

rivelatore AM non può discernere la presenza/assenza di una portante.

Il BFO è un oscillatore LC operante ad una frequenza variabile fra 1 KHz e 400 Hz sopra o sotto la

seconda frequenza intermedia.

Quando quest' ultima è presente si potrà udire, tramite un altoparlante un fischio che è la

combinazione (battimento), del segnale ricevuto con l'oscillazione del BFO.

Poichè il segnale è presente solo durante un punto o una linea, solo questi sono uditi.

In pratica IL BFO viene utilizzato per la demodulazione SSB e AM, in questi casi provvede a

generare una oscillazione a 455 KHz che viene reinserita nel rivelatore per demodulare il segnale.

Nel caso di telegrafia (CW), il BFO produce un'oscillazione variabile in un range di ± 8 KHz a passi

di 10 HZ, nell'intorno della frequenza IF di 455 KHz, al fine di produrre la nota audio.

Per prevenire dannose interferenze, di solito il BFO viene escluso quando si effettua un altro tipo di

ricezione.

Ritornando al percorso seguito dal segnale, si vede come, dopo essere stato amplificato, il segnale è

inviato ad un rivelatore AM/SSB/CW ( Il rivelatore AM è di tipo sincrono), o ad un rivelatore FM.

Il segnale demodulato è quindi inviato tramite una matrice di commutazione, a degli amplificatori

audio che forniscono le uscite per una linea con impedenza 600 ohm, un altoparlante interno, un

jack per cuffia e un altoparlante esterno.

Per le operazioni relative ad un segnale di tipo ISB, La sezione opzionale ISB fornisce il segnale

LSB mentre il ricevitore demodula la banda USB.

La banda LSB a IF 455 KHz, è processata mediante un circuito del tutto simile a quello usato per

demodulare la banda USB.

I due circuiti hanno in comune il sintetizzatore BFO che provvede al reinserimento della portante ai

fini della demodulazione.

Un amplificatore audio separato provvede ad un'uscita su linea con impedenza 600 ohm.


7

Il ricevitore è equipaggiato con delle memorie di tipo EAROM, queste unità possono essere

programmate con le frequenze di 100 canali e status del ricevitore. Questo consente il facile accesso

a quelle frequenze più utilizzate.

Le 100 locazioni di memoria possono essere riprogrammate in qualsiasi momento.

Può essere impostata una scansione automatica di un gruppo qualsiasi di 10 locazioni di memoria.

Due bus separati trasportano le informazioni relative ai dati ed indirizzi da/a il microprocessore

tramite dei semplici registri di memorizzazione (data latches).

Il dispositivo "Tri-state buffer" consente l'utilizzo dello stesso bus da parte di più dispositivi che

vengono di volta in volta abilitati per trasmettere i loro dati sul bus comune.

2.2 Specifiche tecniche del ricevitore 15 KHz-30 MHz

Dopo aver descritto lo schema funzionale del ricevitore, se ne elencano le caratteristiche principali,

prendendo spunto da queste per dare una breve descrizione della ragione e del significato di tali

specifiche che naturalmente sono comuni ad altri ricevitori e i cui valori sono normalmente

riportati nei "data sheets" dei costruttori.

SPECIFICHE RICEVITORE RADIOMONITORING 10 KHz - 30 MHz

RANGE DI FREQUENZA

15 KHz - 30 MHz a passi di 1 Hz

CLASSI DI EMISSIONI RICEVUTE

USB/LSB (R3E, H3E, J3E)

AM (A3E)

CW (A1A)

MCW (A2A)

ISB (B8E)

FM (F3E)

SINTONIA

Sintetizzatore sintonizzabile con continuità a passi di 1 Hz entro l'intero range di

frequenza.

Scansione automatica di 10 canali scelti fra i 100 memorizzabili. Dwell time per

ogni canale variabile in 10 passi da 0.1 a 10 sec

STABILITA' IN FREQUENZA

± 3x10-9

/°C

± 3x10-9

per giorno dopo 3 mesi di continue

operazioni

FREQUENZA DI RIFERIMENTO ESTERNA

1 MHz o 5 MHz con un livello di 0 dBm su 50 ohm

INGRESSO ANTENNA

impedenza d'ingresso 50/75 Ω

PROTEZIONI

Il segnale max applicabile al ricevitore è di 50 V e.m.f.

continui. Sono previsti un

fusibile ed uno scaricatore a protezione contro più alti voltaggi

RE-IRRADIAZIONI

0-30 MHz ≤ 10µV su un carico di 50 Ω.

30-100 MHz ≤ 200 pW


8

SENSIBILITA'

15-50 KHz SSB: 10µV e.m.f.(-93 dBm) per 10 dB di (S+N)/N con

3 KHz larghezza di bandaAM: 30µV e.m.f.(-83 dBm) 70% di

modulazione a 1 KHz per 10 dB S+N/N con 6 Khz di larghezza di banda

50-500KHz SSB: 3µV e.m.f.(-103 dBm) per 10 dB di S+N/N con

larghezza di banda 3 KHz AM: 10µV e.m.f.(-93 dBm) 70% di

modulazione a 1 KHz per 0 dB di S+N/N 6 KHz di larghezza di banda

0.5-30MHz SSB: 1µV e.m.f.(-113 dBm) per 10 dB di S+N/N e 3 KHz

larghezza di banda AM: 3µV e.m.f.(-103 dBm), 70% di modulazione a 1 KHz per

10 dB di S+N/N con 6 KHz di larghezzadi banda

SELETTIVITA' IF

FILTRO SSB/ISB

6 dB 60 dB

250-3200Hz

400-4300Hz

FILTRI PASSA BANDA SIMMETRICI

100 Hz 600 Hz

300 Hz 3000 Hz

1000 Hz 6000 Hz

3200 Hz 12000 Hz

6000 Hz 20000 Hz

16000 Hz 50000 Hz

CROSS MODULATION

Con un segnale utile di 1mV (emf) e 3 KHz di larghezza di banda, un segnale

disturbante

modulato al 30% a non meno di 20 KHz dal segnale utile ed un'ampiezza di 500

mV (emf), produce un segnale in uscita 20 dB al di sotto del segnale utile

RECIPROCAL MIXING

Con un segnale utile meno di 100 µV(emf) in una larghezza di banda di 3 KHz,

un segnale interferente 70 dB più elevato di quello utile, distante da questo

almeno 20 KHz, produce un liv.di rumore 20 dB sotto del segnale utile

BLOCKING

Con un segnale utile di 1mV (emf) il segnale interferente ad almeno 20 KHz dal

segnale utile, deve essere più grande di 1 V (emf), per ridurre il segnale in uscita

di 3 dB

PRODOTTI DI INTERMODULAZIONE

In banda: Due segnali in banda di ampiezza 100 mV (emf) produrranno un

prodotto di intermodulazione del 3° ordine, non più grande di -50 dB all'uscita IF

Fuori banda: Due segnali 30 mV (emf) distanti non meno di 25 KHz dal

segnale utile produrranno un IP3 di - 90 dB (punto di intercetto a 22 dBm), al di

sotto del livello di entrambi i due segnali interferenti

RESPONSI SPURI

Esterni: segnali esterni, a 20 KHz dal segnale utile devono avere un livello +80

dB rispetto a 1 µV (emf), per produrre un segnale in uscita uguale a quello

prodotto da un segnale di 1 µV (emf) alla frequenza sintonizzata.

Interni: La presenza di responsi spuri generati internamente al ricevitore, non

deve degradare la sensibilità del ricevitore più di 3 dB


9

AGC IF

Intervallo di controllo 110 dB

CONTROLLO AUTOMATICO DI GUADAGNO

Intervallo: un incremento di 110 dB sopra 2 µV (-107 dBm), produrrà un

cambiamento del livello in uscita meno di 2 dB

Costanti di tempo: Per modulazioni AM e FM l'AGC è usato con costante di tempo breve

Costante di tempo Attacco(ms) Mantenimento(ms) Decadimento(ms)

BREVE 25 0 70

Per gli altri tipi di modulazione è utilizzato un rivelatore di picco con 3 costanti di tempo

selezionabili tramite un pulsante

Costante di tempo Attacco(ms) Mantenimento(ms) Decadimento(ms)

BREVE 10 ms 0 50 ms

MEDIA 10 ms 0 130 ms

LUNGA 10 ms 1.6 s 1 s

BFO

Variabile a passi di 10 Hz

USCITA IF

455 KHz o 100 KHz

USCITA BF

- 200 mW max per l'altoparlante interno

- Line output: 10 mW su 600 ê bilanciati. Il livello di uscita è regolabile mediante un

pre-set interno

- Uscita phone: 1 mW max su 600 Ω sbilanciati

- Uscita per altoparlante esterno 200 mW su

16 Ω di impedenza

CONTROLLO ESTERNO

E' previsto un controllo di tutte le caratteristiche del ricevitore tramite interfaccia

IEEE 488 o tramite bus seriale

3. Ricevitore per frequenze al di sopra dei 30 MHz

Si descriveranno di seguito le caratteristiche principali di un ricevitore per radiomonitoring.

Il ricevitore in oggetto è il ricevitore VHF/UHF ESM 500 e ESM 1001 della Rohde & Schwarz

Le caratteristiche di tale ricevitore sono riportate come esempio nella pubblicazione ITU-R

"Handbook for Radiomonitoring station"


10

Caratteristiche tecniche del ricevitore VHF/UHF ESM 500/1001

RANGE DI FREQUENZA 20-1000 MHz a passi di 1 KHz (10 Hz in SSB/ISB)

SEGNALI DEMODULATI AM (A3E); LSB/USB (J3E); ISB (B8E)

FM (F3E); CW(A1A); PULSE

MEMORIE

100 canali memorizzabili con associato lo stato del ricevitore. Possibilità di

effettuare scansioni con a 4 "dwell time" preselezionabili

MODI DI CONTROLLO Controllo locale di tipo manuale,remotizzabile con possibilità di ricevere dati

esterni

STABILITA' IN FREQUENZA A lungo termine ±10-9

per giorno

STANDARD DI FREQUENZA ESTERNO

10 MHz con un livello nominale di 0 dBm su 50 Ω

INGRESSO ANTENNA

50 Ω nominali. VSWR minore di 3:1

Protezione: Il ricevitore può sopportare senza danneggiarsi, una tensione max di

10 V(emf) al suo ingresso

Re-irradiazione: 1 µV all'ingresso di antenna su di una terminazione di 50 Ω

FIGURA DI RUMORE Tipica 9 dB

SENSIBILITA'

Un livello di 1µV applicato all'ingresso di antenna produce un rapporto (S+N)/N

di almeno 10 dB in AM con modulazione al 50% e segnale modulante un tono ad

1 KHz.

In FM si deve ottenere invece un (S+N)/N di 20 dB con un tono modulante di 1

KHz che produce una deviazione di frequenza di 10 KHz ( 30 KHz la larghezza di

banda IF e 3 KHz la larghezza del filtro audio)

FILTRI IF

Dotazione standard 4 filtri IF : 8 KHz; 15 KHz; 30 KHz e 100 KHz per AM e

FM, più un filtro a 2.4 KHz per SSB/ISB

Può essere aggiunto un modulo opzionale "larga banda". Esso include due

demodulatori larga banda FM e AM con associati degli amplificatori a larga banda

e 2 filtri (300 KHz e 2 MHz di larghezza di banda)

IP2 (minimo) + 38 dBm (20 - 1000 MHz)

IP3 (minimo) Misurato con segnali separati di almeno 10 KHz

+ 9 dBm (20 - 1000 MHz)

REIEZIONE IMMAGINE 90 dB (20 - 1000 MHz)

REIEZIONE IF 90 dB (20 - 1000 MHz)

SEGNALI SPURI GENERATI INTERNAMENTE

sotto -107 dBm come ingresso equivalente

CONTROLLO GUADAGNO Manuale e automatico

INTERVALLO DEL CONTROLLO MANUALE

120 dB nominale

CONTROLLO AUTOMATICO

DI GUADAGNO

Range: 120 dB min. con una stabilità in uscita migliore di 3 dB per un segnale in

ingresso fino a +13 dBm

Costanti di tempo: "Normal" applicata

automaticamente per AM e FM e demodul. di impulsi. Per LSB/USB e CW la

costante di tempo più adatta è selezionata automaticamente

HUM e NOISE Almeno 40 dB (S+N)/N all'uscita audio, per un segnale AM modulato al 70% con

3 KHz di larghezza di banda

USCITA IF 21.4 MHz o 10.7 MHz


11

USCITE AUDIO

500 mW max su di un altoparlante con impedenza 8 Ω

Line output: 0 dBm su 600 Ω bilanciati

Phone output: 10 dBm max. su 600 Ω sbilanciati

Connessione ad un altoparlante esterno

( 500 mW su 8 Ω)

DISTORSIONE AUDIO 5% all'uscita audio

LARGHEZZA DI BANDA AUDIO

±3 dB da 100 Hz a 16 KHz e da 300 Hz a 3.3 KHz con il filtro AF inserito

USCITE VIDEO Standard: 1 V picco-picco su 75 Ω Larghezza di banda dell'amplificatore video

da 20 Hz a 150 KHz

Larga banda: 1 V picco-picco su 75 Ω Larghezza di banda dell'amplificatore

video 20 Hz - 1 MHz

CARRIER OPERATED RELAY/SQUELCH

L'uscita audio è dotata di squelch. I contatti del relay attivati dalla presenza di

una portante lavorano a 110 V; 1 A; 30 VA

CARRIER OPERATED RELAY/SQUELCH

SENSITIVITY

Regolabile dal livello di rumore a un massimo di -27 dBm (ingresso RF)

CONTROLLO ESTERNO Interfaccia dati IEEE-488 o interfaccia seriale RS-232

3.1 Analisi tecnica del ricevitore ESM 500/1001

In fig.1.2 è tracciato uno schema a blocchi semplificato del ricevitore per radiomonitoring ESM

500. Esso è utilizzabile nel range di frequenza 20-1000 MHz.

Fig.1.2 Diagramma semplificato del ricevitore ESM 500/1001 (VHF-UHF)


12

Si può notare come vi siano due tuner in ingresso commutabili, in base alla sintonia effettuata.

Il primo tuner lavora da 20 a 500 MHz, mentre il secondo opera nell'intervallo 500-1000 MHz.

Si noti come si siano scelti per le due prime frequenze intermedie, dei valori tali( 810.7 MHz e

310,7 MHz), da far cadere fuori banda la frequenza immagine.

Segue la conversione alla seconda frequenza intermedia di 10.7 MHz.

Il blocco "IF convertion" ha 4 uscite a frequenza intermedia:

1) Alimenta il Panoramic display per la visualizzazione dello spettro radioelettrico.

Da notare che il display panoramico nel suo modo di funzionamento RF, che verrà illustrato meglio

in seguito, può comandare la sintonia del ricevitore.

2) La frequenza intermedia viene inviata al blocco amplificatore per la demodulazione AM e FM

del segnale

3) La 10.7 va al blocco demodulatore a larga banda (uscite AM video e FM video).

4) La frequenza intermedia alimenta anche un display panoramicoche permette la visualizzazione

del segnale centrato al valore di IF e di una banda, intorno a questo valore, di ±100 KHz.

Infine vi è un blocco per la demodulazione dei segnali in banda laterale unica, SQUELCH e

possibilità di ascoltare il segnale demodulato tramite altoparlante o cuffia.

3.2 Caratteristiche e parametri dei ricevitori per radiomonitoring

Nei paragrafi precedenti si sono elencate le caratteristiche principali a cui soddisfanno i due

ricevitori per radiomonitoring nel campo LF/MF/HF (10 KHz-30 MHz) e nel campo VHF/UHF (20

- 1000 MHz).

Si daranno adesso delle succinte spiegazioni del significato e di come queste grandezze incidano

sulla qualità del ricevitore.

E' da notare che la maggior parte di tali parametri si riferiscono a degli effetti nocivi (saturazione,

intermodulazione del ricevitore, etc..), che degradano il rendimento del ricevitore medesimo.

Quindi il valore numerico indicato, da in generale, un'indicazione sulla capacità di resistenza del

ricevitore a tali effetti nocivi.

3.2.1 Blocking

E' noto come se è presente un segnale debole in ingresso al ricevitore, l'ACG agisce regolando al

massimo il guadagno degli stadi amplificatori IF ed ,in alcuni ricevitori, anche il guadagno di un

amplificatore RF.

Se contemporaneamente è presente in ingresso insieme al segnale debole, un segnale di intensità

elevata, non troppo distante in frequenza dal segnale utile, a meno che non sia eliminato in modo

efficace dagli stadi selettivi in ingresso del ricevitore, provocherà, agendo sull'AGC, una forte

riduzione del guadagno, rendendo al limite il segnale utile inudibile.

Questa situazione è particolarmente fastidiosa nel caso di segnale interferente di tipo intermittente.

Un ricevitore il cui sistema di AGC ha una reazione limitata ai segnali adiacenti a quello


13

sintonizzato, si dice avere un buon "blocking".

Nelle specifiche del ricevitore HF (10 KHz-30 MHz), per determinare il "blocking" del ricevitore,

viene applicato un segnale utile di ampiezza 1 mV (emf), mentre il segnale disturbante separato di

20 KHz dal segnale utile, è di ampiezza

1 V (emf), ed ha l'effetto di ridurre il livello del segnale a bassa frequenza demodulato di meno di 3

dB.

E' chiaro come per ottenere un buon fattore di "Blocking" è necessaria una forte reiezione di

segnale adiacente che può ottenersi progettando adeguatamente le sezioni dei filtri di banda lungo il

percorso di segnale nel ricevitore.

3.2.2 Compressione di guadagno

Per definire la compressione di guadagno, si pensi di connettere l'ingresso del ricevitore ad un

generatore.

Al variare del livello del segnale iniettato all'ingresso , si ottiene un andamento del tipo illustrato in

fig.1.3, dove si è tracciata la relazione fra il segnale d'ingresso (Input signal), e il segnale in uscita

(output signal).

Si noti come la relazione fra ingresso ed uscita all'aumentare del livello del segnale d'ingresso , sia

lineare fino ad un certo punto indicato con B. Da questo punto, aumentando ancora il livello del

segnale in ingresso, la relazione non è più lineare. Si ha una compressione del guadagno.

Il livello di ingresso per cui si ha la compressione del guadagno pari a 1 dB, si chiama LIVELLO

DI COMPRESSIONE DEL GUADAGNO. In fig.1.3. è indicato dal punto A e si ha per un segnale

d'ingresso pari a circa 10 dBm.

Fig.1.3 Caratteristica Ingresso/Uscita del ricevitore. Fino ad un certo valore del livello del

segnale all'ingresso l'andamento è lineare (ad un aumento di 1 dB dell'ingresso si ha

un aumento di 1 dB in uscita). Da un cero punto in poi l'aumento dell'uscita comincia

a diminuire per non più aumentare anche se aumenta il segnale in ingresso


14

3.2.3 Desensibilizzazione (Desensitization)

La desensibilizzazione è un parametro legato al blocking ed alla compressione di guadagno.

Infatti si fa riferimento alla desensibilizzazione, quando un segnale disturbante, di forte livello, fa

diminuire il livello di uscita del segnale utile, questo ,come abbiamo visto, può dipendere da

un'azione sull' AGC che a causa del segnale disturbante fa diminuire il guadagno degli stadi

amplificatori (blocking) o il guadagno diminuisce a causa della compressione dovuta al segnale

forte.

Le prove di desensibilizzazione del ricevitore sono analoghe a quelle descritte per la determinazione

del "blocking". Si ha infatti un segnale utile che produce all'uscita un segnale demodulato con un

rapporto (S+N)/N per es. pari a 13 dB.

Il segnale interferente, posto ad una determinata distanza in frequenza, dal segnale utile si fa

aumentare di livello fino a quando il rapporto (S+N)/N del segnale utile in uscita non diminuisce di

3 dB.

Un'informazione più completa può essere ottenuta facendo variare la frequenza del segnale

interferente e tracciando così una curva di desensibilizzazione in funzione della frequenza.

In molti casi possono essere specificati i limiti per questa curva.

3.2.4 Prodotti di Intermodulazione

Sono dovuti alla presenza di due o più segnali di forte intensità all'ingresso del ricevitore.

Fig.1.4 Schema di principio illustrante i prodotti di intermodulazione del 3°ordine e le

armoniche presenti all'uscita del ricevitore


15

Con riferimento alla fig.1.4, si supponga di avere all'ingresso del ricevitore due segnali a frequenze

f1 e f

2.

In genere il sistema non è di tipo lineare (ciò è schematizzato in fig.1.4 da una curva di

trasferimento di tipo quadratico, mentre se il sistema fosse lineare, la funzione di trasferimento

ingresso/ uscita sarebbe una retta).

E' da osservare che il sistema, per segnali d'ingresso entro un certo livello, ha un comportamento

lineare ma la presenza anche di un singolo segnale di forte intensità al suo ingresso, può portare il

sistema a lavorare in una zona della caratteristica di trasferimento non più lineare.

In ogni caso se il sistema non è lineare, alla sua uscita si avranno dei segnali la cui frequenza è

combinazione lineare delle due frequenze in ingresso.

Ovviamente per semplicità di esposizione, si stanno trascurando qui tutte le variazioni di frequenza

che il segnale subisce ( traslazione a frequenza intermedia e demodulazione), questo non invalida il

ragionamento ma comunque in ogni caso si può pensare che l'uscita del sistema sia quella del primo

preamplificatore RF.

I segnali che si avranno in uscita saranno quelli presenti in ingresso (f1 e f

2) e segnali a frequenze

combinazioni lineari delle due frequenze in ingresso, secondo l'espressione:

fim

= mf1 ± nf

2 (m,n = 1, 2, 3, ....)

Questi segnali sono detti PRODOTTI DI INTERMODULAZIONE

Supponendo quindi di essere sintonizzati su di una frequenza che è quella di un prodotto di

intermodulazione fim

, demodulando (si supponga si tratti di segnali audio), si ascolteranno

contemporaneamente le informazioni audio presenti nei segnali a frequenze f1 e f

2.

I prodotti di intermodulazione hanno un ordine che è il numero ottenuto dalla somma dei due interi

m e n dell'espressione precedente.

In fig.1.4 sono indicati anche altri prodotti dovuti alla non linearità del sistema che sono le

armoniche.

Supponendo di avere un segnale a frequenza f0 in ingresso, all'uscita si potrà ritrovare il segnale a

frequenza f0 più altri segnali, con frequenze legate matematicamente alla frequenza f

0, che prendono

il nome di armoniche della fondamentale f0,

La relazione che lega le armoniche farm

, alla fondamentale f0 è la seguente:

farm

= mf0 (m = 2, 3, 4,...)


16

Nelle figg.1.5 si possono osservare alcuni prodotti di intermodulazione come appaiono sullo

schermo di un analizzatore di spettro.

Considerando come frequenze all'ingresso dell'amplificatore RF

f1 = 99 MHz e f

2 = 101 MHz


17

In fig.1.5[A] si possono distinguere in uscita dall'amplificatore, i due segnali a frequenze f1 e f

2

nonchè i prodotti di intermodulazione del 3° ordine:

2f1 - f

2 = 97 MHz e 2f

2 - f

1 = 103 MHz

nonchè un prodotto di intermodulazione del 5° ordine (sulla sinistra):

3f1 - 2f

2 = 97 MHz

In fig.1.5[B] si possono notare le seconde armoniche delle frequenze fondamentali:

2f1 = 198 MHz e 2 f

2 = 202 MHz

nonchè il prodotto di intermodulazione del 2° ordine:

f1 + f

2 = 200 MHz

In un ricevitore i prodotti di intermodulazione si generano nel preamplificatore RF in ingresso e nel

primo mixer alla cui uscita si ha la prima frequenza intermedia.

Si ha quindi che quando due segnali di sufficiente intensità, sono applicati all'ingresso del

ricevitore essi creano all'uscita degli stadi a radio frequenza dei segnali spuri prodotti di

intermodulazione. Se la frequenza di uno di questi prodotti di intermodulazione è vicina alla

frequenza sintonizzata dal ricevitore, il segnale spurio viene processato dagli stadi RF, IF e viene

demodulato ed appare come un SEGNALE REALE che può essere demodulato e visualizzato anche

sul display panoramico se di questo è dotato il ricevitore. Questo problema è illustrato in fig.1.6,

dove due segnali non desiderati a frequenza f1, f

2, mescolandosi all'interno degli stadi del

ricevitore, producono dei prodotti di intermodulazione del 2° e 3°, e uno di questi (2f1-f

2), cade

all'interno del filtro IF del ricevitore che è sintonizzato sulla frequenza ft.

I prodotti di intermodulazione del 2° e 3° ordine sono quelli che si incontrano più comunemente.

I prodotti di intermodulazione del 2° ordine si possono facilmente incontrare soprattutto nei

ricevitori che hanno uno stadio RF in ingresso (front-end) a larga banda, come i ricevitori di

radiomonitoring, possono essere minimizzati dall'uso nello stadio RF, di un mixer di tipo

doppiamente bilanciato più un amplificatore RF di tipo push-pull. Inoltre si può anche adottare un

preselettore RF che consiste di una serie di filtri passa banda in ingresso con larghezza di banda

pari a sub-ottave del range di frequenze del ricevitore. Questi filtri possono essere a frequenza fissa

o sintonizzabili. Il beneficio ottenuto usando uno stadio preselettore è illustrato in fig.1.7, dove i 2

segnali interferenti f1 e f

2, vengono attenuati dal filtro passa-banda preselettore per cui il livello del

prodotto di intermodulazione f1+f

2 che cade all'interno della banda IF, si riduce notevolmente.


18

Molto più difficile è eliminare un prodotto di intermodulazione del 3° ordine dovuto a due segnali

presenti all'ingresso del ricevitore.

Fig.1.6 Prodotto di intermodulazione del 3°ordine (2f

1-f

2), che cade all'interno del filtro IF del

Ricevitore

Fig.1.7 Prodotto di intermodulazione f

t=f

1+f

2 fortemente attenuato dall'uso di un filtro

preselettore all'ingresso del ricevitore.Questo perché, a differenza che nel caso dei

prodotti del 2° ordine, per i prodotti del 3° ordine il preselettore in ingresso potrebbe

risultare inefficace.

Questa inefficacia del filtro preselettore è dovuta al fatto che i due segnali a frequenze f1 e f

2

possono cadere all'interno della banda del preselettore e così anche i prodotti del 3° ordine a

frequenze 2f1-f

2 e 2f

2-f

1 da essi causati.

In tal caso non si ha nessuna attenuazione da parte del preselettore

Si potrebbe pensare di progettare dei filtri di preselezione con bande più strette in modo che sia più

improbabile che i segnali non voluti cadano all'interno della banda, ma purtroppo vi sono dei limiti


19

costruttivi e di complessità che non permettono di ottenere una banda, per il filtro preselettore, più

stretta del 15% della frequenza sintonizzata nelle bande VHF e UHF.

E' possibile quindi, che soprattutto in ambienti ad alta densità di segnali, 2 segnali di forte livello

cadano dentro la banda del preselettore producendo un responso spurio non desiderato all'interno

della banda sintonizzata.

Questa situazione è illustrata in fig.1.8, dove due segnali di frequenza f1 e f

2 cadono all'interno della

banda del preselettore ed il prodotto di intermodulazione del 3° ordine 2f1-f

2 , cade, per la frequenza

sintonizzata, all'interno del filtro IF.

Fig.1.8 Caso in cui il prodotto di intermodulazione del 3°ordine 2f

1-f

2 cade all'interno della

banda del filtro IF

Poiché‚ le distorsioni per intermodulazione del 3° ordine, non sono limitate solo agli stadi RF ma

possono aversi anche negli stadi IF, il problema può essere minimizzato attraverso un corretto

progetto dei circuiti del sistema e con l'opportuna scelta dei componenti utilizzati in tutta la catena

RF-IF del ricevitore.

Le prestazioni del ricevitore relativamente all'intermodulazione possono essere testate applicando

2 segnali di uguale ampiezza all'ingresso del ricevitore e quindi misurando il livello equivalente in

ingresso, dei prodotti di intermodulazione che si creano alla frequenza alla quale è sintonizzato il

ricevitore.

Il rapporto in dB fra il livello dei prodotti di intermodulazione e quello dei segnali di test, prende il

nome di rapporto di intermodulazione.

3.3 Punto di Intercetto

Più recentemente si è adottato come misura delle prestazioni del ricevitore rispetto ai prodotti di

intermodulazione, il concetto di PUNTO DI INTERCETTO (intercept point).


20

Il vantaggio del metodo del punto di intercetto è che si ottiene un singolo numero , usualmente in

dBm, che risulta essere indipendente dal livello dei segnali in ingresso.

Il concetto di punto di intercetto del 2° e 3° ordine è illustrato dalla fig.1.9.

La curva illustra la tipica relazione ingresso-uscita di un dispositivo (amplificatore, ricevitore, etc..).

Una curva rappresenta l'andamento fra il segnale in ingresso ed il corrispondente risposta in uscita

dal dispositivo.

La curva che illustra la relazione appena descritta è la retta con pendenza 1dB/1dB nella zona di

linearità

Tale retta esprime il fatto che ad ogni aumento di 1 dB del livello del segnale d'ingresso il livello di

uscita cresce corrispondentemente, di 1 dB ( fin quando il comportamento del dispositivo è di tipo

lineare).

La seconda curva rappresenta l'andamento del livello dei prodotti di intermodulazione del 3° ordine

che si hanno quando all'ingresso sono applicati due toni di uguale ampiezza.

E' da notare che la retta dei prodotti del 3° ordine ha UNA PENDENZA DI 1dB/3dB.

Fig.1.9 Andamento della funzione ingresso/uscita P

in/P

out, retta con pendenza 1dB/1dB.

Andamento dell'ampiezza dei prodotti di intermodulazione del 3°ordine in uscita (retta

con pendenza 1dB/3dB).Le rette, da un certo livello del segnale in ingresso in poi, si

incurvano raggiungendo un valore costante in uscita all'aumentare di Pin per fenomeni

di saturazione del dispositivo

Questo significa che all'aumento di 1 dB dei 2 toni in ingresso corrisponde un aumento di 3 dB dei

prodotti di intermodulazione del 3° ordine.

Le due curve, all'aumentare del livello dei segnali in ingresso, divergono dalla linearità fino a quasi

non aversi più aumenti del segnale in uscita all'aumentare del segnale in ingresso. Questo è dovuto

a fenomeni di saturazione dei dispositivi elettronici.


21

Si può pensare comunque di prolungare idealmente le due rette fino ad un punto dove esse si

incontrano.

Il punto di incontro delle due rette STABILISCE IL PUNTO DI INTERCETTO.

La potenza in ingresso corrispondente al punto di intercetto ,è il PUNTO DI INTERCETTO DEL

3° ORDINE per due toni in ingresso , specificato nelle caratteristiche del ricevitore.

E' evidente che il punto di intercetto non può essere determinato con prove pratiche, Poiché un

valore ideale ottenuto con una linearizzazione teorica della caratteristica ingresso-uscita del

ricevitore.

In pratica viene computato attraverso l'espressione:

IP = ½Rs + P

in (1)

Questa espressione è facilmente ottenibile da un'ispezione di fig.1.9

I simboli utilizzati hanno il seguente significato:

- IP Livello del segnale in ingresso Pin

relativo al punto d'intercetto del 3° ordine

- Rs Differenza in dB fra il livello dei prodotti del 3° ordine ed il livello del segnale in uscita

- Pin

Livello del segnale in ingresso

In pratica viene utilizzata questa formula per determinare il punto di intercetto IP.

La (1) si ottiene considerando il triangolo ABC di figura AC=BC ma AC=IP-Pin

e

BC=3(IP-Pin

)-RS da cui l’eguaglianza:

3( IP-Pin

)-RS = IP-P

in da questa si può ricavare RS = 2(IP-P

in) da cui la (1)

3.3.1 Punto di Intercetto Con riferimento allo schema di misura illustrato in fig.1.10, si applicano

al ricevitore due toni di uguale ampiezza ( Pin

), ma di livello tale che il sistema lavori in zona di

linearità.

Con un analizzatore di spettro in uscita si misurano i livelli del segnale utile in uscita e dei prodotti

di intermodulazione del 3° ordine, la differenza da Rs, potendosi così calcolare IP mediante

l'espressione (1).


22

Fig.1.10 Schema di misura per il calcolo del punto di intercetto del 3° ordine per un ricevitore

Un'altra importante relazione che può ricavarsi dalla fig.1.9. è la seguente:

IM = 3Pin

- 2IP (2)

dove:

- IM Livello in dBm dei prodotti del 3° ordine per un determinato livello Pin

dei segnali in ingresso

- IP Livello del punto di intercetto del 3° ordine

- Pin

livello in dBm del segnale in ingresso

L’espressione (2) si ottiene considerando la retta con pendenza 1dB/1dB ed eguagliando l’ascissa

con l’ordinata:

IP=IM+3(IP-Pin

)

Come si può notare dall'espressione (2), più alto è il valore del punto di intercetto, tanto meno IL

RICEVITORE E' SUSCETTIBILE AI RESPONSI SPURI dovuti alla presenza di due forti segnali

al suo ingresso.

Sfortunatamente l'esigenza di avere un punto di intercetto il più alto possibile, è inconciliabile con

la contemporanea esigenza di avere una bassa figura di rumore.

E' obbligatorio ricercare un compromesso fra figura di rumore e punto di intercetto, nel progetto di

un ricevitore.

In generale un ricevitore concepito per avere un alto valore di punto di intercetto, impiega degli

stadi amplificatori RF ed IF e mixer doppiamente bilanciati, aventi un alto punto di compressione

ad 1 dB.


23

Questi stadi amplificatori di potenza hanno però un'alta figura di rumore e consumano più potenza

di stadi a bassa potenza (punto di compressione più basso).

Così i mixer utilizzati ad alta linearità, richiedono alti livelli di segnale per l'oscillatore locale, ciò

provoca alte radiazioni da parte dello stesso oscillatore locale e consistenti livelli di emissioni

spurie interne al dispositivo e naturalmente un maggior consumo di energia.

3.4 Punto di Intercetto del 2° Ordine

Analoghe considerazioni a quelle svolte nel paragrafo precedente possono essere svolte per la

definizione e la determinazione del punto di intercetto del 2° ordine IP2.

In fig.1.11 è disegnata la solita caratteristica ingresso-uscita di un dispositivo quasi lineare.

Le curve tracciate sono 3:

- caratteristica ingresso uscita per il segnale utile (retta con pendenza 1 dB/1dB)

- caratteristica andamento dei prodotti di intermodulazione del 3°ordine (retta con pendenza

1dB/3dB)

- caratteristica dell'andamento dei prodotti del 2° ordine (pendenza 1dB/2dB)

Fig.1.11 Caratteristica ingresso/uscita, prodotti del 2° ordine e del 3° ordine, in funzione del

livello del segnale in ingresso.

Analogamente al punto di intercetto del 3° IP3, si definisce un punto di intercetto del 2° ordine IP2

come il punto d'intersezione dell'ideale prolungamento delle retta caratteristica ingresso-uscita e la

retta dei prodotti del 2°ordine.

Il punto di intercetto del 2° ordine è molto più alto del valore del punto di intercetto del 3° ordine,

Poichè‚ per quanto si è detto, i ricevitori sono più sensibili alle distorsioni del terzo ordine.


24

Tuttavia questo non è vero a bassi livelli di segnale come si può notare in fig.1.11.

3.5 Prodotti di Intermodulazione nei Ricevitori di Radiomonitoring

Nelle caratteristiche elencate per il ricevitore di radiomonitoring nelle bande LF/MF/HF (15 KHz -

30 MHz), le caratteristiche relative ai prodotti di intermodulazione sono date sotto forma di

RAPPORTO DI INTERMODULAZIONE, definito precedentemente.

Si distinguono inoltre:

3.5.1 Prodotti di intermodulazione in banda

In questo caso i due toni in ingresso che danno origine ai prodotti di intermodulazione , cadono

all'interno del filtro a frequenza intermedia.

Considerando che i due toni hanno un'ampiezza di 100 mV (emf), i prodotti di intermodulazione

del 3° ordine si trovano a -50 dB rispetto all'ampiezza dei due toni.

Quindi il rapporto di intermodulazione è pari a 50 dB.

3.5.2 Prodotti di intermodulazione fuori banda

In questo caso i due toni cadono fuori la banda del filtro IF si considera un livello del singolo tono

in ingresso di 30 mV (emf) ed una distanza in frequenza fra i due toni di almeno 25 KHz.

In questo caso i prodotti di intermodulazione del 3° ordine risultano essere 90 dB al di sotto del

livello del tono in ingresso. Ciò corrisponde ad un punto di intercetto del 3° ordine pari a:

IP3 = 22 dBm1

4. Punto di intercetto per il ricevitore 20 - 1000 MHz

Nel caso del ricevitore di radiomonitoring nelle bande VHF/UHF (20-1000 MHz), di cui si sono

elencate le caratteristiche, vengono dati i valori del punto di intercetto del 2° ordine

IP2 = + 38 dBm (da 20 a 1000 MHz)

Ed il valore del punto di intercetto del 3° ordine

IP3 = +9 dBm (da 20 a 1000 MHz)

In pratica questi valori vengono ottenuti approntando un banco di misura del tipo illustrato in

fig.1.10, dove come uscita del ricevitore si sfrutta l'uscita IF.

Nel caso della determinazione di IP3 si settano f1 e f

2 distanti fra loro 450 KHz in modo che i

1 Tale valore di IP3 si può ottenere sfruttando la formula precedentemente vista: IP3 = RS/2+P

in . Nel nostro caso: Il

segnale in ingresso è pari a 30 mV (emf) corrispondenti, in caso di adattamento fra sorgente (antenna) e ingresso > 84

dBµV che in dBm (per un’impedenza caratteristica di 50 Ω), corrispondono a 84-107=-23 dBm. RS è pari a 90 dB per

cui RS/2 = 45 dB. Dall’espressione si ottiene: IP3 = 45 – 23 = 22 dBm


25

prodotti d'intermodulazione cadono all'interno della prima IF.

La Pin

si fissa a -20 dBm per ogni tono.

La prova viene svolta per le seguenti frequenze:

f1 [MHz] f

2 [MHz]

21 21.45

50 50.45

150 150.45

250 250.45

350 350.45

450 450.45

499 499.45

500 500.45

650 650.45

750 750.45

850 850.45

999 999.45

Si sintonizza il ricevitore sulle frequenze corrispondenti ai prodotti di intermodulazione.

Si misura il rapporto frequenze interferenti/prodotti di intermodulazione Rs e si calcola IP3 secondo

la nota formula:

IP3 = RS/2 – 20 dBm

Si ottengono i valori nominali ≥ + 10 dBm (fin

= da 20 a 500 MHz )

≥ + 8 dBm (fin

= da 500 a 1000 MHz)

Per la determinazione del punto di intercetto del 2° ordine la procedura è analoga:


26

Pin

= -20 dBm , le frequenze settate sono:

f1 [MHz] f

2 [MHz] f [MHz]

56 35 21

56 35 91

180 91 89

181 91 271

180 181 361

21 478 499

1006 505 501

499 500 999

Si sintonizza il ricevitore alla frequenza del prodotto di intermodulazione f che può essere somma o

differenza delle due frequenze f1 e f

2.

Si determina il rapporto frequenza interferente/prodotto intermod. Rs e si calcola IP2 secondo la

seguente formula:

IP2 = RS – 20 dBm

Il valore nominale risulta ≥ 40 dBm

4.1 Cross - Modulation (Modulazione incrociata)

Questo tipo di distorsione si verifica con segnali modulati in ampiezza.

Si supponga di avere due segnali modulati in ampiezza v1 e v

2, all'ingresso del ricevitore e che siano

rispettivamente il segnale utile ed il segnale interferente.

A causa della non linearità, la tensione in uscita vu, avrà dei termini del 2° e 3° ordine (si trascurano

i termini di ordine superiore). Si può allora scrivere:


27

vu = a(v

1+v

2) + b(v1+v

2)2

+ c(v1+v

2)3

Supponendo v1 e v

2 di tipo sinusoidale e sviluppando l'espressione sopra scritta, si può rilevare la

presenza di una componente a frequenza f1 (frequenza del segnale utile v

1), con ampiezza funzione

del segnale interferente v2.

Si avrà quindi che al segnale sintonizzato v1 si sovrappone un segnale alla stessa frequenza ma

modulato in ampiezza dal segnale interferente v2.

Si indica quindi come MODULAZIONE INCROCIATA il trasferimento sul segnale utile v1 a

frequenza f1, della modulazione presente sul segnale interferente a frequenza f

2.

La "Crossmodulation" può essere misurata col metodo dei due generatori.

Un generatore ha un livello fisso come segnale utile all'ingresso del ricevitore. L'altro generatore è

modulato in ampiezza, con profondità di modulazione del 30%, da un tono.

Il livello del secondo generatore viene progressivamente innalzato finché‚ non causa una

modulazione in ampiezza sul primo segnale con una profondità del 3%. frequenza

La potenza del segnale interferente necessaria per ottenere ciò da una misura della resistenza del

ricevitore ad interferenze dovute a forti segnali presenti nei canali adiacenti.

Un filtro selettivo addizionale all'ingresso del mixer, aiuta a proteggere quest'ultimo dalla "Cross-

modulation".

Filtri a cristallo, posti prima del mixer, sono spesso usati nei ricevitori professionali.

Per il ricevitore (15KHz-30 MHz) illustrato, le caratteristiche di "cross-modulation" sono state

determinate con un segnale utile di 1mV (emf) e larghezza di banda 3 KHz.

Il segnale interferente, modulato in ampiezza al 30%, dista in frequenza (f1-f

2), non meno di 20

KHz.

In queste condizioni il segnale interferente deve avere un'ampiezza più grande di 500 mV (54 dB al

di sopra del segnale utile), per produrre un'uscita 20 dB al disotto del valore prodotto dal segnale

utile.

Per un ricevitore VHF/UHF che non è stato riportato, vengono fissate le seguenti caratteristiche di

"cross-modulation". Un segnale utile di livello -93 dBm con larghezza di banda IF di 20 KHz.

In queste condizioni il segnale interferente, modulato in ampiezza al 30%, e distante in frequenza

dal segnale utile non meno di 100 KHz, deve essere di 60 dB più grande di quest'ultimo per

produrre in uscita un segnale di livello 20 dB al di sotto di quello prodotto dal segnale utile.


28

4.2 Reciprocal Mixing

Questo effetto si ha quando è presente in ingresso un segnale non desiderato di livello molto alto e

la cui frequenza è vicina a quella del segnale desiderato il cui livello è basso.

In questo caso può accadere, che il segnale interferente si mescoli con il rumore di banda laterale

proveniente dall'oscillatore locale e mascheri la ricezione del segnale utile.

4.2.1 Reciprocal mixing per il ricevitore HF (15 KHz-30 MHz)

Nelle caratteristiche del ricevitore di radiomonitoring LF/MF/HF, per il parametro relativo al

reciprocal mixing, vengono fissate le seguenti condizioni.

Un segnale utile di livello non superiore ai 100 µV (emf) con ampiezza di banda di 3 KHz.

Segnale interferente che si discosta in frequenza dal segnale utile di almeno 20 KHz e con un livello

maggiore di 70 dB rispetto al segnale interferito.

In queste condizioni il livello di rumore presente in uscita e dovuto al reciprocal mixing, si trova 20

dB al di sotto del livello del segnale utile in uscita.

5. Intervallo Dinamico del segnale

Si definisce come intervallo dinamico del ricevitore, l'intervallo di livelli assunti dal segnale in

ingresso entro il quale il segnale in uscita è in relazione lineare col segnale in ingresso , ovvero il

segnale di uscita è una esatta replica del segnale d'ingresso (questo a monte naturalmente del

processo di demodulazione che è un processo non lineare).

Il limite inferiore di questo intervallo è fissato dal rumore del ricevitore in banda VHF/UHF, mentre

per frequenze inferiori il rumore esterno (man-made, cosmico, etc..), può essere prevalente rispetto

al rumore intrinseco prodotto dal ricevitore.

Il limite superiore è invece fissato da alcuni dei parametri già visti:

- Distorsione di intermodulazione

- Compressione di guadagno

- Modulazione di incrocio (cross-modulation)

Un tipico ricevitore ha un livello di rumore di - 140 dBm e i fenomeni di "cross-modulation" e

"blocking", cominciano a manifestarsi con segnali in ingresso di livello ≥ -40 dBm.

Si ha così, un Intervallo dinamico di 100 dB.

I moderni ricevitori professionali hanno intervalli dinamici ancora maggiori dell'ordine di 120 - 140

dB. Si può anche definire:

5.1 Intervallo dinamico libero da spurie

In questo caso l'espressione intervallo dinamico libero da spurie definisce quella porzione di

intervallo dinamico che non presenta prodotti di intermodulazione del 3° ordine di livello non


29

eccedente 3 dB il livello di rumore2 , quando in ingresso sono presenti due segnali di uguale

potenza.

In questo caso come limite inferiore di tale intervallo si può definire o il livello di rumore o quel

segnale di livello superiore di 3 dB al livello di rumore. Tale segnale prende il nome di "Minimo

segnale rilevabile".

Come limite superiore per l'intervallo dinamico libero da spurie, si assume il livello di due segnali

equi-livello, che applicati all'ingresso provocano dei prodotti di intermodulazione del 3° ordine

equivalenti al livello del "minimo segnale rilevabile", precedentemente definito

Un esempio di tale intervallo è indicato nella fig.1.9, dove è indicato un "Range dinamico del

segnale in ingresso", compreso, tra il rumore introdotto dal ricevitore (limite inferiore per il segnale

in ingresso), e il valore di segnale in ingresso per cui i prodotti di intermodulazione raggiungono il

livello del rumore (limite superiore).

5.2 Emissione Spurie Interne

Si tratta di emissioni radioelettriche generate all'interno del ricevitore.

In un ricevitore a sintesi di frequenza vi possono essere numerosi meccanismi per cui si generano

dei segnali parassiti all'interno del ricevitore senza che vi sia alcun segnale presente in ingresso.

Molte di queste spurie sono dovute al mescolamento dei vari oscillatori locali presenti nel

trasmettitore e necessari per effettuare la doppia o tripla conversione di frequenza.

Altre emissioni sono legate al modo di funzionare dei sintetizzatori di frequenza.

Un'estrema cura deve essere posta sia nel progetto elettrico che meccanico del ricevitore per

minimizzare tali segnali parassiti.

Sebbene le spurie generate internamente al ricevitore non sono direttamente correlate alla capacità

del ricevitore di lavorare con segnali di forte livello, essi possono far degradare le capacità di un

ricevitore che possiede un esteso range dinamico, Poichè‚ al pari del rumore, possono oscurare dei

segnali di livello basso presenti all'ingresso del ricevitore.

In altre parole la sensibilità o la capacità del ricevitore di rilevare segnali deboli, possono essere

limitate dal livello di queste emissioni interne, più che dal rumore prodotto internamente.

2 Il rumore prodotto dal ricevitore dipende da alcuni parametri tra cui la larghezza di banda del filtro IF selezionato (più

stretta è la banda del filtro, meno rumore viene introdotto). L’espressione della potenza di rumore è la seguente:

N[dBm]

= -174[dBm]

+ NF[dB]

+ 10 LogB[Hz]

Dove:

- N indica il rumore prodotto dal ricevitore

- -174 è la potenza di rumore termico data dal prodotto della costante di Boltzmann K [1.38⋅10-23

] per la

temperatura T in gradi Kelvin [si è posto T = 293°K]

- B larghezza di banda del filtro IF espressa in Hz


30

5.2.1 Caratteristica delle emissioni spurie per i ricevitori in esame -

- Ricevitore LF/MF/HF (10 KHz-30 MHz) -

Per questo ricevitore si considerano due tipi di emissioni spurie:

5.2.2 Emissioni spurie esterne

Si intende dei segnali presenti all'ingresso del ricevitore al di fuori della banda sintonizzata.

Questi segnali possono provocare, se sufficientemente forti e vicini in frequenza, dei responsi spuri

nel ricevitore.

In tal caso nelle caratteristiche del ricevitore è specificato che un segnale esterno, distante almeno

20 KHz dal segnale utile sintonizzato, deve avere un livello maggiore di 80 dB rispetto a 1 µV

(emf) per produrre un'uscita ( responso spurio), pari a quello prodotto da un segnale di ampiezza 1

µV (emf) alla frequenza sintonizzata.

5.2.3 Spurie prodotte internamente

Come detto vi possono essere diverse cause interne che producono segnali non voluti

(sintetizzatore, mixer,..), relativamente a queste emissioni parassita interne esse possono degradare

la sensibilità del ricevitore per non più di 3 dB

5.2.4 Ricevitore VHF/UHF (20 - 1000 MHz) -

In questo caso viene definito solamente un livello massimo delle emissioni spurie interne pari ad un

segnale d'ingresso di valore -107 dBm.

5.3 Interferenza da frequenza Immagine

E' noto che la frequenza dell'oscillatore locale fOL

, all'ingresso del primo mixer, risulta superiore

alla frequenza del segnale desiderato f1, di una quantità pari alla frequenza intermedia f

IF. In modo

tale che all'uscita del mixer si ha una frequenza intermedia :

fIF

= fOL

- f1

Ma se in ingresso è presente un segnale a frequenza f2:

f2 = f

1 + 2f

IF


31

Fig.1.12 Segnali in ingresso al ricevitore rispettivamente, a frequenza f

1 (-f

IF dalla frequenza

dell'oscillatore locale fOL

), e f2 (a +f

IF da f

OL)

(v.fig.1.12), questo segnale, all'uscita del mixer, darà luogo ad un segnale a frequenza fIF

che verrà

ugualmente amplificato dagli stadi a frequenza intermedia.

Questo effetto nocivo prende il nome di interferenza da frequenza immagine.

A questo effetto si fa fronte con opportuni filtraggi a radio frequenza in ricezione (preselettore in

ingresso, filtri passa-basso), ed inoltre scegliendo una prima frequenza intermedia di alto valore, in

modo che la frequenza immagine venga a cadere nettamente al di fuori dalla banda sintonizzata.

Si avrà quindi un'attenuazione della frequenza immagine che per un buon ricevitore VHF/UHF non

deve essere inferiore agli 80 dB.

5.4 Sensibilità

La sensibilità è la misura di come un segnale per quanto debole, possa essere rivelato e demodulato

soddisfacentemente da un ricevitore.

Il limite per la sensibilità di un ricevitore è il rumore prodotto all'interno da quest'ultimo o captato

dall'antenna (rumore atmosferico, man-made, ecc..).

Poiché il rumore esterno non dipende dal ricevitore, nell'indicare la caratteristica di sensibilità si

tiene conto solo del rumore interno prodotto.

Il parametro sensibilità può essere indicato, per quanto riguarda l'unità di misura, in:

µV; dBµV, mV, dBmV o dBm.

Il valore di sensibilità è specificato in funzione del rapporto segnale/rumore che si vuole ottenere

all'uscita del ricevitore.

Tale rapporto, espresso in dB, può essere di 3 tipi:

S/N (Rapporto segnale/Rumore)

S+N/N (Rapporto segnale+rumore/rumore)

SINAD (Rapporto Segnale + rumore + distorsione/rumore + distorsione)


32

Nell'ultimo caso di misura SINAD, si tiene conto, agli effetti della qualità del segnale demodulato,

delle distorsioni introdotte dal ricevitore.

Nella specifica del parametro sensibilità bisogna fissare altre condizioni e precisamente:

- L'impedenza d'ingresso del ricevitore (usualmente 50 Ω)

- Il range di frequenza per cui quel valore di sensibilità è valido

- Il tipo di modulazione (FM, AM, SSB,..)

- L'ammontare di modulazione (percentuale di modulazione in AM e indice di modulazione in FM)

- Larghezza di banda del filtro IF utilizzato

5.5 Figura di Rumore

La figura di rumore NF (noise figure), è, insieme alla sensibilità, il parametro di un ricevitore

associato alla capacità di rilevare segnali particolarmente deboli.

I circuiti elettronici del ricevitore aggiungono sempre una certa quantità di rumore al segnale in

ingresso.

Questo rumore può essere:

- Rumore termico. Dovuto al movimento casuale degli elettroni in un conduttore passivo, a causa

della temperatura.

5.5.1 Rumore Shot. Nei tubi elettronici questo tipo di rumore trae origine dall'emissione casuale di

elettroni dal catodo, mentre nei dispositivi a stato solido l'origine del rumore shot è dovuta agli

elettroni che casualmente giungono al collettore. In ambedue i casi l'effetto è quello di una corrente

con andamento variabile, che si sovrappone alla corrente diretta.

5.5.2 Rumore Flicker. Si manifesta alle basse frequenze audio. E' proporzionale in un transistor,

alla corrente di emettitore ed alla temperatura di giunzione.

Tale tipo di rumore risulta anche inversamente proporzionale alla frequenza, risultando trascurabile

per frequenze superiori ai 500 Hz.

Si definisce CIFRA DI RUMORE F:


33

La potenza di rumore termico prodotta da una resistenza R, può essere schematizzata da un

generatore messo in serie alla resistenza stessa, il cui valore quadratico medio di tensione (rms), è

pari a:

Vn

2

= 4KTBeq

R (3)

E' chiaro quindi, che se si vuole conoscere la potenza di rumore termico all'ingresso di un

dispositivo o di un ricevitore, questa dipenderà dal valore di resistenza R che schematizza il rumore

all'ingresso del dispositivo. Tale potenza di rumore dipenderà inoltre dal valore della resistenza

d'ingresso R' del dispositivo (fig.1.13).

Fig.1.13 Schematizzazione di un ricevitore come un quadripolo con una tensione di rumore in

ingresso Vn ed una tensione di rumore in uscita

Per i motivi illustrati, si è introdotta la definizione di Potenza di Rumore Disponibile in Ingresso.

Quest'ultima, è la potenza che si ha in ingresso in condizioni di adattamento , essa non dipende dal

valore della resistenza di rumore ed è la massima potenza di rumore che si può avere in ingresso al

dispositivo ciò, come è noto, si verifica proprio in condizioni di adattamento.

Con riferimento alla fig. 1.13, in condizioni di adattamento,

R = R' e la potenza su R' è data dalla :

da cui Ni = KTB

eq

Ni è la Potenza disponibile di Rumore

La (3), utilizzando l'ultima espressione scritta, diviene :


34

> 1

Dove con G0 si è indicato il guadagno del dispositivo a centro banda.

Il termine Beq è la banda equivalente, definita come quella larghezza di banda per cui il prodotto

Beq

G0 (G0 guadagno massimo del dispositivo), è uguale a:

Fig.1.14 Andamento reale della caratteristica pass-banda di un ricevitore(curva a tratto

continuo), ed andamento ideale (a tratteggio). L'area compresa all'interno delle due

curve deve essere uguale.

5.6 Rumore proprio di un Doppio Dipolo

Dall'espressione (4) si ricava che, se il rumore in ingresso ad un quadripolo è pari a KTB,

dove:

- K = Costante di Boltzmann (1.38 x 10-23

Joule/K°)

- T = Temperatura assoluta in gradi Kelvin

Fig.1.15 Il ricevitore come quadripolo con una potenza di rumore in ingresso, una potenza di

rumore in uscita che consta anche di un termine dovuto al rumore proprio del quadripolo. F=figura di rumore del ricevitore; B=Banda passante del ricevitore; G= guadagno fra ingresso ed uscita del ricevitore; KTB rumore disponibile in ingresso


35

Si ha che la potenza presente in uscita dal suddetto quadripolo può essere espressa dalla:

FGKTB (v.fig.1.15)

Se ne deduce che la potenza di rumore introdotta dal quadripolo è pari a :

(F-1)GKTB

Da quest'ultima espressione si può dedurre che tanto è più basso il valore di F, tanto minore è il

rumore introdotto dal quadripolo.

La cifra di rumore risulterà comunque sempre maggiore di 1, poiché qualsiasi dispositivo introduce

rumore.

5.7 Figura di Rumore di un Ricevitore

Si definisce figura di rumore NF, dieci volte il logaritmo in base 10 della cifra di rumore F:

NF = 10 LogF

Come si è visto precedentemente, la figura di rumore rende conto del rumore introdotto dal

dispositivo.

Per cui nell'espressione di F, la variazione del rapporto S/N in uscita rispetto a quello in ingresso, è

dovuta al peggioramento del suddetto rapporto in uscita a causa del rumore introdotto dal

dispositivo (ricevitore).

Deve essere quindi chiaro che la figura di rumore valuta soltanto la parte di ricevitore che ha un

comportamento lineare.

L'uscita dove si misura la figura di rumore, deve essere un punto dove il segnale rilevato sia una

versione del segnale in ingresso (a radio frequenza), modificata soltanto da un'amplificazione

lineare o da una traslazione in frequenza.

Poiché‚ la figura di rumore degrada con ogni stadio in più che si considera, bisognerebbe

correttamente misurarla all'uscita BF (audio).

Una misura a questa uscita può essere fatta nei casi di segnali modulati di tipo SSB e CW, poiché‚

in entrambi i casi il segnale in banda base è ottenuto da una trasformazione lineare del segnale RF,

mediante una traslazione in frequenza.

Nel caso di ricevitori che non hanno un'uscita a monte del rivelatore audio si può usare, per la

misura della figura di rumore, l'uscita IF.

In genere la figura di rumore varia con la temperatura del ricevitore e con la frequenza sintonizzata.

A causa di ciò è corretto dare nelle specifiche la temperatura ed il range di frequenze per cui quella

figura di rumore è valida.

La figura di rumore e la sensibilità sono due parametri associati all'abilità del ricevitore di rilevare

segnali di debole ampiezza.

Si può legare il valore della sensibilità a quello della figura di rumore NF.


36

Tenendo conto che la sensibilità è quel valore di potenza di segnale d'ingresso che consente di

ottenere in uscita un predeterminato rapporto S0/N

0 o (S

0+N

0)/N

0.

Manipolando l'espressione di F si ottiene:

da cui (5)

Esprimendo la (5) in dB si ottiene:

(6)

L'espressione (5) rappresenta la sensibilità, per un dato rapporto segnale/rumore S0/N

0 in uscita,

poiché:

Ni = KTB

eq

Con Beq

pari alla larghezza di banda a frequenza intermedia.

Se si pone T=293°K e K=1.38x10-23

, si ha:

Ni[dB]

= -174 + 10LogBeq

(7)

L'espressione (7), non è esatta per la determinazione della sensibilità, poiché‚ non tiene conto della

variazione del rapporto S/N in uscita, dovute al processo di demodulazione.

Bisognerà quindi aggiungere all'espressione (7) un termine correttivo, che dipende dal tipo di

modulazione, denominato "Figura di Merito" e che si indica con Kfm

.

L'espressione (7) diviene quindi:

(8)

Poiché‚ inoltre in genere si considera il rumore in ingresso Ni pari a KTB

IF, e tenendo conto che in

AM: Bbb

=1/2BIF

, l'espressione della sensibilità diviene:

(9)

L'espressione (9) indica che la sensibilità migliora con il decrescere della figura di rumore o/e con

la riduzione della larghezza di banda BIF

.

I ricevitori VHF/UHF hanno una figura di rumore che può variare tra 6 e 12 dB.


37

Mentre la larghezza di banda BIF

può variare bella maggior parte dei casi, fra 10 KHz e 5 MHz.

Si ha quindi che il valore di sensibilità è più influenzato dalla larghezza di banda IF selezionata che

dalla figura di rumore NF.

Esempio:

Si vuole calcolare la sensibilità di un ricevitore al cui ingresso è presente un segnale AM modulato

al 50%.

Si consideri NF = 10 dB ed una larghezza di banda BIF

=10 KHz

Si vuole in uscita dal demodulatore, un rapporto (S0+N

0)/N

0 = 10 dB.

Considerato che in questo caso Kfm

= -9.5 dB3 , si ha:

10LogB = 40 dB (B=10 KHz)

La (9) diviene:

Si = -174 + 10 + 40 - 3 + 10 + 9.5 = -107 dBm → 0.94 µV

Il valore in µV indica la tensione ai capi dell'impedenza d'ingresso del ricevitore (50 Ω).

In termini di forza elettromotrice all'ingresso cioè a circuito aperto, tale valore deve essere

raddoppiato.

5.8 Selettività

La selettività di un ricevitore supereterodina è determinata esclusivamente dalla selettività dei filtri

IF.

La necessità di selezionare il segnale desiderato sorge quando sono presenti più segnali

simultaneamente all’ingresso del ricevitore

Fig.1.16 Tipica curva di selettività di un ricevitore sovrapposta ad una canalizzazione

radioelettrica

3 Rif. “Considerazioni sulle misure di sensibilità e di figura di rumore”; s.a.


38

Supponendo che tali segnali siano prossimi in frequenza al segnale desiderato (es. sui canali

adiacenti per sistemi di trasmissione canalizzati), il ricevitore deve essere in grado di eliminare tutti

i segnali non desiderati.

Con rif. alla fig.1.16, dove è tracciata la curva di selettività del ricevitore, si può notare che il canale

desiderato cade all'interno della curva, ma poiché il responso di selettività non è ideale, i canali N+1

e N-1 non sono totalmente esclusi, per cui segnali presenti in questi canali adiacenti potrebbero

provocare interferenze sul canale desiderato.

Per assicurare un'ottima selettività bisogna fare in modo che la larghezza di banda dei filtri IF sia la

minima necessaria per assicurare una corretta demodulazione del segnale desiderato, tenendo anche

conto delle tolleranze dovute agli slittamenti sia della frequenza del trasmettitore che dell'oscillatore

locale del ricevitore.

In più l'andamento della curva ampiezza/frequenza del filtro deve approssimare il più possibile un

andamento rettangolare.

Quest'ultima qualità del filtro IF è definita da un parametro che prende il nome di "Shape factor"

(Fattore di forma) definito come il rapporto fra la larghezza di banda del filtro a 3 dB /estremi di

banda entro i quali l'attenuazione del filtro si mantiene entro i 3 dB) e larghezza di banda a 60 dB.

Fig.1.17 Andamento della curva ampiezza/frequenza per due filtri passa-banda con differente

K (shape factor)

E' evidente, con riferimento alla fig.1.17, che il filtro n.2 con shape factor K=1:2, ha un

comportamento migliore del filtro n.1 con K=1:14, benché‚ i due filtri presentino la stessa larghezza

di banda a 3 dB.


39

6. Ricevitore per Radiomonitoring ESM 1001

In questo paragrafo verrà descritto in modo più dettagliato lo schema a blocchi funzionale del

ricevitore per radiomonitoring ESM 1001 della Rodhe & Schwarz. Verrà inoltre data una

spiegazione puntuale di tutte le funzioni disponibili in questo ricevitore, nonché‚ di tutte le

possibilità d'ingresso e di uscita.

6.1 Descrizione Funzionale

La seguente descrizione fa riferimento allo schema a blocchi di fig.1.18.

A seconda del sub-range di frequenza ove si sta operando, il segnale presente in antenna è inviato a

uno dei due tuner.

Fig.1.18 Schema semplificato del ricevitore VHF/UHF ESM 500A

La frequenza di riferimento per il sintetizzatore è prodotta da un oscillatore al quarzo termostatato

con un errore di ± 1x10-8

che inoltre costituisce il riferimento per la conversione IF.

Si ha quindi che la stabilità in frequenza del ricevitore è assicurata da un singolo oscillatore

quarzato.

La risoluzione in frequenza è di 1 KHz per segnali con doppia banda laterale, e di 10 Hz per la

demodulazione SSB.

Come si può notare dallo schema, vi sono due frequenze intermedie 810,7 MHz per il range 500-

1000 MHz e 310.7 MHz per sintonia nel campo 20-500 MHz.

Si ha quindi una seconda conversione ad una seconda frequenza intermedia di 10.7 MHz. Questa

seconda frequenza intermedia viene demodulata.


40

Si possono avere demodulazioni AM, FM e SSB (USB, LSB e ISB).

Per larghezza di banda del filtro IF selezionato ≥ 250 KHz, si ha la demodulazione a larga banda,

uscite indicate con AM-video e FM-video.

In questo caso il segnale demodulato ha una larghezza di banda ≥ 0.4 BIF

dove con BIF

si è indicata

la larghezza di banda del filtro IF selezionato

Il ricevitore consente la selezione fra 8 larghezze di banda per i filtri IF più un filtro per la

demodulazione SSB. Di seguito si riportano i valori di banda a 3 dB dei filtri IF disponibili:

LARGHEZZA DI BANDA DEI FILTRI IF

S S B A M / F M

3.5 KHz 8 KHz

15 KHz

30 KHz

100 KHz

250 KHz

750 KHz

2 MHz

7 MHz (utilizzabile per frequenze

in ingresso ≥500 MHz)

6.2 Display Panoramico

Il ricevitore (ESM 500) ha incorporato un display panoramico che può visualizzare un ampiezza di

±100 KHz ( spesso tale display viene indicato come adattatore panoramico).

In pratica viene utilizzata la frequenza intermedia fIF

(10.7 MHz) con un ampiezza di banda di 200

KHz, che viene connessa ad un analizzatore di tipo supereterodina. In fig.1.18 tale analizzatore di

spettro è il blocco "IF panoramic display" GH050, in fig.1.18a è illustrato lo schema di principio di

tale display panoramico IF che in pratica funziona come un analizzatore di spettro, spazzolando,

tramite un generatore sweep, la banda di frequenza di ampiezza 200 KHz centrata rispetto alla

frequenza intermedia.

Fig.1.18a Diagramma a blocchi di un display panoramico IF


41

Alle placchette verticali del CRT è inviata una tensione proporzionale alle ampiezze dei segnali alle

varie frequenze spazzolate, ottenuta attraverso un filtro passa-banda a banda stretta ed un diodo

rivelatore.

Alle placchette orizzontali del CRT è inviata una tensione a dente di sega prodotta dallo stesso

generatore sweep.

L'oscillatore a frequenza variabile consente di visualizzare la banda di ±100 KHz centrata rispetto

alla frequenza sintonizzata.

Il display panoramico descritto, che fa parte integrante del ricevitore ESM 500A, permette

all'operatore di sintonizzarsi facilmente sull'emissione di interesse però si hanno dei limiti nella

rapidità di sintonia con qualsiasi grado di risoluzione e comunque vi sono nei limiti nell'utilizzo del

display panoramico come indicatore dell'occupazione di banda e come aiuto nella sintonia di

segnali rapidamente variabili.

A tal fine è previsto l'utilizzo di un'unità esterna "Panoramic Display RF and IF" (Blocco

"Panoramic adapter EZP" di fig.1.18,che verrà descritto nel seguito.

6.3 Adattatore Panoramico EZP

In fig. 1.19 è raffigurato l'adattatore panoramico EZP da collegare al ricevitore ESM 500.

Fig.1.19 Adattatore panoramico EZP

Il suo principio di funzionamento si basa sul fatto di poter controllare la frequenza di oscillazione

del primo oscillatore locale del ricevitore tramite una tensione analogica.

In tal modo possibile visualizzare una banda fino a 500 MHz di estensione.

Il display dell'EZP permette la visualizzazione dello spettro entro una certa gamma di frequenze,

ottenendosi così un controllo sull'occupazione di banda e sullo stato di operatività dei canali oltre al

livello, al tipo di modulazione ed alla spaziatura in frequenza fra ogni segnale.

Sullo schermo appare anche un marker sotto la linea dei segnali, che indica la frequenza

sintonizzata dal ricevitore, questo al fine di facilitare la sintonia del segnale desiderato.


42

6.4 Analisi RF & IF

L'EZP presenta due modi operativi:

6.4.1 Analisi RF

In tale modo è possibile una visione di insieme dello spettro fino ad un'ampiezza massima

visualizzata di 500 MHz.

Ciò si ottiene settando dai comandi del l'EZP le frequenze di start e stop della scansione del

ricevitore.

Sullo schermo è possibile visualizzare insieme o separate due tracce. 10 9 8 1

La prima è ottenuta fissando, dai comandi dell'ESM 500, le frequenze di start e stop con la

risoluzione maggiore di 120 KHz.

La seconda traccia visualizza una porzione della prima traccia fissando le frequenze di inizio e fine

dell'intervallo tramite i comandi di start e stop del display EZP (v.fig.1.20), in qesto caso si può

utilizzare una risoluzione più fine (50 KHz di banda), potendosi visualizzare in tal modo, una

maggiore quantità di dettagli.

Il marker, che è comandato dal ricevitore, può essere posto su qualsiasi dei segnali di interesse.

6.4.2 Analisi IF

In questo modo operativo la sintonia del ricevitore è fissa su di una frequenza e viene visualizzato

sullo schermo il range di frequenze centrato rispetto alla frequenza di sintonia con un'ampiezza di 2

MHz.(v.fig1.21)


43

Se il segnale di interesse cade nella banda visualizzata è necessario sintonizzare il ricevitore su di

esso per poterne demodulare l’ audio. Le risoluzioni che si possono utilizzare sono 15, 4.5 e 1.5

KHz (v.fig1.22).

Nel modo AUTO (selezionabile da pannello), la larghezza di banda relativa alla risoluzione, viene

adattata automaticamente alla larghezza selezionata per il display (possono essere selezionate

le seguenti 3 larghezze : 200 KHz/div; 20 KHz/div e 2 KHz/div) in modo da assicurare che

l'immagine visualizzata non sia affetta da tremolio della luminosità (flicker)

Si può selezionare per l'asse delle ampiezze l'andamento lineare o quello logaritmico, quest'ultimo

per poter aver visualizzata un ampia dinamica dei segnali.

Nel modo lineare si può fare variare il guadagno in modo continuo , mentre il fattore di scala nel

modo logaritmico, è di 10 dB/cm

Sono disponibili delle uscite per pilotare dei registratori di segnali di tipo YT e di tipo XY.

In fig.1.23 è illustrato lo schema a blocchi dell'adattatore panoramico EZP.


44

Fig.1.23 Schema a blocchi dell'adattatore panoramico EZP

Di seguito si da una breve descrizione del funzionamento.

6.4.3 Adattatore Panoramico: funzionamento

Il segnale a frequenza IF proveniente dal ricevitore ESM 500 viene filtrato con una banda di 2

MHz.

Se il ricevitore utilizzato ha una frequenza intermedia diversa da 10.7 MHz è necessario introdurre

un convertitore che trasli tale frequenza intermedia, al valore di 10.7 MHz.

Il segnale tramite l'oscillatore locale a frequenza variabile G (14.2-16.2 MHz), ed il secondo

oscillatore a frequenza fissa 4.045 MHz, viene traslato alla frequenza intermedia di 455 KHz e può

essere analizzato con una risoluzione di 15, 4.4 o 1.5 KHz a seconda del filtro selezionato.

Segue un amplificatore logaritmico o lineare (selezionabile da pannello) e quindi il segnale

ulteriormente amplificato, viene inviato alle placchette verticali del CRT.

Ai fini della registrazione esterna XY o YT può essere selezionata una soglia per cui verranno

inviati in uscita per la registrazione solo i segnali che superano la soglia prefissata.

L'asse X del CRT è pilotato da una tensione a dente di sega che pilota anche la spazzolata del primo

oscillatore locale.

La larghezza di spazzolata è regolabile. (in fig.1.23 è schematizzata da un contatto e tre resistenze

corrispondenti ai tre valori selezionabili da pannello 2 MHz, 200 KHz e 20 KHz).

Il segnale del primo oscillatore locale viene anche utilizzato per ricavare il marker di centro

frequenza che compare sul video.

Infatti l'oscillazione del primo oscillatore viene opportunamente mescolata con una frequenza fissa


45

di 17.2 MHz. Si ottiene così un segnale modulato in frequenza che varia per es. nel caso di

massima spazzolata, ovvero da 14.2 a 16.2 MHz, da 1 a 3 MHz.

Utilizzando un discriminatore di frequenza sintonizzato sulla frequenza di 2 MHz, si avrà che

l'uscita zero o il livello massimo si ha proprio per questo valore di frequenza che corrisponde al

centro frequenza.

6.4.4 Funzione Analisi RF

In questo caso il blocco "Receiver control" comanda le frequenze di start e stop del ricevitore che

effettua una spazzolata fra le due frequenze impostate. Il blocco fornisce anche i valori dei marker

che compaiono sul display.

La sequenza di start e stop è sincronizzata dal generatore di dente di sega.

In questo caso il primo oscillatore lavora ad una frequenza fissa (15.2 MHz) in modo che il segnale

IF a 10.7 venga traslato alla frequenza di 4.5 MHz.

L'analisi del segnale può avvenire con due risoluzioni 120 KHz e 50 KHz ottenute selezionando il

filtro passa banda di corrispondente ampiezza.

Il resto del funzionamento è analogo a quanto visto nel funzionamento IF.

Il modello ESM 1001 è dotato di un display panoramico incorporato (fig.1.24), che consente sia

l'analisi RF che IF.

L’analisi RF (v.fig.1.25), consente una scansione in uno dei due sub-range 20 -499.999 MHz e 500-

1000 MHz con una risoluzione di 100 KHz ed un tempo di scansione di 40 ms.

L'ampiezza può essere appresentata in scala lineare o logaritmica, in quest'ultimo caso con un

range dinamico di 80 dB.


46

Nell’ analisi IF(v.fig 1.26.), il ricevitore non effettua una scansione in frequenza, ma il segnale

visualizzato è centrato rispetto alla frequenza sintonizzata con uno span che in questo caso, può

essere variato con continuità fra 0 e 7 MHz.

La risoluzione può essere selezionata fra i due valori di 15 e 4.5 KHz. Anche in questo caso

l'ampiezza ha un range dinamico di 80 dB.

7. Caratteristiche Operative del Ricevitore

Nel seguito vengono descritte brevemente quelle che sono le possibilità operative del ricevitore,

riservandosi un'analisi più dettagliata nella parte pratica del corso.

7.1 Impostazione della Frequenza

Il valore di frequenza da sintonizzare può essere impostata attraverso un tastierino numerico con il

punto decimale aggiunto dopo il digit di 1 MHz.

La frequenza impostata viene dapprima visualizzata su di un piccolo display in modo che

l'operatore possa controllare l'esattezza del valore impostato e quindi trasferita al circuito di sintonia

o ad una delle locazioni di memoria.

La sintesi di frequenza avviene attraverso un sintetizzatore PLL multi anello, a basso rumore e con

un tempo di assestamento (setting time) di 6 ms.


47

In ciascuna delle 99 locazioni di memoria possono essere inserite, oltre al valore di frequenza,

alcuni parametri del ricevitore comprendenti la larghezza di banda IF, il tipo di modulazione, lo

squelch, la soglia di intervento ed il codice dell'antenna (tramite un'uscita BCD può essere

selezionata attraverso una matrice di commutazione esterna, un tipo di antenna [ si veda al tal

proposito nello schema di fig.1.18, il blocco "Antenna Selector GS 050]).

La frequenza di sintonia può essere variata attraverso una manopola i cui passi di sintonia variano

proporzionalmente alla velocità di rotazione (all'aumentare della velocità di rotazione aumenta lo

step di variazione della sintonia).

7.2 Scansione in Frequenza

E' possibile impostare le frequenze di START/STOP e lo step per una scansione automatica in un

certo range di frequenze.

Analogamente si può impostare la scansione automatica di una parte o di tutte le locazioni di

memoria.

La scansione si fermerà su quei segnali la cui ampiezza supera la soglia di squelch.

Il tempo di stop su di un segnale (dwell time) può essere impostato da 0 sec (minimo tempo per la

trasmissione dati) a ∝ (stop permanente).

Se lo squelch non è impostato la scansione si fermerà su ogni segnale trovato.

7.3 Scansione Veloce

Per velocizzare la scansione per un selezionato step di scansione e per una data larghezza di banda,

l'operazione di scansione viene effettuata a passi di 80 KHz e con larghezza di banda di 100 KHz.

Se un segnale supera la soglia, il ricevitore commuta sullo step selezionato e fa una scansione

dell'ultimo intervallo di 100 KHz spazzolato con lo step selezionato.

Il ricevitore è dotato di un indicatore ad ago centrale comandato da un discriminatore a cristallo

dell'errore di sintonia. Di un indicatore di intensità di segnale tarato in dBµV.

I segnali che slittano in frequenza possono essere agganciati dal ricevitore per mezzo di un circuito

AFC (automatic frequency control).

In demodulazione SSB viene visualizzata anche la cifra corrispondente alle centinaia di Hz nel

display delle frequenze, inoltre il passo di sintonia può essere di 10 Hz ed in questo caso, il display

mostrerà anche la cifra corrispondente alle decine di Hz.

7.4 Squelch

Oltre allo squelch di tipo tradizionale a soglia, il ricevitore è dotato di uno squelch che risponde al

rapporto S/N segnale rumore. Tale tipo di squelch è da utilizzarsi nelle bande con un rumore di

fondo alto nelle quali si avrebbe un continuo superamento della soglia di squelch con forti disturbi

sul canale audio.

I circuiti di squelch comandano il circuito COR (carrier operated relay), che mediante un contatto di

commutazione può consentire l'avvio di un registratore quando è presente un segnale.


48

7.5 AGC

Il ricevitore è dotato di un "Automatic Gain Control" che copre un intervallo di 120 dB di cui 80

ottenuti mediante il controllo del guadagno degli stadi IF e 40 dB mediante un attenuatore posto nel

circuito di sintonia in ingresso.

Per quanto riguarda il modello ESM 1001, con larghezza di banda IF da 8 a 100 KHz, le costanti di

tempo dell'AGC sono ottimizzate per segnali di tipo vocale.

Mentre costanti di tempo per segnali impulsivi ( rapidi tempi di attacco e tempi lunghi di rilascio),

sono usati per larghezze di banda comprese fra 250 KHz e 7 MHz.

7.6 Descrizione Funzionale del Ricevitore

In fig.1.18 è illustrato uno schema a blocchi funzionale del ricevitore ESM 500 che è già stato in

parte illustrato.

Nel seguito, con riferimento sempre allo stesso schema, si daranno ulteriori informazioni sulla

funzionalità di alcuni blocchi.

Nello schema di fig.1.18, cominciando dalla sinistra, si possono notare 3 blocchi esterni al

ricevitore:

- Un selettore di antenna a 4 ingressi che possono essere selezionati dal ricevitore tramite un codice

BCD o tramite il valore delle frequenza sintonizzata.

7.6.1 Preamplificatore Esterno

- Un filtro elimina banda.

Si tratta della combinazione di un filtro passa-alto e un filtro passa-basso comandati dal ricevitore

per la soppressione di prodotti di combinazione dovuti a trasmettitori di grossa potenza in banda III

Lo stadio d'ingresso del ricevitore si compone di due rami selezionabili a secondo del range di

frequenza (20-500 MHz o 500-1000 MHz).

Ogni ramo si compone da un blocco di 8 filtri preselettori e di un attenuatore di 40 dB inseribile.

I mixer ricevono il segnale da un circuito sintetizzatore comune di tipo PLL multi anello, che

utilizza una frequenza di riferimento di 10 MHz.

Le due prime frequenze IF hanno valore rispettivamente di 810.7 MHz (range 20-500 MHz) e 310.7

MHz (range 500-1000 MHz).

7.6.2 Seconda IF

La seconda IF è comune e pari a 10.7 MHz. La IF a 10.7 MHz a larga banda ( 2 MHz), viene

utilizzata per il display panoramico incorporato che può visualizzare una banda di ± 100 KHz

centrata rispetto alla frequenza sintonizzata

Un'uscita IF è anche utilizzata per l'adattatore panoramico EZP ed anche come uscita disponibile

per altri usi.

Il segnale a 10.7 MHz a larga banda può essere utilizzato anche da un circuito opzionale

denominato "Broadband IF Amplifier/Demodulator".


49

Tale blocco demodula segnali a larga banda, esso è dotato di un suo circuito di AGC e dispone di

due larghezze di banda selezionabili di 300 KHz e 2 MHz.

Il segnale demodulato è disponibile a due uscite separate denominate AM video e FM video.

La larghezza di banda del segnale demodulato è pari a metà della banda IF

Segue il blocco dei filtri IF selezionabili (8, 15, 30, 100 KHz), un blocco amplificatore sul cui

guadagno agisce l'AGC.

7.7 Quattro vie per il Segnale IF

Il segnale IF a banda stretta viene suddiviso in quattro vie:

1) blocco demodulatore dei segnali SSB.

In questo blocco viene utilizzato un altro filtro IF di 2.3 KHz di banda .Il blocco SSB può

demodulare segnali di tipo telegrafico (A1A), segnali SSB e ISB ovvero emissioni con

differenti informazioni nelle due bande laterali. Il demodulatore SSB è dotato del proprio

sintetizzatore di frequenza che comunque è collegato al sintetizzatore del ricevitore tramite

il microprocessore. Ciò assicura la selezione ottimale del passo di sintonia (10 o 100 Hz),

quando viene selezionato uno dei modi SSB.

Per un'accurata lettura della frequenza l'indicazione sul display può essere fatta scorrere di 3

cifre per visualizzare le cifre relative alle centinaia e alle decine di Hz. Inoltre è previsto un

circuito di controllo di guadagno con un rapido tempo d'intervento in presenza di segnale e

un tempo di rilascio più lungo, adatto quindi per segnali di tipo SSB.

2) Demodulatore AM

3) Demodulatore FM

4) Blocco opzionale consistente in un up-converter che trasla il segnale a frequenza intermedia 10.7 MHz a 21.4

MHz e da un amplificatore che porta il segnale in uscita dal valore di 10 mV a 70 mV.

E' presente anche un'uscita IF a banda stretta senza AGC, il range di questo amplificatore

logaritmico è compreso fra -6dBµV e 120 dBµV.

Il segnale demodulato attraversa un filtro audio (300 Hz 3.3 KHz) che migliora il rapporto S/N .

7.8 Microprocessore

Tutte le funzioni del ricevitore sono controllate da un microprocessore interno. Il microprocessore

gestisce gli ingressi e le uscite nonché‚ rende possibile la connessione del ricevitore a sistemi

automatizzati che possono assumere il controllo delle funzioni del ricevitore.

7.9 Controllo Remoto

Tutte le funzioni del ricevitore possono essere remotizzate via le due interfaccia standard IEEE 488

e RS-232 C. Un ricevitore ESM 500 nella configurazione "Master receiver" (talker), può controllare

fino a 10 ricevitori ESM 500 "schiavi" (un ricevitore ESM 1001 può controllare 14 ESM 1001-

listener -. Con un singolo comando possono essere trasferiti dal ricevitore master ad uno qualsiasi

degli slave opportunamente indirizzati un set di valori comprendenti lo stato del ricevitore, come lo

status del singolo slave può essere richiamato dal master in questo caso il ricevitore master

visualizzerà tutte le condizioni dello slave compresi i dati analogici ed il display panoramico.


50

7.10 BITE (Built-in test equipment)

Le principali funzioni del ricevitore vengono costantemente monitorate, generandosi dei segnali

acustici e visivi nell'evenienza di parametri fuori tolleranza. Viene inoltre visualizzato un numero di

codice di errore che indica il tipo di avaria verificatesi.

L'operatore può attivare una routine test che controlla l'intero percorso del segnale dall'ingresso di

antenna all'altoparlante.

Questo test è ottenuto con la generazione di un segnale di prova interno modulato di ampiezza e

frequenza calibrate.

In tal modo è possibile rilevare delle condizioni fuori specifiche. La routine di test verifica anche il

display panoramico e tutti i led.

7.11 Descrizione dei comandi e degli ingressi e uscite del ricevitore ESM 1001

In fig.1.27 e fig.1.28 sono illustrati il frontale e il retro del ricevitore ESM 1001.

Con riferimento ai numeri indicati nelle suddette foto, si riporta una breve descrizione di tutti i

comandi e ingressi ed uscite, con riferimento anche a quanto indicato nella paragrafo riportante tutte

le caratteristiche dell' ESM 1001.

1 Altoparlante

2 Pulsante per l'impostazione della frequenza di start nella scansione RF del display panoramico.

Dopo aver premuto questo tasto (si accende il led 17), si può impostare la frequenza di START

tramite il tastierino numerico, che viene convalidata tramite il tasto 22 (E1), la frequenza

selezionata appare sul display 18

3 Tasto di selezione di analisi RF (led acceso) o analisi IF per il display panoramico

4 tasto di selezione di rappresentazione logaritmica o lineare delle ampiezze dei segnali visualizzati

sul display panoramico

5 Tasto selezione frequenza di STOP della scansione RF del display panoramico, le procedure sono

le medesime di quelle illustrate per il tasto 2

6 Tasto per la selezione della frequenza di marker che apparirà marcata sul display panoramico

durante la scansione

Fig.1.27 Frontale del ricevitore VHF/UHF ESM 1001


51

Fig.1.28 Pannello posteriore del ricevitore ESM 1001

RF. L'impostazione della frequenza di MARKER è analoga a quella descritta per il tasto 2.

Una volta impostata la frequenza di marker essa appare sul display panoramico 9, e può essere

variata a passi di 10 KHz mediante la manopola di sintonia.

7 Controllo dell'intensità del CRT del display panoramico

8 Messa a fuoco del display panoramico

9 Schermo (CRT) del display panoramico per la visualizzazione dello spettro nei modi RF e IF

analysis

10 Regola il range di spazzolata dell'adattatore panoramico

che può variare da un min. di 0 Hz( manopola completamente in senso antiorario) ad un max. di

± 3.5 MHz (manopola ruotata completamente in senso orario)

Tirando in fuori la manopola 10, si selezione una risoluzione per il filtro di scansione del display

panoramico di 4.5 KHz, con la manopola in dentro, la risoluzione della scansione è di 10 KHz

11 Consente di regolare il guadagno sull'asse verticale del display panoramico

12 Indicatore ad indice dell'intensità del segnale in ingresso in dBµV. Spia luminosa che indica

l'inserimento dell'attenuatore di 40 dB in ingresso

13 Indicatore analogico di sintonia a zero centrale

14 Tasti con cui si può selezionare i seguenti tipi di demodulazione: A0, A1, LSB, USB e ISB con

l'illuminazione dei led associati (46)

15 Pulsante che inserisce l'AFC che consente di sintonizzare correttamente il ricevitore

disintonizzato entro metà banda del filtro IF selezionato

16 Tasti selezione del tipo di demodulazione (AM, FM, SSB)

Premendo il tasto SSB viene selezionato un filtro IF di 8 KHz e si visualizza la cifra del centinaio

di Hz sul display

17 Led che si accende quando si devono impostare le frequenze di START e STOP e di MARKER


52

di una scansione sul display panoramico nel modo RF

18. Display frequenza.

Se viene selezionato il tasto 47 si abilita anche la cifra delle decine di Hz

19 questo led lampeggia quando una frequenza selezionata tramite tastierino, viene sintonizzata

dal ricevitore tramite l'uso del tasto E1 (22) ed appare il valore di questa frequenza sul display 18

20 Tasto E2 Dopo aver impostato una delle 99 locazioni di memoria attraverso la manopola 25,

premendo questo tasto si memorizza la frequenza impostata + modulazione + larghezza filtro IF +

att.40dB + tipo squelch + soglia di squelch (questo se il tasto di squelch è premuto al momento

della memorizzazione)

21 Display (numero locazioni memoria e messaggi procedura)

22 Tasto E1 trasferisce il valore di frequenza impostato tramite il tastierino numerico o contenuto

in una locazione di memoria selezionata, e che appare sul display 23, sul display principale 18.

23 Display ausiliario (codici di funzionamento, messaggi codici errore impostazione frequenze da

memorizzare o sintonizzare)

24 Led che si illuminano a seconda se la frequenza indicata è impostata da tastiera o da locazione

di memoria

25 Tasto di selezione delle locazioni di memoria

26 Tasto E3 per memorizzare in locazione di memoria la frequenza impostata tramite tastierino

numerico

27 Questo tasto viene pigiato per impostare l'indirizzo del ricevitore e dei ricevitori slave ad esso

collegato

- premendo il tasto e impostando da tastierino numerico il numero 30 compare un "E 30" sul

display e premendo il tasto 30 DATA IN, tutto il pannello frontale indicherà lo status corrente del

ricevitore

- premendo il tasto 27 e selezionando tramite tastiera l'indirizzo del ricevitore slave l'indirizzo

comparirà sul display 28 lampeggiante. Premendo il tasto 31 DATA OUT, il ricevitore slave (ESM

1002) selezionato , si setterà allo status del ricevitore master ESM 1001. L'indirizzo selezionato

adesso ,dopo il trasferimento dati, non lampeggia più. Da adesso il ricevitore slave ESM 1002

seguirà tutti i cambiamenti operati sui parametri del ricevitore master ESM 1001

28 Display che visualizza il numero di indirizzo del bus IEC/IEEE

29 Tastiera decimale

Alcune operazioni da tastiera:

- Il tasto CE può essere adoperato per cancellare i dati da una locazione di memoria

Se si è selezionata la posizione di memoria 00, tutte le celle di memoria possono essere cancellate

con il tasto CE

- Scansione delle frequenze in memoria: si selezionano le frequenze da spazzolare premendo due

volte (..) il punto in tastiera. Il tasto RUN avvia la scansione

- Scansione in frequenza:

Si premono in successione i tasti PRE e FRQ.SC. Appare l'indicazione "Fr"nel display 21 e


53

"STOP" nel display ausiliario 23. Tramite il selettore 25 si fa comparire la scritta "F1" nel display

21 si imposta quindi la frequenza di start della scansione tramite il tastierino e si convalida la

frequenza tramite il tasto 26. Si seleziona quindi "F2" che è la frequenza di stop e si procede come

sopra. Si seleziona F3 e si imposta il passo di scansione in KHz.

I tasti RUN+ o RUN- di tastiera, possono essere utilizzati per avviare la scansione che può essere

fermata mediante il tasto STOP

30 Tasto DATA IN

- Per la visualizzazione sull'intero pannello frontale dello stato corrente del ricevitore (dopo aver

impostato l'indirizzo 30 mediante sul display 28

- Per il trasferimento dello status impostato sul ricevitore master al ricevitore slave

31 Tasto DATA OUT per la visualizzazione dello status del ricevitore slave (ESM 1002) sul

pannello frontale del ricevitore master (ESM 1001)

32 IMPUT EXT CONV

33 Il display panoramico (9), può essere utilizzato per visualizzare l'andamento spettrale intorno

alla IF proveniente da un sintonizzatore esterno, se questo segnale interno è invertito ( frequenze

superiori alla IF, a destra di questa e frequenze inferiori a sinistra della IF), si può avere una

visualizzazione corretta sul display dell'ESM 1001,semplicemente premendo questo tasto.

34 led presenza segnale esterno

35 commutatore segnale esterno

36 Tasto per l'avvio della routine di test del ricevitore e di prova di tutti i led, display e luci presenti

sul pannello frontale

37 Interruttore dell'accensione

38 Tasto RUN di avvio di una scansione automatica

39 led controllo esterno del "dwell time"

40 Selezione del "Dwell time" (tempo di arresto su di una frequenza in presenza di segnale durante

una scansione. Il "dwell time" può essere selezionato fra i seguenti valori: 0, 0.5, 1, 2 e 5 sec,

nonché ad ∝ (il ricevitore si ferma sul primo segnale al di sopra della soglia di rumore).

41 Tasto di blocco della manopola di sintonia

42 Manopola per la sintonia

43 Led associati alla scelta del filtro IF

44 Tasto di selezione fra i 4 filtri IF a banda stretta o i 4 a banda larga

45 Tasti di selezione del larghezza del filtro IF (l'ESM 1001 può avere fino ad 8 filtri di cui 4 a

banda stretta: 8, 15, 30 e 100 KHz. e 4 a banda larga: 0.25, 0.75, 2 e 7 MHz) inoltre attraverso

l'ESM 1001 può settare i filtri di un ricevitore slave ESM 1003 facente parte di un sistema per la

ricezione di microonde)


54

46 Led associati con il tipo di demodulazione selezionata tramite i tasti 14 (A0, A1, USB, LSB e

ISB)

47 Tasto che abilita la risoluzione a 10 Hz per la frequenza sintonizzata in SSB

48 Spia che si illumina quando il controllo di guadagno IF avviene con comando esterno

49 Led inserimento MCG (manual control gain)

50 Controllo manuale di guadagno (MGC)

51 Led che si illumina in presenza di un segnale che supera la soglia di squelch

52 Led EXT FROM MEM. Questo led si illumina quando viene trasferita al ricevitore una

frequenza memorizzata

53 comando per regolare il livello di squelch (soglia variabile fra 0 e 80 dBµV)

54 Ruotando completamente in senso antiorario la manopola 53 si pone la soglia di squelch a 0

dBµV e si accende questo led

55 Tasto selezione AGC (led acceso) o MGC

56 Squelch ON/OFF

57 tasto di selezione del filtro audio che limita la banda audio demodulata nella banda 300 Hz-3.3

KHz

58 Tasto inserimento di un attenuatore di 40 dB all'ingresso RF

59 Uscita cuffia

60 Interruttore per l'inserimento dell'altoparlante interno

61 Controllo volume altoparlante

62 Regolazione del livello di uscita del segnale demodulato in uscita AM/FM VIDEO (83)

63 levetta di bloccaggio del livello di uscita video

64 led indicante il funzionamento del regolazione di livello video (62)

65 Connettore Ingresso/Uscita per il trasferimento dati fra il ricevitore master (ESM 1001) ed i

ricevitori slave (ESM 1002)

66 Uscita TTL a livello alto quando il ricevitore è selezionato per la trasmissione dati

67 micro-switch per il settaggio del codice di indirizzo del ricevitore per il bus IEC/IEEE

68 Selettore di funzione (selezionare in "I" con ingresso IF a

70 MHz (ingresso 78)


55

69 Connettore per l'adattatore panoramico EZP

70 Ingresso linea audio 600 ê bilanciati, ad es. proveniente da un ricevitore slave tipo ESM 1002

71 Uscita audio bilanciata, 600 ê con livello di COR (carrier operated relay) di 0 dBm

72 Selettore della tensione di alimentazione (220 V)

73 Alimentazione DC 24 V. La tensione di alimentazione può variare fra 19 e 30 V. E' indicato

anche il morsetto di collegamento a massa dello chassis

74 Fusibile

75 Uscita (BNC) del riferimento interno a 10 MHz (oscillatore al quarzo interno), con un livello di -

10 dBm su di un'impedenza caratteristica di 50 ê

76 Ingresso riferimento esterno ad alta stabilità 10 MHz, 0 dBm di livello, 50 Ω

77 Uscita -10 dBm/50 ê di un'oscillazione la cui frequenza dipende dalla sintonia del ricevitore e

può variare fra 110.7-210.7 MHz

78 Ingresso a 70 MHz per la visualizzazione sul display panoramico(range segnale in ingresso da -

93 a -13 dBm), vedi anche selettore (68)

79 Uscita IF a 10.7 MHz a banda stretta ( 8 o 100 KHz dipendendo dal filtro selezionato), con

livello a +30 dB (±5 dB), al di sopra del livello del segnale presente all'ingresso di antenna

80 Ingresso di IF a 10.7 MHz (range da -93 a -13 dBm), proveniente es.da un ricevitore slave ESM

1002 per la visualizzazione sul display panoramico

81 Uscita FM VIDEO. Segnale demodulato FM con caratteristiche analoghe all'uscita AM VIDEO

(85)

82 Uscita IF a 10.7 MHz panoramica (livello +14 ñ5 dB sopra la tensione all'ingresso antenna), per

visualizzare il segnale su di un adattatore panoramico esterno

83 Uscita VIDEO AM/FM. L'uscita dipende dal tipo di demodulazione selezionata. Il livello è

regolabile fino a 0 dBm/75ê tramite il comando (62) in un range di 20 dB

84 Uscita IF a 21.4 MHz a banda stretta. La larghezza di banda dipende dal filtro IF selezionato (da

8 KHz a 7 MHz con max. 2 MHz per frequenze d'ingresso < 500 MHz). livello di uscita -20 dBm

85 Uscita AM VIDEO Segnale demodulato con una larghezza di banda ≥ 0.4 Bif dove con Bif si è

indicata la larghezza di banda del filtro IF selezionato.

Per filtro IF selezionato da 8 a 100 KHz, l'uscita ha un livello di 0 dBm/75Ω.

Per filtro IF da 0.25 a 7 MHz l'uscita ha un livello di - 6dBm/75Ω

86 Uscita IF a 10.7 MHz con le caratteristiche di 84

87 Ingresso di antenna


56

88 Connettore interfaccia IEC 625 (IEEE 488)

89 Controllo che permette di comandare un selettore di antenna in base alla frequenza sintonizzata.

Vengono forniti in logica BCD e TTL i valori relativi alle centinaia di MHz e decine di MHz della

frequenza sintonizzata.

Oppure possono essere forniti sempre in logica BCD, i numeri di codice dell'antenna da

selezionare. Questa uscita viene collegato ad un selettore di antenna (4 ingressi 1 uscita), in grado

di commutare in base all'informazione in BCD del ricevitore.

Il numero di codice dell'antenna da selezionare si ottiene premendo il tasto PRE ANT del tastierino

numerico.

RICEVITORI PER RADIOMONITORING€¦ · 5.2.4 Ricevitore VHF/UHF (20 - 1000 MHz) 29 5.3 Interferenza...

Documents

Transcript of RICEVITORI PER RADIOMONITORING€¦ · 5.2.4 Ricevitore VHF/UHF (20 - 1000 MHz) 29 5.3 Interferenza...