Newsgroup: it.hobby.radioamatori
Titolo: rx 6: ricevitori a conversione diretta

Ciao a tutti, 
Eccoci alla sesta puntata, nella quale trattiamo di un tipo di
ricevitore che ingiustamente non ha tutta la diffusione che meriterebbe.
Si tratta del ricevitore sincrodina, oggi più spesso chiamato "a
conversione diretta".
La sua idea di base nacque dall'osservazione che in un ricevitore a
reazione, quando il livello di reazione arrivava appena sopra la soglia
d'innesco, diventavano intelleggibile anche i segnali telegrafici (A1),
che prima non lo erano. D'altra parte, mantenere il livello di reazione
appena sufficiente era operazione delicata e scomoda, per cui qualcuno
ebbe l'idea di separare l'oscillatore dall'amplificatore, iniettendo in
quest'ultimo il segnale del primo insieme ai segnali da ricevere. 
Alla luce delle attuali conoscenze, più chiare ed approfondite di quelle
dell'epoca, ciò che accade così facendo è piuttosto semplice:
se il segnale dell'oscillatore locale ha la stessa frequenza della
portante del segnale da ricevere, mescolandosi con quest'ultimo ne
trasla ("converte") le bande laterali a frequenze intorno allo zero; nel
caso di segnali modulati in ampiezza (come sono tra l'altro il CW e la
SSB), le bande laterali rappresentano semplicemente la traslazione del
segnale originale intorno alla portante, per cui da questa nuova
traslazione si riottiene quella che in gergo tecnico viene chiamata la
"banda base" del segnale, ossia il segnale di modulazione. 
Osserviamo che, naturalmente, questo è vero solo per le modulazioni di
ampiezza, e non per quelle d'angolo (frequenza o fase che sia), per cui
in questo tipo di ricevitore non è possibile ricevere le emissioni FM
(Nota: in realtà, se la profondità di modulazione è piccola, in taluni
casi è possibile ricevere anche emissioni NBFM: la spiegazione di questo
fenomeno però è relativamente complicata e comunque va ben aldilà delle
intenzioni di queste chiacchierate, per cui ci limiteremo a prenderne
atto...).
Da quanto abbiamo detto fino a qui, s'intuisce che la struttura di un
ricevitore sincrodina è piuttosto semplice: in effetti, si tratta di un
mescolatore/convertitore, corredato di un oscillatore locale in grado di
coprire la banda che interessa, ed eventualmente preceduto da un
amplificatore front-end (a basso rumore), seguito da una catena di
filtraggio ed amplificazione in bassa frequenza. Il tutto risulta
semplicissimo ed economico, ma nonostante questo è in grado di fornire
prestazioni veramente significative. In particolare, dal punto di vista
della sensibilità si può arrivare a livelli pari a qualsiasi ricevitore
"serio", mentre sul versante distorsione si possono raggiungere
prestazioni *molto* spinte, superiori a quelle di molti ricevitori più
che seri. 
Questo accade perché praticamente tutta l'amplificazione  è concentrata
negli stadi di bassa frequenza che, anche se distorcono, possono
abbassare la resa audio in termini di fedeltà, ma non creano
intermodulazioni significative con altri segnali, per cui l'unico stadio
critico in pratica è il mixer (che, come abbiamo visto, è anche il punto
debole dei ricevitori supereterodina). Adottando un buon mescolatore ad
anello, e con l'avvertenza che i diodi siano ben bilanciati tra loro e
che il mescolatore sia correttamente terminato sulla propria impedenza
caratteristica, si possono raggiungere dinamiche molto spinte. 
Queste caratteristiche fanno del ricevitore sincrodina un eccellente
candidato all'autocostruzione, specialmente per quei radioamatori che
non vogliono o possono spendere grandi cifre per la stazione, ma
rifiutano comunque di adattarsi a prestazioni mediocri.
Ovviamente, poiché tutto si paga, anche questo tipo di ricevitori ha i
propri lati deboli, ai quali bisogna prestare la giusta attenzione. 
Le esigenze di dinamica, nel ricevitore sincrodina, non sono abrogate,
ma solo spostate nella sezione BF, dove è effettivamente molto più
facile soddisfarle, ma non per questo vengono da sole... Dopo il mixer,
si trova infatti una enorme massa di segnali che occupano uno spettro
molto ampio (tutta la banda consentita dal preselettore!) e di
conseguenza le tensioni presenti, che derivano dalla sovrapposizione di
tutti i segnali, possono raggiungere livelli notevoli. 
E' necessario, quindi, realizzare un filtro che consenta il passaggio
della sola banda base (di solito, 300-3000 HZ), con rumore proprio
sufficientemente basso da non disturbare segnali che si aggirano sulle
frazioni di microvolt, e contemporaneamente con dinamica tale da non
essere disturbato dalla presenza di alcuni volt al suo ingresso. Una
dinamica del genere è sostanzialmente fantascientifica: da 0,25 uV a 2 V
(entrambi valori ragionevoli!), la dinamica è di 138 dB, cifra che non è
ragionevole ottenere nemmeno per intercessione diretta di San Guglielmo
( Marconi!:) ). Però, un buon filtro passivo, realizzato con induttori
con nucleo adatto (toroidi adatti, nuclei in ferrite ad olla con
traferro o, meglio ancora, aria), può rispondere alle esigenze in modo
notevole.
Dopo il primo filtro, la banda del segnale da filtrare è ovviamente
molto più stretta, ed i segnali sono stati conseguentemente ridotti in
intensità; a questo punto, anche dei filtri attivi possono prestarsi
egregiamente, sempre che siano realizzati con le opportune precauzioni,
specialmente per quanto riguarda il rumore (è necessario scegliere
operazionali a basso rumore, ma che siano effettivamente tali; infatti,
nei cataloghi e nei data sheet, c'è una certa tendenza ad attribuire con
"nonchalance" l'etichetta di "low noise" a degli affari che sembrano più
soffioni boraciferi che amplificatori). 
A questo proposito, vale la pena di ricordare che molti di noi hanno in
casa un amplificatore con sensibilità e rumore già abbastanza idonei a
questa applicazione: si tratta dell'ingresso "phono" della maggior parte
degli impianti stereo domestici! perciò, in una prima fase sperimentale,
e prima di realizzare un amplificatore ancora più adatto, o comunque
indipendente, ci si può ricordare del buon vecchio stereo... A rigore,
l'ingresso phono possiede un'equalizzazione che potrebbe non essere il
toccasana per un ricevitore, ma in realtà basta un po' di
"controequalizzazione" per fare pari e patta, e per questo servono solo
un paio di resistenze e di condensatori. Il vero limite sta nel fatto
che la dinamica dello stereo raramente supera i 70 dB, che non sono poi
un granché.
Un altro inconveniente, un po' meno facile da ovviare, consiste nel
fatto che il ricevitore sincrodina è congenitamente incapace di
distinguere tra USB ed LSB, che riceve in maniera del tutto identica; si
può dire che in un ricevitore sincrodina la USB è la frequenza immagine
della LSB, e viceversa. Per risolvere questo problema esisterebbe una
strada, che è quella di utilizzare come mixer un modulatore di Weaver,
che sopprime una delle due bande laterali; il fatto è che questa è
un'idea eccellente in teoria ma, in pratica, introdurre nel ricevitore 4
mixer bilanciati al posto di uno solo fa perdere una significativa parte
dei vantaggi del ricevitore: il costo aumenta, l'intermodulazione anche,
la complessità pure... e allora, direte voi? Allora, la risposta è
abbastanza semplice: perché mi dovrebbe interessare sapere se il
corrispondente è in USB o LSB? L'importante è riceverlo bene... <:o)
Un aspetto invece interessante dei ricevitori sincrodina è la
possibillità di ottenere dei livelli di fedeltà audio notevoli,
adottando filtri di bassa frequenza con idonea risposta, ad esempio,
adottando una risposta di Butterworth, che è la più piatta possibile, e
quindi molto adatta all'alta fedeltà audio, oppure filtri di Bessel che,
presentando la minima distorsione della fase sono particolarmente adatti
alla ricezione e successiva decodifica di segnali ad impulsi con il
minimo tasso di errore; per quest'ultima caratteristica, le
configurazioni a conversione diretta alla banda base sono normalmente
utilizzate nelle reti di telecomunicazioni (fdm) e trasmissione
dati(modem in banda traslata).
Nella realizzazione pratica di un ricevitore sincrodina amatoriale, per
ovviare alla necessità di regolare continuamente il volume d'ascolto, è
possibile inserire nella catena di bassa frequenza un compressore di
dinamica (ALC o AGC) che mantenga il livello di ascolto a volumi
confortevoli. Si osservi che ancora una volta questa compressione,
poiché è operata successivamente al filtraggio del segnale, può
eventualmente introdurre distorsione della modulazione, ma non introduce
intermodulazione con altri segnali.
Anche per questa volta siamo arrivati alla fine; complimenti a chi è
arrivato fino a qui senza addormentarsi prima :) e ciao a tutti, alla
prossima puntata.
-- 
73 es 51 de i3hev, op. mario
http://digilander.iol.it/hamweb
http://digilander.iol.it/esperantovenezia

 prossima puntata.
Difficile addormentarsi leggendo le tue "chiacchierate"!
Se il tuo fine e' quello di far uscire dai cassetti qualche saldatore,
ci sei vicino! :-)
--
73 de Roby IZ3CYN
Visita 
http://digilander.iol.it/hamweb/
, il sito che ti aiuta a
diventare radioamatore!
http://it.egroups.com/group/ham-club
, la ML dedicata ai radioamatori.

 ci sei vicino! :-)
Beh, almeno il fine č chiaro... :-)
Ciao.


Complimenti complimenti e complimenti
non ho altri commenti
Aspetto sempre i commenti sui PLL
iw3...@libero.zzzzzzzzzzzz
i zzzzzzzz finali vanno sostituiti con it.
mi sono cominciati ad arrivare degli strani messaggi senza mittente che
contengono exe, prontamente eliminati, e pubblicità di siti non graditi.
State attenti a quello che ricevete.

Beh, almeno il fine è chiaro... :-)
ok, ma... gli schemi ??
cominciando da un RX per la banda dei 40 metri, per esempio.
Art, IK7JWY
www.qsl.net/ik7jwy
 (enjoy the Forum !)
it.egroups.com/group/ham-club
(limited access group)