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Titolo: Tuner e rumore termico

Salve a tutti,
chiedo un consiglio sul seguente argomento. Anzitutto, spero il
seguente grafico possa chiarire meglio ciò che sto per esporre:
Antenna_ricezione ==(_P_)==> tuner ==(_C/N_)==> ricevitore
Se voglio considerare il solo rumore termico (gaussiano) del mio
apparato ricevente dovrei:
1) calcolare la potenza del segnale _P_ a valle dell'antenna
2) ricavare il valore P/N in uscita al tuner legata al rumore termico
dalla seguente relazione P/N = P/(FkTB)
dove:
-F è la cifra di rumore del tuner
-k costante di Boltzamann
-T temperatura
-B banda di rumore
in questo modo dovrei avere il rapporto SNR in relazione al solo
rumore gaussiano introdotto dallo strumento di ricezione, giusto ?
Saluti

 rumore gaussiano introdotto dallo strumento di ricezione, giusto ?
No. Il contributo del "ricevitore", e' proprio la cifra di rumore, che 
tu inserisci nel calcolo.
In pratica, una volta stabilita la potenza di rumore termico, puoi 
ricavare il rapporto P/N all' ingresso, e aggiungendo la figura di 
rumore del tuner (ammesso che questa sia nota), calcolare il rapporto 
P/N all' uscita del tuner.
Quindi: P/N(ant)+F(tuner)=P/N(tuner).

 tu inserisci nel calcolo.
grazie per avermi corretto, ho scritto in maniera confusa ciò che
volevo dire. Il rumore gaussiano di cui parlo è il rumore termico
"captato" dalla antenna. Il ricevitore ci mette del suo poi con la
cifra di rumore.
Ho un dubbio, forse stupido. Supponendo che un ricevitore radio sia
raffreddato a 0 K (non c'è rumore termico interno) la "temperatura di
rumore" è banalmente quella esterna ? (quindi, ad esempio 290°K)

 ha scritto nel messaggio 
news:bc73e045-6bfd-4c4e...@z14g2000yqa.googlegroups.com...
Salve a tutti,
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Saluti
Non riesco a seguire il tuo ragionamento perche' sembri dare importanza al 
rumore termico in uscita al tuner, dove invece il rumore termico e' generalmente 
trascurabile rispetto al rumore esterno (ovvero quello che accompagna il segnale 
proveniente dall'antenna). Ed anche perche' non riesco a comprendere la domanda 
finale (cos'e' lo "strumento di ricezione"?).
Penso comunque che possa esserti utile considerare quanto segue (ragionando in 
HF, cioe' nelle bande nelle quali tipicamente si usano i tuners):
- un tuner ideale che non comporti attenuazione non introduce alcun rumore. 
Invece un tuner reale che comporti dell'attenuazione introduce del rumore, ma in 
quantita' molto limitata e generalmente trascurabile. Infatti la figura di 
rumore del tuner e' numericamente uguale alla sua attenuazione, che generalmente 
e' <1dB. Stessa relazione vale per il cavo coassiale di discesa (figura di 
rumore del cavo = attenuazione).
- in HF il rumore termico proprio del ricevitore (a meno che non sia proprio una 
fetenzia), come pure quello del tuner, sono trascurabili rispetto al rumore 
esterno , per cui e' quest'ultimo a dominare le prestazioni del sistema 
ricevente. Quindi i benefici che si possono ottenere migliorando il fattore di 
rumore del ricevitore sono generalmente molto limitati, e cio' e' tanto piu' 
vero quanto piu'  bassa e' la frequenza. Il piccolo aumento del rumore causato 
dall'attenuazione del tuner, come pure quello causato dall'attenuazione del cavo 
coassiale di discesa (anch'esso generalmente < 1dB), non cambiano 
apprezzabilmente le conclusioni.
Diversa e' la situazione in VHF e sopratutto in UHF, dove generalmente si hanno 
in concomitanza:
- una forte riduzione del rumore esterno
- un forte aumento della perdita del cavo
- un piccolo aumento della figura di rumore del ricevitore
Saluti
Antonio I0JX

 - un piccolo aumento della figura di rumore del ricevitore
Dal "libro bianco" del AGCOM leggo:
"Sia per la ricezione fissa sia per quella mobile si assume un valore
di cifra di rumore (del tuner) pari a 7 dB, come indicato da CEPT nel
Chester Agreement .N. B.: tale valore va inteso come valore da
utilizzare per le simulazioni di copertura e non come valore minimo
richiesto per il ricevitore d’utente."
Che va un po in disaccordo con il valore <1dB che dai tu. Più avanti
però aggiungi che in UHF c'è "un piccolo aumento della figura di
rumore del ricevitore". Questo spiegherebbe perché si passa dal tuo
valore <1dB ad i 7dB indicati dalla CEPT ?
IMHO non mi sembra un piccolo aumento, ma sicuramente ci sono molte
cose che mi sfuggono...
Saluti e grazie per le risposte.

 rumore" è banalmente quella esterna ? (quindi, ad esempio 290°K)
No per un paio motivi:
- formalmente perche' la temperatura di 0K e' irraggiungibile, per 
definizione
- perche' esiste la radiazione di fondo (3K)
Di fatto puo' capitare (se le condizioni lo impongono) di dovere 
raffreddare i primo stadi di ricezione, anzi, se la memoria di sorregge, 
mi risulta che qualche radioamatore lo faccia, in casi assolutamente 
particolari.

 definizione
che stupido che sono!

grazie del post.
Per ora considero solo il rumore termico per valutare, in una via del
tutto teorica, quelle che sono le performance di un ricevitore in
condizioni quasi ideali. Quindi assenza di rumore esterno, presenza
del solo rumore termico e cifra di rumore del tuner.
Doverosa premessa che ho mancato, sono in UHF con il segnale DVB-T.
Credo che il misunderstanding sia legato al significato della parola "tuner". Tu 
per "tuner" evidentemente intendevi il "sintonizzatore" di un ricevitore 
televisivo o cellulare o DVB che opera tipicamente nel range UHF. Io per "tuner" 
intendevo invece l'"accordatore" di un apparato ricetrasmittente 
radioamatoriale, che normalmente viene solo utilizzato in HF
Dal "libro bianco" del AGCOM leggo:
"Sia per la ricezione fissa sia per quella mobile si assume un valore
di cifra di rumore (del tuner) pari a 7 dB, come indicato da CEPT nel
Chester Agreement .N. B.: tale valore va inteso come valore da
utilizzare per le simulazioni di copertura e non come valore minimo
richiesto per il ricevitore d’utente."
Che va un po in disaccordo con il valore <1dB che dai tu. Più avanti
però aggiungi che in UHF c'è "un piccolo aumento della figura di
rumore del ricevitore". Questo spiegherebbe perché si passa dal tuo
valore <1dB ad i 7dB indicati dalla CEPT ?
IMHO non mi sembra un piccolo aumento, ma sicuramente ci sono molte
cose che mi sfuggono...
Premetto che allo stato attuale della tecnologia e' oggi possibile ottenere 
normalmente figure di rumore molto basse praticamente a qualunque frequenza, ad 
es. < 1dB a 15 GHz e <4 dB a 40 GHz. Nel campo di frequenza che interessa te, 
cioe' le UHF, si ottengono facilmente figure di rumore <0.5 dB.
Quello che e' scritto nel libro bianco dell'AGCOM  si riferisce ai ricevitori 
dei telefonini cellulari, i quali hanno delle figure di rumore piuttosto cattive 
(7 dB) solamente a causa della presenza del duplexer che serve a poter 
utilizzare la stessa antenna in ricezione ed in trasmissione.
In altre parole, se non ci fosse la necessita' delduplexer, il ricevitore del 
telefonino potrebbe avere un'ottima figura di rumore (diciamo 0.5 dB), ma la 
forte attenuazione introdotta dal duplexer causa l'aumento della figura di 
rumore fino a 7 dB.
Il motivo per cui il duplexer del telefonino ha un'attenuazione cosi' elevata e' 
duplice:
- data la vicinanza tra le frequenza di ricezione e trasmissione, un duplexer a 
bassa pardita sarebbe solo realizzabile con delle cavita' che chiaramente non 
entrerebbero nel limitato spazio del telefonino. Si debbono percio' usare altri 
circuiti, che pero' comportano attenuazioni molto piu' elevate
- quando si progetta un duplexer, bisogna decidere se ottimizzarlo per bassa 
attenuazione in trasmissione ed alta in ricezione, oppure per alta attenuazione 
in trasmissione e bassa in ricezione. Normalmente si sceglie il primo approccio, 
perche' mentra un'elevata attenuazione in ricezione e' compensabile aumentando 
la potenza della stazione radio base (cosa che, dal punto di vista tecnico, e' 
facilmente fattibile), un'elevata attenuazione in trasmissione sarebbe solo 
compensabile incrementando la potenza trasmessa dal telefonino, cosa molto piu' 
problematica sia per la difficolta' di generare un elevata potenza RF nel 
telefonino, che per l'elevato consumo delle batterie che ne conseguirebbe.
Saluti
Antonio I0JX

grazie per le risposte di entrambi, mi sono state molto utili.
Saluti

 ed in trasmissione. 
No. Il libro bianco che cita Alexis (o, ancora meglio, la fonte originale, 
il Chester Agreement) non si riferisce specificatamente ai telefonini, ma 
più in generale alla ricezione DVB-T fissa o mobile. (I telefonini non sono 
citati in nessuna parte del documento).
In ogni caso i cellulari che includono un tuner dvb-t impiegano in genere 
un'antenna a parte (quindi no duplexer).
73's AleX (IK5NJM)

 73's AleX (IK5NJM)
Non conosco quel lěbro bianco ne' il chester agreement. Comunque, se la figura 
di runore e' riportata essere 7dB quando la tecnologia consumer offre 0,5 dB a 
12 GHz, evidentemente qualche causa di attenuazione che intervenga a peggiorare 
cosi' sensibilmente la figura di rumore ci deve essere.
Saluti
Antonio I0JX 

 figura di rumore ci deve essere. 
No. Semplicemente č un valore pessimistico usato per la pianificazione.
73's AleX (IK5NJM)

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"AleX" <spammen...@NOSPAMlibero.it> ha scritto nel messaggio 
news:49f0c997$0$1117$4faf...@reader4.news.tin.it...
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Senza voler entrare in una discussione prolungata, osservo come nei due 
documenti in sostanza si dica che:
- il noise factor dei ricevitori fissi e' assunto essere in ogni caso 7 dB, 
nonostante si dica anche che la perdita della discesa vari da 2 a 5 dB secondo 
la frequenza (da 200 a 800 MHz)
- il noise factor dei ricevitori mobili e' anch'esso assunto essere 7 dB, 
nonostante si dica che, in quel caso, la perdita della discesa sia nulla, e non 
adducendo alcun motivo per una prestazione cosi' scarsa
E' chiaro quindi che, come dici tu, 7 dB e' un valore di riferimento, da 
utilizzare per gli scopi per i quali il documento e' stato redatto.
Ma e' anche chiaro che si tratta di un valore che ha poco significato per chi, 
come Alexis, tenti di ricostruire, in maniera quantitativa, come vadano in 
realta' le cose nei ricevitori.
Saluti.
Antonio I0JX 

 come vadano in realta' le cose nei ricevitori.
Alexis sta facendo un po' di confusione tra quelle che sono *specifiche* 
minime per gli apparati dettate dalle normative (lower bound/upper bound) e 
quelli che sono i valori effettivi misurabili. 
(Vedi thread passati)
73's AleX (IK5NJM)

Ciao,
effettivamente come ha sottolineato AleX il valore di 7 dB è un valore
di riferimento *minimale* di prestazioni. Adesso non ricordo con
precisione con quali parole ma il documento AGCOM (scritto sulla base
del Chester Agreement, in alcuni punti ne è semplicemente la
traduzione) indica che _alla tecnologia attuale_ (attenzione, quella
del documento AGCOM, 5-6 anni fa ?) un'ampia classe di ricevitori
utente (DVB-T) ha un NF non superiore a 7 dB.
Come AleX ha segnalato la situazione attualmente non è migliorata di
molto rispetto quel valore iniziale. Ho visto diversi documenti
abbastanza recenti in cui si parlava di NF da 3 / 5 dB.
Lo scopo, il mio scopo, è quello di valutare il valore di campo minimo
incidente sull'antenna partendo proprio dal rumore termico del
sintonizzatore e da un C/Nmin, all'interno di un contesto del tutto
generale. Proprio perché il modello deve essere generale ho preso come
riferimento i 7 dB del libro bianco, senza legarmi ad una particolare
tecnologia (che, stando alla mie _modeste_ conoscenze, al più si
scende a 3 dB)
OT: Poi, se si vuole discutere su quanto un valore possa essere
lontano da quello reale se il modello si basa sul solo rumore termico
ho aperto un thread qui: 
http://groups.google.it/group/it.hobby.radioascolto/browse_thread/thread/a07f3b7a4deaf7e7#
:)
Grazie, saluti

 
http://www.dibcom.com/Images/Upload/pdf/whitePaper2_integration_MD_V2.pdf
Leggendo la descrizione si comprende come abbiano fatto un grossissimo lavoro di 
integrazione in uno spazio minimale, dovendo evidentemente cosi' sacrificare le 
prestazioni rispetto a cio' che il dispositivo front-end sarebbe in grado di 
offrire. Tra l'altro probabilmente non riescono a fare un tracking ottimale dei 
circuiti accordati su tutta la banda del tuner e questo certamente influisce 
sulla figura di runore complessiva, la quale tra l'altro variera' con la 
frequenza...
Saluti
Antonio I0JX

 front-end sarebbe in grado di offrire. 
Infatti.
73's AleX (IK5NJM)