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Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

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[1] Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto Utentemarcel » 3 nov 2019, 20:12

Buona sera!
Ho i dati tecnici di un ricetrasmettitore portatile, i quali riportano la misura del S/N. Vorrei sapere come si procede per tale misura. Posto sotto l'immagine dei dati forniti dal costruttore.
Dispongo di generatore RF Marconi, oscilloscopio/i generatore di forme d'onda e multimetri ordinari vari.

Schermata da 2019-11-03 19-02-04.jpg
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[2] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto UtenteMax2433BO » 5 nov 2019, 11:46

Potresti iniziare a guardare qui da pag. 36 in avanti le procedure di test sui ricevitori.

O_/ Max
Disapprovo quello che dite, ma difenderò fino alla morte il vostro diritto di dirlo [attribuita a Voltaire]

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[3] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto Utentemarcel » 5 nov 2019, 14:02

Grazie. Ho scaricato .
Avevo trovato nei giorni scorsi altri manuali più sintetici e ho capito che devo imparare prima a rilevare in NOIS , poi la distorsione armonica e quindi poi arrivi al SINAD. E' una cosa che mi affascina tantissimo! Non ho ne un analizzatore di spettro ne il voltmetro distorsimetro, che sono costosissimi.
Ho un oscilloscopio digitale con la funzione FFT.
Vi è un video su internet in inglese dove l'operatore calcola il tutto con oscilloscopio , carta , penna e calcolatrice. Non capisco l'inglese ma riesco un po a leggerlo , e dato che gli italiani ormai non fanno niente più, mi tocca cercare di capire quello che fa....
Magari se qualcuno sà come calcolare il NOISE con oscilloscopio e lo spiega sinteticamente , sarebbe cosa gradita a me, e utile per il forum.


Misura della distorsione armonica
https://www.youtube.com/watch?v=s_cVP5gu4SY
Ciao
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[4] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 5 nov 2019, 16:46

Forse, la misura "S/N ratio with 0,5 uV input: min 30 dB " puoi effettuarla in modo approssimato, e non canonico, con il solo oscilloscopio.

30 dB corrisponde a un rapporto di tensione di 31,6 ,quindi un valore abbastanza elevato.

Se visualizzi sull'oscillo il rumore bianco (soffio) della tensione all' altoparlante, supponiamo che rilevi una fascia ( "erba" "barba") spessa due millimetri.
Se applichi al ricevitore un segnale modulato in ampiezza al 100 % con una sinusoide,
sull'oscillo dovresti visualizzare una sinusoide cui è sovrapposta la " barba" del rumore.
L'ampiezza della sinusoide deve essere 31,6 volte l'ampiezza della " barba".

Gli specialisti possono obiettare che il rumore supposto gaussiano non si misura in ampiezza da picco a picco, ma in valore efficace e quindi il mio suggerimento è empirico ed errato.
Un segnale gaussiano può assumere anche rari valori di picco molto elevati,
anche se il suo valore efficace coincide con la varianza, o qualcosa di simile se ben ricordo :-) .

Le cose si complicano se il RX è in modulazione di frequenza, perché a segnale nullo la deviazione di fase è teoricamente infinita e il soffio in uscita è messimo.

Sospetto che il fabbricante sia stato "astuto" a definire la prestazione del RX come ha scritto,
invece che uV per gli usuali 12 dB SINAD (signal noise and distorsion)
oppure uV per 6 dB S/N.

Per i RX FM, si usa anche indicare la sensibilità in uV (di un segnale non modulato)
per 10 dB di silenziamento dell'uscita senza segnale in ingresso..o qualcosa del genere..


O_/
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[5] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 5 nov 2019, 20:18

Cerco di fare un ragionamento pratico:
Manda un segnale di 0,5 microV modulato alla presa di antenna, da qui non si scappa.
Poi regola la sintonia, filtri, RFgain, demodulatore, squelch escluso, volume e tutto quanto per ricevere al meglio quel segnale. Misura il segnale in uscita dal ricevitore sull'oscilloscopio. Poi manda lo stesso segnale di 0,5 microV alla presa di antenna ma questa volta non modulato, non toccare altro se non la sensibilità dell'oscilloscopio e misura nuovamente il segnale in uscita, che adesso è costituito soltanto da rumore. Dovresti trovare il detto rapporto di 1:31 fra le due misure in uscita effettuate se non sbaglio.
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[6] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto Utentemarcel » 6 nov 2019, 22:43

Buona sera !
Grazie per le risposte, domani cercherò di fare le misure e vi porterò i risultati.
Vi faccio presente che questa radio e in AM.
Imposterò la modulazione 50%. Credo che vada bene cosi.
A presto
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[7] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto Utentecoppo76 » 7 nov 2019, 0:19

Il valore S/N di solito viene misurato a 10dB in AM o SSB, inquanto i sintonizzatori riescono a discriminare correttamente segnali che siano superiori al fondo di rumore di questo valore. In realtà molti apparati radio riescono a demodulare segnali anche solo di 5dB sopra il rumore, ma la modulazione risulta abbastanza fastidiosa da ascoltare..., mentre a 10dB si può percepire un lieve fruscio.
Invece Il SINAD a 12 dB e il metodo più comune per testare la sensibilità del ricevitore in FM.
Senza distorsimetro e generatore Marconi non puoi misurare la sensibilità di un ricevitore e anche con questi strumenti è necessario avere una certa conoscenza in ambito misure. il SINAD è una misura standarizzata e di conseguenza è necessario seguire la misura con una certa metodica, il valore di 12 dB garantisce una ricezione ottimale, con pochissimo fruscio.
La misura del SINAD come qualsiasi misura di sensibilità di un ricevitore è cosa abbastanza complessa, per fare un esempio, se tra il generatore e il misuratore c'è differenza anche solo di 2Hz, la misura risulterà diversa. Inoltre i ricevitori moderni hanno sensibilità di 0,15 uV, quindi lo strumento deve generare segnali estremamente precisi e con ampiezza nell'ordine di -130dBm o meglio -140 dBm.
Il distorsimetro poi andrebbe anche settato a dovere con filtri idonei per la situazione.... In pratica quando il generatore invia il segnale in ingresso al ricevitore, lo strumento di lettura deve poter misurare il delta tra la prima armonica e il rumore di fondo tra quella successiva e così per tutte le armoniche, dopodichè effettua la misura del THD in dB a 2,5dB che sommati a 9,5 di S/N raggiungono il valore stabilito per ottenere in uscita al demodulatore un segnale "radio 5".
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[8] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto Utentemarcel » 9 nov 2019, 20:46

Salve!
Innanzitutto mi scuso e correggo, quanto detto nel mio post precedente. Si tratta in realta di una radio in FM e non AM.

Ho fatto lo stesso test su due ricevitori con gli stessi parametri ed ho ottenuto pressapoco gli stessi risultati S/N. Siamo li….

Allora,
Vi spiego cosa ho fatto.
1) Usando il Marconi ho inviato alla radio un segnale di 0,5uV, deviazione di frequenza 2,5KHz(banda narrow?) sui 145MHz.

2) Ho prelevato il segnale AF dalla presa per cuffia e l’ho inviato all’oscilloscopio. Ho alzato il volume al massimo ed ho notato il punto di schiacciamento della/e cresta della sinusoide. Quindi ho abbassato il volume fino ad ottenere una sinusoide regolare. Vedi Fig 1

3) Ho usato la funzione FFT in modalita Dbrms, ed ho usato due cursori (S e E). Il cursore S l’ho posizionato sulla punta massima della modulante(1KHz). Vedi Fig 2 a destra. E il cursore E l’ho posizionato più sotto sui punti massimi del rumore +o-

4) A destra in basso ho notato il Delta(?) che era di 29,6DB. Vedi figura due.

Adesso credo, --forse a torto-- che il 29,6 del “dV” stia a significare proprio quello che riporta il datasheet (min 30 DB)che vi ho inviato al primo post. E cosi? Cioè : La distanza tra il segnale utile e quello di rumore deve essere minore di 30 DB?



Grazie!
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[9] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto Utentecoppo76 » 10 nov 2019, 15:40

Hai mandato alla radio una portante modulata di ampiezza -113dBm (0,5 uV)?
Per testare la sensibilità di un apparato che non conosci le caratteristiche, dovresti inviare un segnale più basso e trovare tu stesso il valore minimo di segnale che ti restituisce in uscita del demodulatore una modulazione comprensibile e priva di disturbo.

I 30 dB di S/N con segnali così bassi mi sembrano tanti, quasi inverosimili!.... , comunque sui moderni sintonizzatori a partire da fine anni 90, le misure in FM si effettuano con metodo SINAD a 12dB (circa 9,5dB S/N + 2,5 dB THD) e devi inviare la portante modulata in ingresso al sintonizzatore, partendo appunto da un segnale più alto e abbassarlo fino al raggiungimento del valore SINAD a 12dB. Raggiunta questa condizione puoi ascoltare il tono e verificare la corretta demodulazione, quasi priva di fruscio. La modulazione va benissimo con il tono da 1KHz, mentre la deviazione è meglio utilizzare quella massima impostabile dalla radio o 5Khz.

Un ricevitore Supereterodina può demodulare correttamente anche segnali più deboli di quelli dichiarati a patto che il rapporto S/N sia maggiore di 6>10 dB e la distorsione armonica sia inferiore a 3% .
Il rapporto S/N varia in funzione della temperatura, della figura di rumore e del rumore di rete. Stessa cosa per il sistema di misure che utilizzi, che a questo devi considerare anche il rumore di rete e quello ambientale che viene captato dalle sonde.

Quando generi una portante questa dovrebbe avere un rumore di fase più basso di quella generata dall'oscillatore sotto test.
Poi se non si conosce la larghezza del filtro di misura è difficile capire se l'oscilloscopio effettui la misura del delta tra la portante a bassa frequenza e del rumore di fondo in maniera coretta.
Il S/N si dovrebbe misurare tra una armonica e l'altra in quanto se misuri il rumore in una porzione di spettro molto disturbata o in presenza di altro segnale, la misura sarà falsata.
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[10] Re: Misura S/N di un ricevitore radio - Come si procede?

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 11 nov 2019, 18:37

marcel ha scritto:3) Ho usato la funzione FFT in modalita Dbrms, ed ho usato due cursori (S e E). Il cursore S l’ho posizionato sulla punta massima della modulante(1KHz). Vedi Fig 2 a destra. E il cursore E l’ho posizionato più sotto sui punti massimi del rumore +o-

Forse è giusto ma non trovo riscontro, un po' per mia pigrizia e un po' perché l'argomento della FFT non è trattato nei classici testi.
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