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Radio Club La Plata
Curso Radioaficionados (Novicio) – Transmisores y Receptores
Raúl Crudele – LU1EKR
[email protected]
Radio Club La Plata
Curso Radioaficionados (Novicio) – Transmisores y Receptores
30/05/2015: Cap 1
–
Introducción, Clases de emisión, Modulación
06/06/2015: Cap 2
–
Diagrama en Block, partes funcionales (1)
13/06/2015: Cap 2
–
Diagrama en Block, partes funcionales (2)
20/06/2015: Cap 3
–
Frecuencia, mediciones, instrumentos
27/06/2015: Cap 4
–
Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Definiciones básicas
Canal de comunicaciones
En las redes de telecomunicaciones y de computación, un canal de comunicación, o
canal, se refiere tanto a un medio de transmisión física tal como un cable, o de una
conexión lógica sobre un medio de multiplexado tal como un canal de radio. Un canal
se utiliza para transmitir una señal de información, por ejemplo un flujo de bits
digitales, de uno o varios emisores (o transmisores) a uno o varios receptores. Un
canal tiene una cierta capacidad de transmisión de información, a menudo se mide por
su ancho de banda en Hz o en su velocidad de datos en bits por segundo.
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Definiciones básicas
Punto a Punto / Punto a Multipunto
Símplex
Puede ser multipunto
De acuerdo con la definición de ANSI, un circuito “simplex” es una en donde todas las señales puede
fluir en una sola dirección. Estos sistemas se emplean a menudo en las redes de difusión, donde los
receptores no necesitan enviar datos de vuelta al transmisor / emisor.
Una estación transmite y los demás sólo "escuchan"
Ejemplos: Radio y Televisión
Dúplex
Un sistema de comunicación dúplex está compuesto de dos partes conectadas o dispositivos que
pueden comunicarse entre sí en ambas direcciones, simultáneamente o no. Un ejemplo de un
dispositivo dúplex es un teléfono. La gente en ambos extremos de una llamada telefónica puede
comunicarse en ambos sentidos. Se puede decir que el Dúplex es un sistema BIDIRECCIONAL
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Definiciones básicas
Multiplexación
El término “multiplexación” se utiliza cuando se transmite por un mismo medio de
comunicación, dos o más canales de conversación o de transmisión de datos. No hay
comunicación entre las partes de canales ajenos al propio.
Half/Full Duplex
Half-Duplex
Una transmisión half-duplex (HDX) consiste en intercambio de información en ambas
direcciones, pero sólo en una dirección en un momento (no simultáneamente).
Típicamente, una vez que una parte comienza a recibir una señal, se debe esperar a
que el transmisor para dejar de transmitir, antes de responder.
Un ejemplo de un sistema half-duplex son los “walkie-talkie” o “radios de dos vías”, en
la que uno debe asegurarse de que sólo una parte transmite a la vez, anunciando el
cambio de sentido.
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Definiciones básicas
Una buena analogía para un sistema half-duplex sería una carretera de un carril con
los controladores de tráfico en cada extremo. El tráfico puede fluir en ambas
direcciones, pero sólo una dirección a la vez, regulado por los controladores de tráfico.
Full-Duplex
Un sistema full-duplex (FDX), permite la comunicación en ambas direcciones y, a
diferencia de half-duplex, permite que esto suceda de forma simultánea.
Una buena analogía para un sistema full-duplex sería una carretera de dos carriles
con un carril para cada sentido.
Ejemplos: teléfono fijo, móvil, etc
En la actividad de los radioaficionados, la modalidad excluyente para voz y telegrafía,
es la de “Half Duplex”.
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
ESPECTRO COMPLETO
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
CLASIFICACIÓN DE LAS EMISIONES
Clase de
Emisión
DENOMINACION
TIPO DE MODULACION
ACTUAL
ANTERIOR
CW
A1A
A1
Telegrafía - Morse
AM
A3E
A3
Fonía - Amplitud modulada - Doble banda lateral
SSB
J3E
A3J
Fonía - Banda lateral única con portadora suprimida
ATV
A3F
A5
Televisión - Doble banda lateral- Banda lateral vestigial
SSTV
F3F
F5
Televisión - Modulación de frecuencia
PACKET
F2D
F9
Telemando - Modulación de frecuencia - Información digital - (VHF/UHF/SHF)
PACKET
J2D
A9J
Telemando - Banda lateral única - Portadora suprimida - Información digital - (HF)
RTTY
F1B
F1
Teletipo - Telegrafía por desplazamiento de frecuencia
FM
F3E
F3
Fonía - Modulación de frecuencia - Doble banda lateral
FAX
A3C
A4
Facsímil
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
CLASIFICACIÓN DE LAS EMISIONES,
simplificada
Clase de Emisión
Denominación
Tipo de Modulación
CW
A1A
Telegrafía - Morse
AM
A3E
Fonía - Amplitud modulada - Doble banda lateral
SSB
J3E
Fonía - Banda lateral única con portadora suprimida
FM
F3E
Fonía - Modulación de frecuencia - Doble banda lateral
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Modulación: Amplitud, Frecuencia
Espectro de portadoras, señales de excitación y señales resultantes (moduladas)
El concepto de MODULACIÓN en las comunicaciones
Es la técnica empleada para transportar información sobre una
PORTADORA, típicamente una onda sinusoidal
La PORTADORA es normalmente una señal de RADIO
FRECUENCIA (RF). No tiene información, pero puede viajar por el
espacio. Tiene una frecuencia única que la caracteriza, por lo que se
visualiza como una “línea espectral”
La señal MODULANTE es la que contiene la información que se
desea transmitir. Normalmente es el audio (voz, música) o datos o
videos. Por sí sola no puede viajar por propagación. Puede ser una
línea espectral (un tono) o un rango de frecuencias (audio, voz,
música).
La señal MODULADA es la resultante de aplicar, mediante las
diversas técnicas de MODULACIÓN, la señal MODULANTE a la
PORTADORA.
Ondas Electromagnéticas – Transversal
y Longitudinal
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Modulación: Amplitud, Frecuencia
Espectro de portadoras, señales de excitación y señales resultantes (moduladas)
Tipos de MODULACIÓN
CW
(A1A)
Un tono modula una portadora
La resultante es una portadora con 2
productos laterales (no son bandas)
AM (A3E)
Una señal de Audiofrecuencia (AF),
también denominada “banda base”
modula una portadora de RF.
La resultante es una portadora con
2 bandas laterales
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Modulación: Amplitud, Frecuencia
Espectro de portadoras, señales de excitación y señales resultantes (moduladas)
Tipos de MODULACIÓN
BLU o SSB (J3E)
Una señal de AF modula una portadora de
RF. Luego se suprime la portadora y una
banda lateral.
Banda Lateral Superior (BLS o USB): se
suprime la Banda Lateral Inferior.
Banda Lateral Inferior (BLI o LSB): se
suprime la Banda Lateral Superior.
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Modulación: Amplitud, Frecuencia
Las frecuencias modulantes se
encuentran dentro del rango de la banda
en uso, sea la inferior o superior
BLU
BLI
(LSB)
Ejemplo:
En la banda de 80 metros tomemos la
frecuencia de emisión de 3750 KHz.
Si se, al modula con una señal de audio
de 3000 Hz, la resultante aparecerá en:
BLI: 3750 – 3 = 3747 KHz
BLS: 3750 + 3 = 3753 KHz
BLS
(USB)
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
BLS – BLI – el error de la inversión
BLU
300 500 900 1100
Banda Base
Fc
Fc - 1100 900 500 300
BLI
1100 900 500 300
Señal demodulada
Fc + 300 500 900 1100
BLS
300 500 900 1100
Señal demodulada con error
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Modulación: Amplitud, Frecuencia
FM
Una señal de Audiofrecuencia (AF),
también denominada “banda base”
modula una portadora de RF. Al ser
modulada en Frecuencia, el proceso es
más complejo, y toma mayor ancho de
banda.
La composición espectral se puede
conocer por la Regla de Carson:
Donde W es es el ancho de la “banda
base” (señal modulante o AF) y D es
el ÍNDICE DE MODULACIÓN,
definido como la relación entre la
máxima frecuencia de salida y el
ancho de banda, se podría decir que
es la “sensibilidad” del modulador
BT
El Ancho de Banda que ocupa una señal de FM
es el mayor de todos los tipos tratados. Como
contrapartida, ofrece mejor calidad de señal y
mayor rechazo a las interferencias de amplitud
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Modulación: Amplitud, Frecuencia
Ancho de Banda Modulante (empleados para la actividad)
CW: 250 Hz
Fonía: 3000 Hz
Ancho de Banda Resultante
CW= 250 Hz (IGUAL al modulante)
AM = 6000 Hz (el DOBLE del modulante)
SSB = 3000 Hz (IGUAL al modulante)
FM = 16000 Hz (Banda Angosta)
AM broadcasting = 540 a 1700 Hz
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
Rango de Sintonía
Fi
Osc Loc
Frec Suma
Fo
480
550
1030
1600 1580 2080
Extremo Inferior
Extremo Superior
3660
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
JA
E
D
I–
F
de AR
o
r
S
Filt
PA
Fi
480
Z
A
CH
Rango de Sintonía
E
D
O
E
R
E
Z
D
A
ON
Emisora
Producto Sup
790
1270
A
D
N
BA
Cap 1 - Clases de emisión – Modulación
FRECUENCIA
INTERMEDIA
(FI)
FI = 480
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
CLASIFICACIÓN DE LAS EMISIONES,
simplificada
Clase de Emisión
Denominación
Tipo de Modulación
CW
A1A
Telegrafía - Morse
AM
A3E
Fonía - Amplitud modulada - Doble banda lateral
SSB
J3E
Fonía - Banda lateral única con portadora suprimida
FM
F3E
Fonía - Modulación de frecuencia - Doble banda lateral
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Cada tipo de emisión emplea un esquema diferente
• CW
• AM
• SSB
• FM
(hay otros: TV, FAX, Packet, que no entran en el alcance)
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Bloques Funcionales
Entrada
Salida
Oscilador
RF
RF Modulada
Modulador
AF
AF
FI
RF
RF
(RF + AF)
AF
Amplif
FI
RF
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Bloques Funcionales
f2 – f1
Mezclador
f2 + f 1
f1
f2
f1
f2
FI
f2 = f1 + FI
FI = f2 - f1
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Bloques Funcionales
Entrada
Salida
Filtro
Dentro de Banda = Pasa
Pasa
No
Pasa
No
Pasa Pasa
No
Pasa
No
Pasa
Pasa
Fuera de Banda = No Pasa
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Filtro Pasa
Banda Ancha
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Filtro de
Banda Angosta
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Transmisor de CW
Receptor de CW
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Transmisor de AM
RF
Oscilador
Modulador
AF
Amp AF
Micrófono
Antena
RF
Mod
Amp RF
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Receptor de AM
Antena
Mezclador
FI
Amp FI
Amp RF
RF
FI
AF
Detector
(filtro)
AF
Amp AF
RF
Parlante
RF + FI
Sintonía
Oscilador
Local
“Superheterodino”
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Diagrama en Block
Receptor de AM (2) con ALC
Antena
Mezclador
FI
Amp FI
Amp RF
RF
FI
AF
Detector
(filtro)
AF
Amp AF
RF
Parlante
Oscilador
Local
RF + FI
ALC
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Detector de Envolvente (AM)
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Banda Lateral Única (SSB)
Las bandas laterales, dado que reflejan en su forma de onda lo que el mensaje (audio, señal modulante) le imprimió a la
señal de portadora, son las que llevan a la información que se transmite.
Una vez modulada, la portadora no transporta información y por ello no tiene sentido enviarla. Si se hace, se debe
gastar mayor energía.
Modulador Balanceado
Los diodos funcionan como interruptores que controlan si la señal modulante pasa del transformador de entrada T1 al
transformador de salida T2, como está o con un cambio de fase de 180º.
Con la polaridad de la portadora, los diodos de afuera están directamente polarizados y activados, mientras que los diodos
centrales están polarizados inversamente y desactivados. En consecuencia, la señal modulante se transfiere a través de los
interruptores cerrados a la señal de salida, sin inversión de fase.
Cuando la polaridad de la portadora se invierte, los diodos de arriba y abajo están polarizados inversamente y desactivados
mientras que los diodos interruptores centrales están polarizados directamente y activados.
Entonces, la señal modulante experimenta una inversión de fase de 180º antes de alcanzar la señal de salida.
La corriente de la portadora fluye de su fuente a los límites centrales de la entrada y la salida, donde se divide y va en
direcciones opuestas a través de las mitades superiores e inferiores de los transformadores.
Por lo tanto, sus campos magnéticos se cancelan en los bobinados secundarios del transformador, y la portadora se
suprime.
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Banda Lateral Única (SSB)
AF
RF
1
2
Portadora
Modulador Balanceado
DBL
3
4
DBL
SSB
Filtro Pasa Banda
Bandas Laterales
3
1
AF
RF
2
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Banda Lateral Única (SSB) - TRANSMISOR
Diagrama en Block
AF
DBL
SSB Fija
SSB
Variable
Mezclador
Amp AF
Micrófono
Modulador
Balanceado
Filtro de
Banda
Lateral
Oscilador 1
Amp Lin
Oscilador 2
RF
Fija
RF
Variable
Antena
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Banda Lateral Única (SSB) - RECEPTOR
Diagrama en Block
Antena
Mezclador
(filtro)
RF
RF + FI
Sintonía
FI
Amp FI
Amp RF
RF
FI
Oscilador
Local
AF
Detector
de
Producto
RF
Oscilador
Local BFO
AF
Amp AF
Parlante
“Reinserción”
de Portadora
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Modulador de Frecuencia (FM)
Voltage Controlled Oscillator (VCO)
f
FM
fP
Ve
VCO
fo
fP
V
fo
Audio
Ve
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Frecuencia Modulada (FM) - TRANSMISOR
Diagrama en Block
RF
Mod
RF
Oscilador
Modulador
de FM
AF
Amp AF
Micrófono
Antena
Amp RF
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Frecuencia Modulada (FM) - RECEPTOR
Diagrama en Block
Antena
FI
FI
Amp RF
RF
RF
Filtro
Pasa
Bajos
Amp FI
Limitador
Discriminador de
Frecuencia
Mezclador
AF
Amp AF
RF + FI
Sintonía
AF
Oscilador
Local
Amplificador de RF, mezclador, filtro pasa bajos, amplificador de FI.
limitador, discriminador de frecuencia, amplificador de audio y parlante.
Parlante
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Frecuencia Modulada (FM) - RECEPTOR
Discriminador
Limitador
Elimina componentes de AM, que producen ruido
FI
Convierte la señal modulada en FM, a Audio
FI
Limitador
FI
Discriminador
Audio
Tipos:
- PLL
(Detector de Fase)
- Slope (Detector de Pendiente)
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Frecuencia Modulada (FM) - Indice de Modulación
Este índice nos dice en cuánto varía la frecuencia de la portadora modulada, en
relación al nivel de la señal modulante:
Es la máxima variación (peak deviation) de frecuencia de la portadora modulada
Es la máxima frecuencia componente de la señal modulante, o sea el ancho de
banda de audiofrecuencia
Si
Si
el sistema se considera de “banda angosta” (Narrow)
NFM
Separación de Canales:, 20 KHz en VHF y UHF
Dev 3 Khz BW 16 Khz
Bidireccional: Comunicación de voz VHF/UHF, (Radioaficionados, Marítimo,
cuadrillas)
el sistema se considera de “banda ancha” (Wide) WFM
Dev 75 KHz
Separación de Canales: 200 KHz en la banda de 88 a 108 MHz
Sólo recepción: Radiodifusión (FM, TV-VHF, TV-UHF)
BW 175 KHz
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Frecuencia Modulada (FM) – NARROW / WIDE
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
Equipos Multibanda, Multimodo
Los equipos comerciales para radioaficionados trabajan en más de una banda y
en más de un modo. Ejemplos:
Handys: (portátiles) Son para las
bandas de FM, tanto en VHF como
en UHF. Si incluyen ambas, se
denominan “Bibanda”
Yaesu VX-3R
Handheld
FM Transceiver
Bandas Tx:
144 MHz VHF (2 m)
433 MHz UHF (0.7 m)
Botón PTT = “Push to Talk”
Equipos Base: (Fijo o móvil vehicular)
Pueden ser “Bibanda” o “Multibanda”.
Además, pueden ser AM/FM/SSB, en cuyo
caso se denominan “Multimodo”
Yaesu FT897
Base all-mode
Transceiver
Bandas
HF: 10 a 160 m
VHF/UHF
Modos
AM/FM/SSB/CW
Cap 2 - Diagrama en Block y partes funcionales
TRANSCEPTOR de Banda Lateral Única (SSB)
Atlas 210X
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Instrumentos y Mediciones
Variable
Instrumento
Unidad
Conexión
Tensión (voltaje)
Voltímetro
Volt, Milivolt, Microvolt
Paralelo
Amperímetro
Amper, milliamper
Serie
Frecuencímetro
Hz, KHz, MHz, GHz
Paralelo
Wattímetro ("vatímetro")
mW, Watt, KW
Cascada
Corriente
Frecuencia
Potencia
Paralelo
Voltímetro,
Frecuencímetro
Serie
Cascada
Vatímetro
Amperímetro
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Instrumentos y Mediciones
Medición de Tensión
Medición de Corriente
Voltímetro
Amperímetro
A
Fuente
V
Equipo
Fuente
Paralelo
Equipo
Serie
Medición de Potencia
Wattímetro
Salida de Antena
Antena
e
Equipo
W
Com
Masa de Antena
Cascada
Línea de Transmisión
s
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Instrumentos
Voltímetro
mV
Volt
Amperímetro
mA
Amper
Frecuencímetro
Hz KHz MHz GHz
Multímetro (Tester)
Volt, Amper, Ohm
Analog
Digital
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Unidades de Medida - Equivalencias
Nombre
Símbolo
Relación
Microvolt
μV
1.E-06
Milivolt
mV
1.E-03
V
1
Kilovolt
KV
1.E+03
Microamper
μA
1.E-06
Miliamper
mA
1.E-03
A
1
Volt
Amper
Hertz
Hz
1.E+03
Kilohertz
KHz
1.E+06
Megahertz
MHz
1.E+09
Gigahertz
GHz
1.E+12
Miliwatt
mW
1.E-03
W
1
KW
1.E+03
Watt
Kilowatt
?
z
H
en
l
a
iv
o
t
n
uá
A
c
5
2
1
7
u
q
E
)
z
H
(
en
M
K
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Escalas Logarítmicas – Decibeles
)
ca
i
rítm
m
(dB
10
ga
o
aL
E
20
1
l
ca
s
E
sca
50
l
in
L
a
l
ea
(
)
mV
0
100 mV
40
dBm
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Medidor de Señal (“S–Meter”)
Las marcas de la escala de un medidor de S se originan en un método
subjetivo de evaluar la intensidad de la señal, basado en el “Código RST”
R - Calidad de recepción - 5 posibilidades
S - Intensidad de la señal - 9 posibilidades
T - Tonalidad - 9 posibilidades
La escala corre entre S1 y S9, siendo S1 correspondiente a bajo, y S9 a
alto nivel de señal.
R
S
T
HF:
S1
Ilegible
Apenas Perceptible
Nota Muy Ronca y Chirriante
•S0 a S9
S2
Apenas Legible
Muy débil
Nota CA muy grave. Sin musicalidad
•S9 + 10,
S3
Legible con dificultad
Débil
Nota CA grave. Ligeramente musical
•S9 + 20, etc
S4
Legible
Aceptable
Nota CA Moderadamente musical
S5
Perfectamente Legible
Regularmente Buena
Señal Musicalmente Modulada
S6
Buena
Nota modulada, algo Silbante
S7
Moderadamente fuerte
Nota de C.C. con algo de Zumbido
S8
Fuerte
Apenas Residuos de Zumbido
S9
Extremadamente Fuerte
Nota de C.C. ideal y Pura
En la práctica, se construye como un Decibelímetro, sobre el ALC
VHF:
• S0 a S9
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Medidor de Señal (“S–Meter”)
Medidor S para frecuencias Inferiores a 30 MHz
6 dB
10 dB
Voltaje de Señal
Recibida
Indic.
Int.
Relat.
Voltaje de Señal
Recibida
Potencia Recibida
(Zc = 50 Ohm)
S1
-48 dB
20 nV
-34 dBμV
7.9 aW
-141 dBm
S2
-42 dB
40 nV
-28 dBμV
32 aW
-135 dBm
S3
-36 dB
79 nV
-22 dBμV
130 aW
-129 dBm
-30 dB
160 nV
-16 dBμV
500 aW
-123 dBm
-24 dB
320 nV
-10 dBμV
2.0 fW
-117 dBm
-18 dB
630 nV
-4 dBμV
7.9 fW
-111 dBm
S7
-12 dB
1.3 μV
2 dBμV
32 fW
-105 dBm
S8
-6 dB
2.5 μV
8 dBμV
130 fW
-99 dBm
S9
0 dB
5.0 μV
14 dBμV
500 fW
-93 dBm
Indic.
Int.
Relat.
S1
-48 dB
0.20 μV
-14 dBμV
790 aW
-121 dBm
S2
-42 dB
0.40 μV
-8 dBμV
3.2 fW
-115 dBm
S3
-36 dB
0.79 μV
13 fW
-109 dBm
S4
-30 dB
1.6 μV
S5
-24 dB
3.2 μV
S6
-18 dB
6.3 μV
S7
-12 dB
13 μV
S4
3050=fW M-103 dBm
u dBmbu
10 dBμV
fW
-97 y
Re200
c fWpc-91i dBm enaS5
16 dBμV
790e
ón!
22 dBμV
3.2 pW
-85 dBm
S6
S8
-6 dB
25 μV
28 dBμV
13 pW
-79 dBm
S9
0 dB
50 μV
34 dBμV
50 pW
-73 dBm
S9 +
-2 dBμV
Potencia Recibida
(Zc = 50 Ohm)
Medidor S para frecuencias Superiores a 30 MHz
4 dBμV
S9+10
10 dB
160 μV
44 dBμV
500 pW
-63 dBm
S9+20
20 dB
500 μV
54 dBμV
5.0 nW
-53 dBm
S9+10
10 dB
16 μV
24 dBμV
5.0 pW
-83 dBm
S9+30
30 dB
1.6 mV
64 dBμV
50 nW
-43 dBm
S9+20
20 dB
50 μV
34 dBμV
50 pW
-73 dBm
S9+40
40 dB
5.0 mV
74 dBμV
500 nW
-33 dBm
S9+30
30 dB
160 μV
44 dBμV
500 pW
-63 dBm
S9+50
50 dB
16 mV
84 dBμV
5.0 uW
-23 dBm
500 μV
54 dBμV
5.0 nW
-53 dBm
S9+60
60 dB
50 mV
94 dBμV
50 uW
-13 dBm
S9+40
40 dB
http://www.giangrandi.ch/electronics/radio/smeter/smeter.html
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Controles de Ganancia en Receptor
Antena
Mezclador
FI
Amp FI
Amp RF
RF
FI
AF
Detector
(filtro)
RF
X
AF
Amp AF
Parlante
Oscilador
Local
RF + FI
ALC
X
RF GAIN
AF GAIN
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Salida de AF Habilitada
Squelch - Silenciador de Audio en Receptor
Audio
Silenciado
Ruido
Umbral
Audio
Activado
(Ajustable)
ado
r
Cer
o
rt
Abie
Señal de Entrada, RF
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9
Las señales que se desea escuchar deben tener mayor nivel que el umbral
de Squelch
Cap 3 - Frecuencia, mediciones, instrumentos
Impedancia de RF – Impedancia Característica
Antena
Amp RF
Todas las
Impedancias
características
son iguales
Zoant
Zol
Zol
Transmisión y
Recepción
RF/handies,
etc
Zeamp
Adaptación de Impedancias
Antena
Z = 50 Ώ
Amp RF
Zol
Zoamp
Zol
Zeant
Televisión y
Redes de Cable
TV
Z = 75 Ώ
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Ancho de Banda
Ancho de Banda – Definición Básica
AB = f2 – f1
Banda Angosta
Banda Ancha
f1
AB
(se mide en KHz, MHz, etc)
f2
f1
f2
AB
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Ancho de Banda
Valores Típicos
f1
f2
AB
AUDIO
(Hz)
(Hz)
(KHz)
Banda de Audio de uso en Radio AM y Telefonía
Banda de Audio de uso en Radio SSB
Banda de Audio de uso en Radio FM VHF/UHF
Banda de Audio de uso en Radio FM Broadcast
Banda de Audio en Alta Fidelidad (calidad de CD)
300
300
300
100
20
3400
2900
3800
15000
21000
3.1
2.6
3.5
14.9
20.98
RADIO
AM (A3E)
FM Angosta (F3E)
SSB (J3E) LSB
SSB (J3E) USB
fp = Frecuencia de Portadora
ABm = Ancho de Banda de Señal Modulante
(KHz)
fp - ABm
fp - ABm
fp
fp - ABm
fp + ABm
fp + ABm
fp + ABm
fp
2 x ABm
2 x ABm
ABm
ABm
6.2
7
2.6
2.6
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Ancho de Banda
Representación Gráfica
Las escalas logarítmicas
Reflejan mejor el
Comportamiento de los
Dispositivos
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
e?
l
b
i
ns
e
o?
S
v
i
ct
ás
e
l
m
Se
es
s
l
B?
á
á
u
A
m
C
s
ás
le
m
á
ne
Cu
e
i
t
Sistema
ál
u
C
A
A
:
e
Sensibilidad: 0.4
l
A
sib
n
:
AB = 400
e
o
tiv
sS
c
á
Selectividad: 3/4 = 0.75
M
ele
S
s
Má
sA
á
M
B
f1B
A
f1A
f2A
fc = 300
f2B
B:
B
Sistema
B
Sensibilidad: 0.2
AB = 1420
Selectividad: 3/14 = 0.21
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Curva de Ganancia de un Amplificador
Alt
aG
an
an
cia
Sensibilidad, Ganancia
cia/
n
a
Gan n
a
j
Ba uació
n
Ate
Vs
Señal más
Amplificada
Señal más Reducida
o Atenuada
Ve
Señal de
Entrada
La “Curva de Ganancia” (o “de
Transferencia”) de un Amplificador es más
empinada cuanto mayor es la ganancia
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Control Automático de Nivel
(También “Control Automático de Ganancia”)
Salida
Amp RF
Curva de Ganancia
Entrada
FI
Zona de Alta Sensibilidad
Zona de Baja Sensibilidad
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Estabilidad de Osciladores
Se mide por la Variación relativa de frecuencia
Estabilidad
=
Δf
f
se mide en ppm, “partes por millón”
f
Rango de Variación
Tipos de Inestabilidad y sus factores:
Instantáneas Temperatura
Largo plazo Envejecimiento de componentes
Estabilidad
Δf
Oscilador
Mejor
Peor
Cristal
1 ppm
10 ppm
L-C
100 ppm
300 ppm
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Armónicas
Los armónicos son componentes múltiplos de la “Fundamental”
Espectro Componentes
Fundamental
Armónicos
Oscilograma
Resultante
Fundamental
Ver xls con variaciones
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Armónicas
Cómo se compone una
“Onda Cuadrada”
Cuanto más componentes se
incluyan, más se aproxima al
ideal
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Respuesta Lineal (caso ideal)
Distorsión Armónica
Curva de
Respuesta
Salida
Entrada
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Distorsión Armónica
Respuesta de orden impar, típica de los elementos magnéticos
Curva de
Respuesta
Salida
Entrada
Cap 4 - Ancho de Banda, Selectividad, Sensibilidad
Distorsión Armónica
Respuesta de orden par, típica del fenómeno de SATURACIÓN
Curva de
Respuesta
Salida
Entrada
Raúl Crudele – LU1EKR
[email protected]