Escolhendo
o melhor receptor
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Autor: Sarmento Campos
Rio de Janeiro - Brasil
http://www.sarmento.eng.br
INTRODUÇÃO
PRINCÍPIOS BÁSICOS
COBERTURA
DE FREQÜÊNCIA
LEITURA
DE FREQÜÊNCIA E SINTONIA
SENSIBILIDADE
SELETIVIDADE
SINTONIA
DE BANDA PASSANTE
LIMITADORES
DE RUÍDO E BRANQUEADORES
VOLUME
E CONTROLE AUTOMÁTICO DE GANHO
INDICADORES
DE SINAL E S-METERS
MEMÓRIAS
E CIRCUITOS DE SINTONIA MÚLTIPLA
RECEPÇÃO
DE SSB E OSCILADORES DE BATIMENTO DE FREQÜÊNCIA
RECEPÇÃO
SSB POR PORTADORA EXALTADA
DETECÇÃO SÍNCRONA
ESCOLHENDO
O MELHOR RECEPTOR
GLOSSÁRIO
TÉCNICO
O
clássico Sony ICF-2010 apesar de não mais fabricado, continua uma referência
em matéria de receptores portáteis
INTRODUÇÃO
Selecionar um rádio de
ondas curtas pode ser difícil, especialmente se você nunca comprou um antes.
Existem muitas opções, com preços variando de aproximadamente R$ 100,00 até
alguns milhares de reais. As especificações são normalmente desafiadores; o
que pode significar por exemplo a frases similares a "4kHz @ -6 db" ou
"entrada de 50 Ohms desbalanceada" ?
Aqui, abrangeremos os
diferentes tipos de rádio de ondas curtas, como funcionam, e o significado e
importância das diversas características e especificações. Também, sempre
que possível e aplicável, farei a equivalência entre os termos técnicos e
jargões especificados pelos fabricante nos manuais - que normalmente são
escritos em inglês - para o português. Desta forma, além de compreendermos a
tarefa da escolha de um rádio, poderemos consultar as especificações
originais em inglês, mesmo sem o domínio deste idioma.
Algumas vezes também,
veremos rádios sendo referidos como receptores de comunicações. Este termo
geralmente se refere aos mais avançados receptores capazes de receber vários
tipos de sinais ( AM, CW, SSB, RTTY e outros ) sob condições de escuta muito
difíceis. Outro termo que encontraremos com freqüência é receptor portátil.
Como o nome indica, este é um radio que pode ser facilmente carregado e operado
através de pilhas. A distinção entre estes dois tipos de receptores se tornou
obscura nos anos recentes. Muitos receptores portáteis agora oferecem
desempenho e características formalmente disponíveis apenas em modelos de
comunicações, enquanto outros dispositivos de comunicações são leves e
compactos o suficiente para serem operados a partir de baterias tais quais
encontradas em automóveis.
PRINCÍPIOS
BÁSICOS
Realmente ajuda conhecer um
pouco como um típico radio de ondas curtas funciona. Isto torna mais fácil
entender a importância das diversas especificações do receptor e a determinar
quais características são mais importantes.
Todos os receptores atuais são
denominados super-heteródinos. Isto significa que a freqüência recebida ( tal
como 11925 kHz ) é modificada para outra freqüência fixa ( tais como 455 kHz
ou 10.7 Mhz ) antes do sinal do radio ser transformado em áudio que possamos
ouvir. Algumas vezes o sinal de radio recebido é convertido a duas ou até três
diferentes freqüências fixas; isto é conhecido como dupla ou tripla conversão.
A técnica super-heteródino é usada porque algumas funções, como a amplificação
do sinal recebido, são mais fáceis e eficientemente alcançadas em uma única
freqüência do que através de um espectro largo de freqüências.
A figura 1 mostra o diagrama
de blocos de um receptor super-heteródino adequado para recepção de AM, SSB
ou CW.
Figura 1.
Os sinais de rádio captados
na antena produzem correntes elétricas muito fracas na própria antena. Estas
correntes fracas são amplificadas na seção de amplificação de Rádio Freqüência
(RF). O sinal amplificado é então aplicado ao estágio de mistura. Note que o
sinal vindo da seção de oscilação local também é aplicado ao misturador.
Como o seu nome implica, o misturador combina os sinais vindos do oscilador
local e do amplificador de RF para produzir um sinal novo, de freqüência fixa
tal qual 455 kHz. Esta é conhecida como a Freqüência Intermediaria (FI).
Independente da real freqüência que o radio possa estar sintonizado ( por
exemplo, 11925 kHz ), a freqüência intermediaria permanece constante.
O circuito misturador é
normalmente seguido por um amplificador de freqüência intermediaria. Este
estagio amplifica a FI e a alimenta ao detector. O detector é a seção do
receptor que converte a freqüência intermediaria em áudio compreensível. Se
o sinal é CW ou SSB, um oscilador de batimento de freqüência prove uma
portadora substituta para tornar o sinal inteligível. Finalmente, o estagio de
amplificação de áudio amplifica o áudio do detector de forma que possamos
ouvi-lo através de auto falantes ou fones de ouvido.
Se for usado conversão
dupla ou tripla, os diferentes estágios de mistura e amplificação de FI são
normalmente encadeados entre si.
COBERTURA
DE FREQÜÊNCIA
A maioria dos radio de ondas
curtas são definidos como "all band" ( todas as bandas ) ou
"general coverage" ( cobertura geral ), significando que cobrem pelo
menos a partir de 540 kHz até 30 MHz ou superior. Muitos rádios de OC também
incluem cobertura abaixo a partir de 150 kHz, e alguns também incluem a banda
de difusão comercial FM. Os rádios ditos "todas as bandas" cobrem o
intervalo de 540 kHz a 30 MHz sem nenhuma lacuna ou omissão de freqüências.
Nos anos anteriores, muitos
radio de ondas curtas sintonizavam apenas alguns segmentos ou bandas, usualmente
em porções de 500 kHz de largura. Como exemplo, um receptor poderia sintonizar
a faixa de 40 metros de 7000 a 7500 kHz ou 6900 a 7400 kHz, enquanto em 31
metros, poderia sintonizar de 9500 a 10000 kHz. Hoje em dia, quase todos
os radio possuem cobertura continua. As exceções são alguns portáteis
com cobertura apenas das principais bandas de difusão internacional. A não ser
que o fator preço seja um fator muito crucial na sua decisão de compra, sua
melhor opção é sempre por um receptor de faixa continua. Tal radio irá
permitir a experiência de se ouvir a atividade de radio em todo o espectro e não
se tornará obsoleto se seus interesses aumentarem ou mudarem.
LEITURA
DE FREQÜÊNCIA E SINTONIA
Há alguns
anos atrás, localizar uma determinada freqüência em um rádio de ondas curtas
se parecia como atirar no escuro - algumas vezes com sucesso, mas, freqüentemente
errando o alvo. Nesses dias, mover o botão de sintonia algo em torno de 3 centímetros,
era o suficiente para cobrir 500 kHz no espectro de freqüência.
Atualmente, o processo é
muito mais avançado. Na realidade, não existem motivos para possuir
um radio de ondas curtas que não indique precisamente qual freqüência você
esta sintonizando. A grande maioria dos receptores atuais apresentam alguma
forma de leitura direta da freqüência, seja através de LEDs ( diodos
emissores de luz ), mostradores fluorescentes, ou de cristal liquido ( LCD ).
Algumas vezes a freqüência desejada é alcançada através de se sintonizar até
que o mostrador exiba a freqüência apropriada, enquanto outras vezes a freqüência
desejada pode ser informada diretamente através de um teclado, similar as
teclas de discar do telefone. Alguns rádios permitem ambos processos de
sintonia.
Os modelos de mostrador a
LED ou tubos fluorescentes comumente consomem mais energia que os de cristal
liquido ( LCD ), os tornando mais adequados a operação através de tomadas elétricas
ao invés de baterias. Enquanto os modelos de LCD e LEDs representam um grande
avanço em comparação com os métodos tradicionais analógicos, eles podem
apresentar alguns inconvenientes quando se comparar alguns receptores.
Muitos rádios modernos
utilizam um circuito eletrônico baseado na tecnologia Phased-Locked-Loop ( PLL
), significando na prática que a sintonia ocorre em passos os incrementos ao
invés de ser continua, dentro de um intervalo.. Um rádio de ótima qualidade
pode apresentar um passo de sintonia de 0.1 kHz ( 100 Hz ). Isto significa um
acréscimo ou decréscimo na freqüência de 0.1 kHz enquanto se manipula o botão
de sintonia. Supondo que o rádio esteja sintonizado exatamente em 9500 kHz, ao
se sintonizar para cima, serão sintonizados 9500.1 , 9500.2 kHz e por assim
adiante. O rádio por sua vez seria incapaz de sintonizar com exatidão freqüências
como 9500.15 ou 9500.22 kHz. Em termos práticos, isto não é problema, pois
mesmo "modos estreitos" como CW ocupam pelo menos 100 Hz de espectro
de freqüência, logo, não há possibilidade de perder qualquer sinal.
Muito receptores de comunicação
possuem múltiplas taxas de sintonia ou velocidades. Isto permite
sintonizar rapidamente uma freqüência usando velocidade rápida, tal qual taxa
de 1 kHz, para depois permitir sintoniza fina do sinal através de um botão
diminuindo a taxa de sintonia, tal qual 0.1 kHz ou 0.01 kHz. Para uma ótima
sintonia, uma taxa de sintonia de 0.1 kHz ou menor funcionará muito bem.
Entretanto, alguns receptores ( principalmente os menos caros tais como os portáteis
) apresentam incrementos de sintonia de 1 kHz ou mesmo 5 kHz ). Tais rádios são
adequados para a escuta de radio difusão, as quais operam principalmente em
freqüências espaçadas em 5 kHz entre si, mais será de menos serventia para a
escuta de radioamadores ou estações utilitárias e são quase inúteis para a
escuta de modos CW e RTTY.
A única maneira de
determinar com precisão os incrementos de sintonia disponíveis no radio é a
consulta do manual do proprietário ou a literatura do fabricante. Se o
mostrador de freqüência inclui um ponto decimal ( para uma freqüência tal
qual 9500.1 kHz ), podemos supor que apresenta incremento de sintonia de pelo
menos 0.1 kHz. Um ponto interessante em alguns receptores é que a resolução
do mostrador de freqüência pode ser menor que o incremento de sintonia. Um
receptor por exemplo pode apresentar a resolução do mostrador de 0.1 kHz, mas
possui uma taxa de sintonia menor de 0.01 kHz disponível. Isto significa que o
receptor pode sintonizar freqüências tais como 9500.11 , 9500.12 e 9500.13
kHz, mas a leitura da freqüência no mostrador continua indicando 9500.1 kHz.
Isto não representa problema, mas é algo que deve se tomar conhecimento.
Se existe uma característica
que é absolutamente necessária em um radio de Ondas Curtas, é a leitura
direta da freqüência sintonizada. O custo extra mais do que compensa a diferença
em economia de tempo e frustração. Sem a leitura direta de freqüência, você
ira encontrar dificuldades ( se não for impossível ate ) localizar uma freqüência
especifica mencionada nos catálogos de emissoras ou outras fontes de publicação
. A leitura direta da freqüência torna simples a sintonia direta tal
qual selecionar um canal de televisão. A importância da leitura direta é
tanta que já existem disponíveis dispositivos externos para acoplamento nos rádios
analógicos, que permite visualiza a freqüência diretamente de forma digital.
SENSIBILIDADE
O termo sensibilidade é
usado para descrever o quanto o receptor pode responder a um sinal de radio
fraco e produzir áudio suficientemente claro para a escuta. A sensibilidade é
provida pela seção do amplificador de radio freqüência do receptor. Por sua
vez, seletividade é o quanto o receptor pode rejeitar sinais em freqüências
diferentes das quais se quer ouvir. A seletividade é provida pelas seções de
amplificação de freqüência intermediaria de um receptor, e será analisada a
seguir.
A sensitividade é
normalmente definida como o nível de sinal de entrada ( o sinal entregue da
antena ao receptor ) necessário a obtenção de uma saída de "sinal
mais ruído atmosférico" do receptor em algum ponto especifico acima do ruído
interno produzido dentro do próprio receptor. O ponto normalmente especificado
é 10 decibel ( dB ). Decibels são baseados em cima da resposta do ouvido
humano. São usados para expressar taxas ( relações ) entre dois níveis de
potencia e são logarítmicas . Isto significa que um acréscimo de 3 db em
potencia é igual a se dobrar a potencia, enquanto um acréscimo de 10 dB é
equivalente ao aumento de potencia de 10 vezes. Uma mudança de um único
decibel em um sinal é o suficiente para se perceber a mudança entre dois
sinais. Os cenas de entrada provenientes da antena são medidos em microvolts (
μV ), que são equivalentes a um milionésimo de volt. O menor numero de
microvolts especificado, o mais sensível o receptor é.
Agora que sabemos o que
significa decibel e microvolt, o que significa de qualquer forma a especificação
de sensibilidade do receptor tal qual "0.5 μV para 10 dB S+N/N" ?
Uma boa interpretação poderá ser "um sinal de meio microvolt alimentado
no receptor pela antena produzira uma saída de áudio do receptor no qual o
sinal de radio, mais o ruído natural atmosférico, é dez vezes mais forte do
que o ruído interno produzido pelo próprio receptor".
Para determinar o quanto
forte é o ruído interno, pode-se desconectar todas as antenas do receptor e
ouvir o ruído saindo do alto falante. O ruído interno é produzido pelo
movimento randômico dos elétrons dentro dos componentes e circuitos integrados
do radio.
No caso de se procurar pelo
primeiro radio de ondas curtas, normalmente não se deve preocupar com a
classificação de sensibilidade. Isto porque alguns dos maiores avanços na
tecnologia de recepção envolvem sensibilidade; mesmo simples, receptores
baratos são hoje mais sensíveis do que alguns receptores de qualidade
profissional o eram a trinta anos atrás. Complementando, a tendência entre as
emissoras internacionais é mover para o uso de transmissores mais potentes com
melhores antenas, o que torna a sensibilidade menos importante do que trinta
anos atrás. Para situações especiais, tais qual escuta DX ( emissoras
distantes ), existem disponíveis dispositivos amplificadores de sinal
integrados a antenas para melhorar a recepção ( será discutido adiante ).
Existem três outros pontos
que devem ser lembrados a respeito de taxa de sensibilidade e sua importância
:
-
Pequenas diferenças (
0.5 μV ou próximo ) em sensibilidade tem pouco, se tiver, efeito no
que você poderá ou não ouvir;
-
Em baixas freqüências
de ondas curtas ( abaixo de 5000 kHz ), o ruído natural atmosférico pode
ser maior do que muitas estações. A sensibilidade incrementada poderá
significar que você irá ouvir melhor o ruído, e não que serão ouvidas
mais estações !
-
Um receptor pode actínias
processar um sinal capturado na antena. Um receptor com sensibilidade
mediana conectado a uma boa antena provavelmente superará um receptor com
boa sensibilidade conectado a uma antena mediana.
Não é raro para muitos
receptores contemporâneos serem sensíveis demais em algumas situações. Estações
de alta potencia podem causar sobrecarga nos amplificadores de RF em receptores
sensíveis. Este problema comumente ocorre em bandas internacionais de radio
difusão durante as horas de pico de atividade. Os sintomas de sobrecarga
incluem sinais "fantasmas" aparecendo em freqüências onde não
deveriam estar, áudio distorcido em algumas estações, e tendo o áudio de uma
super estação se sobrepondo as estações mais fracas. A sobrecarga acontece
quando os sinais da antena são muito fortes para a manipulação do
amplificador de RF, tal como a distorção do som quando se abre demais o volume
de um amplificador de som estéreo.
Uma importante medida de
como um receptor pode manipular bem sinais fortes é o seu "intervalo dinâmico"
- dynamic range. Este é o intervalo entre o nível de ruído interno e o
nível de sinal que a sobrecarga começa a acontecer. O dynamic range é
medido em decibel, e a maioria dos receptores de comunicação apresentam uma
medida de pelo menos 70 dB. Uma medida superior a 100 dB é considerada
excelente.
Algumas vezes a sobrecarga
pode acontecer nas ondas curtas devido a presença de fortes estações locais
de OM. Para prevenir isto, alguns fabricantes usam filtros passa-altas ( "high-pass"
) nos seus receptores entre a antena e o amplificador de RF. Estes filtros
permitem que as freqüências acima de 1600 kHz passem sem nenhum efeito mais
reduzem enormemente a intensidade dos sinais abaixo de 1600 kHz. Muitos
fabricantes desenham estes filtros para serem automaticamente acionados
quando o receptor é sintonizado acima de 1600 kHz de forma a não afetar a
recepção quando se escuta abaixo de 1600 kHz.
Uma técnica usada em
diversos receptores de ondas curtas antigos e por alguns poucos modelos recentes
é o uso de pré-seleção ( "preselection" ). Na pré-seleção, o
estagio de amplificação de RF possui seu próprio controle de sintonia
permitindo ser otimizado para um intervalo estreito de freqüência ( geralmente
500 kHz ou menos ). O receptor é menos ainda sensível a freqüências fora
desta faixa. Muitos receptores que usam pré-seleção requerem que manualmente
se sintonize o amplificador de RF para obtenção de melhores resultados; alguns
receptores de melhor qualidade automaticamente ajustam o pre-selecionador para
se assimilar a sintonia feita pelo receptor.
Os dois métodos atuais mais
utilizados para combater a sobrecarga nos receptores modernos é o uso de
atenuador de RF e controle de ganho de RF. Um atenuador de RF reduz a
sensibilidade do receptor por um valor fixo, tal como 10 ou 20 dB, ou pode
permitir que a sensibilidade seja reduzida continuamente. A sensibilidade
reduzida significa que os sinais fortes serão menos propensos a sobrecarregar a
seção de amplificação de RF, mas também significa que todos os níveis de
sinal - assim como os mais fracos - são também reduzidos. O controle de ganho
de RF permite que se varie continuamente a amplificação do estagio de RF do
mesmo modo que o controle de volume permite variar a saída de áudio do
receptor. Ambos controles permitem usar apenas a quantidade de amplificação de
RF necessária a ouvir a estação, reduzindo as chances de sobrecarga.
SELETIVIDADE
Você pode pensar que a
sensibilidade é a especificação mais importante de um radio de ondas curtas.
Mas não é - seletividade é mais importante devido ao congestionamento das
bandas de ondas curtas verificado atualmente. Um receptor seletivo pode com mais
freqüência produzir sinais mais legíveis em situações que um receptor menos
seletivo não consegue.
Idealmente, a largura de
banda de um receptor - bandwidth - deve ser igual a exatamente a
largura de banda do tipo de sinal sendo recebido. Entretanto, não é como
funciona no mundo real. Suponha que você sintonize um radio de ondas curtas em
9500 kHz. Ele responderá a sinais transmitidos em 9500 kHz. Entretanto, também
responderá a sinais em freqüências adjacentes tais como 9498 e 9502 kHz. Também
pode responder a sinais em 9495 e 9505 kHz, e até a outras em 9490 e 9510
kHz a não ser que a seletividade seja adequada. Uma importante parte da
seletividade de um receptor é o quanto pode rejeitar bem sinais fortes em freqüências
adjacentes. Um receptor pode ser capaz de rejeitar um sinal fraco interferindo
apenas 2 kHz distante do sinal desejado mas poderá ser incapaz de rejeitar um
sinal forte 3 kHz afastado da freqüência desejada.
A seletividade é medida em
termos de quanto um receptor pode rejeitas ( ou atenuar ) um sinal interferente
localizado alguns Hz ou kHz distante do intervalo de freqüência desejado.
Este intervalo desejado é conhecido como a largura de banda ( bandwidth
ou bandpass ) de um receptor. O grau ao qual o sinal é atenuado é
expresso em decibel, e o tamanho da largura de banda do receptor é dado como os
pontos nos quais um sinal interferente é reduzido em 6 dB ( a aproximadamente
1/4 da potencia original ) e por 60 dB ( reduzido a aproximadamente 0.0000001 %
de sua intensidade original ).
Como um exemplo, vamos supor
que se queira receber uma estação em AM em 9500 kHz transmitindo uma máxima
freqüência de áudio de 3 kHz. Isto significa que o sinal em AM irá
realmente ocupar de 9497 a 9503 kHz, ocupando 6 kHz de espaço de freqüência.
A largura de banda do receptor deveria idealmente ser igual a 6 kHz também.
Todas as freqüências abaixo de 9497 kHz e acima de 9503 kHz devem ser
rejeitadas. Suponha que o receptor apresenta uma taxa de banda de AM sendo
"6kHz em -6dB abaixo". Isto significa que qualquer sinal localizado
fora do intervalo de 9497 a 9503 kHz será reduzido em pelo menos 6 dB.
Similarmente, receptores típico de ótima qualidade apresentam larguras de
banda para outros modos que incluem 250 a 500 Hz para CW, 1.8 kHz para RTTY, e
2.4 a 2.9 kHz para SSB. Muitos receptores, particularmente modelos de comunicações,
possuem ajustes de largura de banda selecionáveis para diferentes modos de
emissão. Tais larguras são classificadas de pontos de atenuação de -6 dB
em propaganda de receptores e literatura do fabricante.
O que acontece se a potencia
dos sinais desejados e interferentes variam ? Suponha que o sinal AM em 9500 kHz
é muito forte. Neste caso, uma banda de 8, 10 ou até 12 kHz pode produzir
escuta excelente. Agora suponha que também exista um sinal forte em 9505 kHz.
Uma banda mais estreita, tal como 6 kHz ou menor, seria necessária para
permitir recepção clara de 9500 kHz. Mas e se o sinal em 9505 kHz é
significativamente maior do que o de 9500 kHz, mesmo um filtro de 3 kHz poderá
não ser suficientemente adequado para permitir boa recepção..
A melhor medida de
habilidade do receptor de rejeitar interferência é o "fator de
forma" - shape factor - de sua banda passante. O fator de
banda passante é a relação da banda medida nos pontos de -6 dB e -60 dB.
Neste caso, o fator de forma é 2:1.
Uma situação ideal seria
para a banda passante ter um fator de forma de 1:1, mas isto não é possível
na pratica. Um fator de forma de 2:1 ou menor é possível e indica excelente
seletividade. de fato, alguns receptores de qualidade profissional tem por
característica banda passantes de fator de forma de 1.5:1 ou próximo.
Infelizmente, nas propagandas de receptores ou em analise de receptores em
diversas publicações, o fator de forma ou a seletividade em -60 dB muitas
vezes não é mencionada.
A figura 2 mostra a banda a
banda passante de um receptor registrado graficamente para uma seletividade de 3
kHz em 6 dB inferior e 6 kHz em 60 db inferior, apresentando fator de forma
aproximado de 2:1. O eixo horizontal representa a freqüência, com F0
representando a portadora ( ou centro ) da freqüência do sinal desejado, e o
eixo vertical representa a quantidade de atenuação em decibels. Pode-se notar
que a atenuação é próxima de zero no ponto central e aumenta em função do
afastamento deste ponto.
A seletividade é
normalmente alcançada com circuitos sintonizados compostos por capacitores e
indutores. Entretanto, tais circuitos tem dificuldade em atingir a seletividade
estreita necessária em muitas situações. Uma boa forma de aprimorar
enormemente o fator de forma da banda passante de um receptor é usar filtros
mecânicos ou filtros de cristal na seção de amplificação de Freqüência
Intermediaria ( FI ) do receptor. Ambos tipos de filtros são baseados no efeito
piezelétrico - a habilidade de certos materiais em transformar energia elétrica
em energia mecânica e vice versa. Ambos tipos de filtros podem ser projetados
para passar uma certa faixa de freqüências centradas em torno da freqüência
intermediaria ( geralmente 455 kHz ) enquanto rejeita outras. Alguns fabricantes
oferecem filtros de cristal como acessórios opcionais, geralmente em larguras
de banda adequadas para recepção de SSB e CW.
Receptores que tem disponíveis
diversas larguras de banda apresentam controles tais como chaves para
"largo/estreito" - wide/narrow - ou controles separados de seleção
de banda. Outros receptores podem ter diferentes larguras de banda associadas ao
modo de emissão selecionado. Desta forma, ajustando o modo para USB ou LSB
poderia se selecionar uma banda de 2.7 kHz, enquanto ao se ajustar para AM
poderia selecionar a banda passante de 6 kHz. Ter a seleção de banda passante
independente do modo é o melhor, devido a permitir selecionar a mais apropriada
largura de banda para determinada situação de escuta.
Figura 2. Um filtro de banda passante irá
apresentar curvas deste tipo
Uma inovação popular na
tecnologia de receptores é a sintonia variável de largura de banda - VBT
variable bandwidth tunning - O VBT permite que a banda passante de um receptor
seja continuamente variável. Por exemplo, em um receptor típico com
seletividade VBT a 6 dB pode ser ajustada para qualquer valor a partir de 2.7
kHz até algumas poucas dezenas de Hz. Este pode ser uma característica muito
valiosa na mãos de um experiente radio escuta ou DXista. Na figura 4 está
representado o funcionamento do VBT no Icom R75, que permite inclusive trabalhar
com os filtros de duas freqüências intermediárias, tornando a seletividade
muito mais apurada para qualquer combinação de filtros opcionais e originais,
assim como para os modos de emissão.
Outra ferramenta valiosa de
seletividade é o "notch filter" - traduzindo literalmente,
filtro de corte de cavidade. A figura 3 representa o funcionamento do "notch
filter" automático do Icom R75, onde podemos observar a curva de
seletividade deste tipo de filtro. Na prática, este tipo de filtro trabalha de
forma oposta ao filtro de banda passante - o notch filter atenua
fortemente qualquer sinal na sua freqüência central. A largura de banda de um
filtro deste tipo é muito estreita, geralmente poucas dezenas de Hz ou menor.
Um notch filter é usado para remover uma fatia da banda passante do
receptor onde um sinal interferente repousa. Por exemplo, uma banda passante de
2.7 kHz poderá ser usado para receber um sinal SSB. Agora suponha que existe um
sinal de CW, ocupando aproximadamente 200 Hz de espaço, dentro da largura de
banda. O ajuste cuidadoso ou até mesmo automático deste tipo de filtro irá
remover o sinal de CW e qualquer interferência que este cause. O uso do notch
filter inevitavelmente irá degradar o áudio do sinal que se quer receber,
mas nos casos de interferência pesada este filtro pode significar a diferença
entre entender a recepção e perder o sinal em QRM ( segundo o código Q,
interferência de emissora adjacente ).
A maioria dos notch
filters em receptores mais novos operam apenas quando o receptor está no
modo SSB ou CW. Alguns antigos receptores a válvula e alguns poucos rádios
modernos permitem o uso deste filtro no modo AM. Isto é uma pena, devido ao
fato deste filtro ser extremamente valioso durante a recepção de AM. Quando
dois sinais AM são localizados próximos em freqüência, os dois sinais botem
ser "batidos" entre si e produzem um heteródino. Um heteródino é
uma espécie de apito, um áudio agudo que podem tornam um ou ambos sinais
indecifráveis. Um notch filter neste caso pode eliminar o heteródino e
permitir a recepção do sinal desejado.
Um verdadeiro notch
filter opera na seção de FI do receptor, e algumas vezes é descrito como
sendo IF notch filter. Uns poucos receptores tem o que é conhecido como áudio
notch filter. NA realidade é um controle de som avançado, e bloqueia a
freqüência de áudio do apito heteródino.
Alguns receptores incorporam
filtros de áudio para auxiliar na seletividade e numerosos modelos de filtros
de áudio estão disponíveis como assessórios. Estes filtros são simples
controles de tom capazes de passar um intervalo de freqüências de áudio
enquanto reduzem ou bloqueiam os indesejáveis. Estes filtros são mais efetivos
para recepção de CW, pois o caracteres do código Morse são de único tom e
uma largura de banda de menos que 100 Hz é tudo que é necessário.
Com as bandas de ondas
curtas se tornando cada vez mais congestionadas, as habilidades de seletividade
e opções de um receptor são importantes independente se seus interesses de
escuta são em radio escuta ou DX. Seletividade é uma área onde você recebe
por aquilo que paga; receptores mais caros apresentam seletividade superior e
mais opções. A capacidade de escolher diferentes bandas passantes independente
do modo é uma característica valiosa quando se pesquisar por um receptor.
Figura 3.
SINTONIA
DE BANDA PASSANTE
A banda passante de um
filtro, mostrado na Figura 2, é centrado na freqüência intermediaria do
receptor. A seletividade da banda passante é fixada, e varias estações movem
ao longo da banda passante conforme o oscilador local é sintonizado.
Figura 4. Demonstração do uso da banda
passante no receptor Icom R75
1) both controls at
center position - ambos controles na posição central
2) cutting a lower passband - cortando a banda passante inferior
3) cutting both higher and lower passbands - cortando ambas bandas passantes
superior e inferior
LIMITADORES
DE RUÍDO E BRANQUEADORES
Um controle frequentemente
mal interpretado é o limitador de ruído ou branqueador de ruído ( noise
reducer / noise blanker ). É também algumas vezes chamado de limitador de ruído
automático. Alguns radio escutas esta desapontados em relação ao desempenho
de tais controles; estes são efetivos contra certos tipos de ruído mas são inócuos
contra outros. Afora isto, um branqueador de ruído pode ser valioso em muitas
situações.
Os limitadores e
branqueadores não são a mesma coisa entretanto. Um limitador é um simples
circuito que corta os picos de pulsos de ruídos e os reduzem a níveis mais
tolerantes. Um branqueador é um circuito mais complexo que realmente silencia o
receptor durante a duração de um pulso de ruído. Ambos limitadores e
branqueadores afetam adversamente a qualidade de áudio de um sinal, sendo os
limitadores de ruído geralmente os piores ofensores.
Os limitadores e
branqueadores de ruído são mais efetivos contra pulsos de ruídos tais quais
gerados em sistemas de ignição de motores automotivos, chaveadores eletrônicos,
reatores eletrônicos e ruídos similares de curta duração. Estes são menos
efetivos contra fontes continuas de ruído tais como estática atmosférica.
Um limitador de ruído pode
apenas ser ligado ou desligado. A ação de um branqueador de ruído pode
geralmente ser ajustada. Os ajustes comuns incluem o grau ao qual o branqueador
de ruído opera, o quanto rápido reage a pulsos de ruído, e se opera em ruídos
de largura de banda ampla ou estreita.
Abaixo, está representado a
forma de onda captada na antena do receptor, sem a função de limitador
de ruídos, e com o redutor de ruídos ativado. Percebe-se que a distorção na
onda gerada pelo ruído, é filtrada em certo grau, permitindo recuperar em
parte o sinal senoidal original, aumentando a legibilidade da escuta.
No caso abaixo, verificamos
os pulsos de ruídos característicos de interferência elétrica, sendo
filtrados por branqueadores de ruído, o que permite a escuta da forma de onda
mais próxima a transmitida originalmente.
VOLUME
E CONTROLE AUTOMÁTICO DE GANHO
Muitos receptores atualmente
tem alguma forma de controle automático de volume ou controle automático de
ganho. Estes circuitos tentam manter a saída de áudio do radio constante
independente das mudanças na intensidade do sinal recebido. Estes circuitos
amostram o nível de sinal recebido e ajustam o ganho das seções de amplificação
de FI e RF de acordo. Se o sinal recebido se torna fraco, os ganhos de FI e RF são
aumentados; se o sinal aumenta em intensidade, os ganhos de RF e FI são
reduzidos.
Muitos circuitos de AVC/AGC
( automática volume control / automatic gain control ) apresentam velocidades
selecionáveis. A "velocidade" se refere ao qual rápido o circuito
AGC pode responde a mudanças no sinal recebido. UM AGC rápido é melhor para
SSB e CW porque estes modos não tem portadora e a intensidade do sinal cai a
zero entre os caracteres do código Morse ou palavras em SSB. Devido as mudanças
rápidas no nível do sinal, a ação rápida do AGC é necessária. Uma
velocidade menor trabalha melhor em AM, porque a portadora está sempre presente
e muda em nível de sinal de forma mais gradual ( desvanecimento, etc ). O uso
de AGC rápido em alguns sinais de AM pode resultar em áudio distorcido.
Quase todos os circuitos AGC
podem ser desligados. Isto devido a um sinal com rápido desvanecimento poder
ser distorcido com a ação do AGC independente da velocidade utilizada. Em adição,
pode-se obter máxima sensibilidade em um receptor com o AGC desligado.
INDICADORES
DE SINAL E S-METERS
Quase todos os rádios de
ondas curtas de classe superior possuem um medidor de sinal ( S-meter ) ou outro
indicador de sinal proeminentemente mostrado no seu painel frontal. Geralmente
tais S-meter são calibrados em "unidades S" variando de 1 a 9 com
decibéis indicando acima de "S-9" em incrementos de 20, 40 ou 60 dB.
Alguns receptores tem medidores de sinal na forma de LED ( light emiting diode
), com um sinal de maior intensidade ascendendo mais LEDS que sinais mais
fracos.
Quase nunca diferentes rádios
de ondas curtas - mesmo exemplos de um mesmo modelo - fornecerão a mesma
leitura para um idêntico sinal. O S-meter ou outro indicador de intensidade de
sinal é um indicador relativo do sinal recebido, não uma medida absoluta tal
qual se obtém a partir de um termômetro por exemplo. Algumas vezes veremos
reportes de radio escutas em vários boletins de clubes que um sinal estava
"20dB acima de S-9" ou que havia "batido o medidor". Apesar
de serem descrições espalhafatosas, não significam que um diferente receptor
usado pelo mesmo radio escuta indicaria o mesmo nível de intensidade de sinal.
Isto pode ser comprovado através da observação de dois receptores diferentes
lado a lado.
Estes medidores são muito
úteis quando se usa sintonizadores de antena, pré amplificadores, ou outros
dispositivos, permitindo que se saiba que tudo foi otimizado ao maximo para
melhor desempenho. Uma indicação visual de quanto rápido é o desvanecimento
de um sinal pode sugerir a velocidade apropriada do AGC ou até fornecer
pistas de onde a emissora pode estar localizada. ( Sinais que viajam através do
Pólo Norte e na região boreal usualmente apresentam um rádio e ritmado
desvanecimento conhecido como "flutuação". )
MEMÓRIAS
E CIRCUITOS DE SINTONIA MÚLTIPLA
Um avanço da eletrônica
digital tem sido a incorporação em muitos receptores de memórias para
armazenar freqüências. Muitos destes receptores também tem diversas formas de
sintonizar freqüências armazenadas em memórias ou diretamente.
Alguns receptores vem um função
de procura em freqüências armazenadas nas memórias para o circuito normal de
sintonia. Isto permite ao radio continuamente sintonizar através das memórias
ate que a varredura ( SCAN ) seja interrompida pelo operador ou pela
sintonia de um sinal de certa intensidade. O tempo gasto monitorando a freqüência
na memória antes de se procurar pela próxima varia de receptor a receptor, mas
é normalmente curto. Alguns receptores permitem a função de varredura operar
também com o circuito de sintonia principal; são especificados os limites
inferiores e superiores de freqüência, e o receptor realiza a procura através
do intervalo. A velocidade da varredura em tais casos é geralmente igual a
velocidade de sintonia do receptor ( 1 kHz, 0.1 kHz etc ).
Alguns receptores permitem a
comutação para trás e para frente entre o circuito principal de sintonia e as
freqüências armazenadas na memória. Outros receptores apresentam o que, de
fato, são dois circuitos principais de sintonia. Isto é indicado por frases
tais qual "VFO dual" ou "VFO A/B" ( variable frequency
oscilator ) nas propagandas de receptores ou nos rótulos do painel frontal.
Estes arranjos permitem rapidamente pular entre duas freqüências de operação
em paralelo para comparar intensidade de sinal, para verificar a hora exata
através da WWV, ou apenas para trilhar duas diferentes estações.
As memórias e vários
outros circuitos de sintonia são úteis para ambos radio escutas e dxistas.
Pode-se armazenar as freqüências das estações favoritas ou os mais desejáveis
alvos DX e monitorá-los facilmente como se faz com canais de TV.
RECEPÇÃO
DE SSB E OSCILADORES DE BATIMENTO DE FREQÜÊNCIA
Para a recepção de sinais
CW e SSB é requerido um circuito BFO ( beat frequency oscilator ). A saída do
BFO é alimentada no estagio de detecção do receptor. Muitos receptores de
comunicações empregam um circuito conhecido como detector de produto, uma
combinação de um BFO e um circuito especial detector para receptores
aprimorada de SSB e CW.
Simples rádios de ondas
curtas geralmente apresentam um BFO continuamente variável. Para receber CW e
SSB em tais receptores, o BFO é ajustado para o mais legível som CW ou até
que o SSB seja traduzido em fala inteligível. Receptores mais avançados
empregam BFO de freqüência fixa. Tais receptores podem ser identificados pelas
chaves de modo de seleção ou botões rotulados "CW",
"RTTY", "USB" etc. Em tais receptores, o modo desejável é
selecionado e nenhuma sintonia adicional de BFO é necessária; entretanto,
algumas vezes a sintonia do receptor necessita ser finamente ajustada para
melhor áudio.
Mesmo que seu interesse
primordial em ondas curtas seja radio difusão internacional, ter seleção fixa
ao invés de BFO sintonizavel pode ser útil. Isto é devido a alguns sinais AM
que são fracos ou sofrem interferência pesada são melhores recebidos quando
sintonizados como se fosses sinais SSB. Esta técnica é conhecida como recepção
ECSS ( exalted carrier SSB ).
RECEPÇÃO
SSB POR PORTADORA EXALTADA
A recepção de sinais AM em
ondas curtas pode ser prejudicada por muitos problemas. Um envolve a
largura de banda requerida par o sinal AM. Se ambas as bandas laterais e a
portadora não podem ser recebidas, o sinal será distorcido ou até ilegível.
Alem disto, é possível ( devido à forma que os sinais de ondas curtas são
propagados ) que uma banda lateral seja recebida antes da outra. Mesmo que a
diferença em tempo das medidas seja em pico segundos ou menor, o atraso é
suficiente para "confundir" o estagio de detecção do receptor
e produzir distorção. Também, a portadora da sinal recebido deve estar acima
de um certo nível relativo as bandas laterais de forma ao detector operar
apropriadamente.
Entretanto, é possível em
receptores de comunicações receber sinais AM como se fosses sinais SSB através
da recepção exaltada de portadora SSB. ECSS tem seu nome do fato que o sinal
de um BFO do receptor ser "exaltado" em cima do sinal AM e
substituí-lo para a detecção do sinal. Em ECSS, um sinal AM é sintonizado de
forma usual. O BFO do receptor é ativado ( tanto através de chave ou pela
escolha de USB ou LSB ) e sintonizado de forma que sua freqüência combine ( ou
"batimento zero" com esta ) com a freqüência da portadora do sinal
AM. Através da comutação para uma largura de banda estreita normalmente usada
para SSB, apenas uma banda lateral do sinal de AM é recebido. Tanto a banda
lateral superior como inferior do sinal AM pode ser sintonizado, mas geralmente
a banda lateral com menor interferência é selecionada.
O termo "batimento
zero" significa que a portadora do sinal AM e o sinal do BFO do receptor não
batam entre si e produzam um heteródino. Para sintonizar o sinal BFO para a
portadora do sinal recebido, selecione "USB" ou "LSB" no
modo do receptor ou acione o BFO do receptor. Será ouvido o assobio agudo de um
heteródino. Cuidadosamente sintonize e será ouvida a freqüência de áudio do
assobio cair até desaparecer. Neste ponto, o BFO e a portadora estão na condição
de "batimento zero" com cada uma.
Poderá se encontrar necessário
o reajuste o BFO ou a sintonia do receptor a cada poucos minutos durante a recepção
ECSS. Isto se deve ao fato do BFO e da freqüência da portadora deverem estar
alguns poucos Hz entre si, mas a freqüência BFo na maioria dos receptores
tendem a "se arrastar" ao longo do tempo. Os receptores de comunicações
mais caros tem BFOs que são mais estáveis.
A recepção por portadora
exaltada pode também ser usada para faixas de bandas mais largas e sinais mais
fortes. A portadora substituta gerada pelo BFO é mais forte do que aquela em
qualquer sinal AM recebido. ISto reduz os efeitos de desvanecimento no sinal e
ajuda o estagio de detecção do receptor a produzir sua tarefa melhor. Um
ajuste que pode ser efetivo quando se sintonia emissoras de radio difusão
é utilizar a faixa normal de AM mas ajustar o modo de seleção em USB ou LSB e
sintonizar para batimento zero.
DETECÇÃO
SÍNCRONA
Um recente avanço em
tecnologia de receptor foi a detecção síncrona, o qual pode ser pensado como
uma recepção ECSS "automática". Quando o circuito de detecção síncrona
é ativado, o receptor "trava" na portadora do sinal recebido e a mantém
em um nível constante independente do desvanecimento. O processo inteiro de
"batimento zero" é manipulado pelo circuito de detecção síncrona;
tudo o que se tem a fazer é sintonizar o sinal desejado e então ativar o
detector síncrono. Enquanto o resultado é o mesmo como para ECSS, o receptor
é sintonizado que nem um sinal ordinário AM.
O método para seleciona
qual banda lateral a ser recebida depende no receptor utilizado. Se o receptor
tem sintonia por passagem de banda assim como detecção síncrona, o método
usual é sintonizar o controle de sintonia de faixa acima ( para banda lateral
superior ) ou abaixo ( para banda lateral inferior ) da freqüência da
portadora. Em outros receptores, o sintonizador principal é sintonizado um
pouco acima da banda lateral superior ou pouco abaixo da banda lateral inferior;
algumas vezes LEDs irão indicar qual banda lateral está sendo recebida.
Através do acionamento do
circuito de detecção síncrona, é possível em muitos caos receber sinais
fracos mas com áudio completamente legível. O aprimoramento é geralmente mais
notado para sinais que estão apenas um pouco acima no nível de ruído de
fundo. Os receptores que tem as características de banda passante ( bandpass )
e detecção síncrona não são baratos; entretanto estas características são
certamente de extrema valia para o dinheiro extra se os sinais recebidos em
condições difíceis é um critério primordial para a escolha de um receptor.
Abaixo, a representação gráfica
da recepção de sinais AM de forma convencional e com a detecção síncrona.
ESCOLHENDO
O MELHOR RECEPTOR
Por fim, podemos resumir a
escolha do melhor receptor - através do perfil do interesse da escuta, e da
relação adequada de custo x benefício - através dos seguintes pontos :
-
Compre o melhor receptor
possível que se possa adquirir. Não se pode esperar o desempenho de um
receptor de R$ 2000 de um receptor de apenas R$ 200. Pode-se ficar
desapontado com os resultados de um rádio inferior.
-
Antes de considerar que
seu atual receptor é inútil, ou que o mesmo necessita de uma atualização,
verifique as condições de instalação de sua antena. Não necessariamente
assuma que um fio longo de comprimento aleatório ( 10 metros ou maior )
deitado no jardim irá funcionar de forma excepcional. Se o seu receptor é
portátil, poderá chegar a conclusão de que tal antena irá causar a
alimentação de muito sinal no circuito já muito sensível do rádio. ISto
resultara em sobrecarga e no aparecimento de estações entranhas em partes
aleatórias do dial.
-
Nunca espere que a
simples compra de um receptor muito caro lhe tornará possível sintonizar
países exóticos com recepção de alta qualidade. As imperfeições da
ionosfera que formam parte do caminho do sinal causam desvanecimento e
distorção. Ainda, não existe nada qual um receptor "super
poderoso" que capte estações raras com qualidade "local".
É muito melhor iniciar com um rádio barato, aprender sobre as bandas de
ondas curtas, propagação e as limitações de seu receptor. Se decidir que
a escuta de radio difusão internacional é interessante o bastante para
iniciar a procura de sinais mais fracos, a atualização do rádio é sempre
possível a posterior.
-
Nunca permite que um
vendedor de uma loja local e não especializada lhe induza a comprar um
receptor sem antes obter referencia, ou obter a oportunidade de uma
demonstração. Se o vendedor mostrar que não conhece o nome de nenhuma
estação internacional de ondas curtas, ou sequer saiba o que significa
modulação SSB, há grandes chances de perda de tempo e dinheiro.
-
Nunca compre um receptor
na esperança de que poderá comprar peças adicionais depois para
incrementar seu desempenho. Alguns receptores mais caros permitem modificações
e instalações de assessórios, mas estes são exceções e não a regra. Não
é possível econômica e tecnicamente montar um receptor semi profissional
a partir de um rádio portátil de R$ 500,
-
Em termos puramente
financeiros, é altamente recomendado o uso do receptor sempre em corrente
alternada ( fornecida pela sua concessionária local de eletricidade ). O
custo de pilhas alcalinas de ultima geração em comparação com o uso de
eletricidade chega a ser 1000 vezes maior. Entretanto, considerando a grande
possibilidade de se captar ruídos elétricos e interferências transmitidas
pela própria rede elétrica, é interessante fazer a comparação entre o
uso de pilhas e a tomada elétrica, e utilizar o que apresentar melhor
qualidade de recepção.
GLOSSÁRIO
TÉCNICO
beat frequency
oscillator - BFO |
oscilador de batimento
de freqüência |
variable frequency
oscillator - VFO |
oscilador de freqüência
variável |
passband tunning |
sintonia de banda
passante |
scan |
varredura |
insertion loss |
perda por inserção |
shape factor |
fator de forma |
input level |
nível de entrada |
spurious response |
resposta de espúrios |
AM - amplitude
modulation |
AM - modulação por
amplitude |
CW - continuous wave |
onda continua - modo
utilizado para Código Morse |
SSB - single side band |
banda lateral única |
dynamic range |
intervalo dinâmico |
bandwidth |
largura de banda |
SSB single side band |
banda lateral única |
ECSS Exalted Carrier
SSB |
portadora ressaltada de
banda lateral |
syncronous detection |
detecção síncrona |
noise reducer |
redutor de ruídos |
notch filter |
filtro de corte de
cavidade |
noise blanker |
branqueador de ruídos |
intermediate frequency
- IF |
freqüência
intermediaria - FI |
mixer |
misturador |
local oscillator - LO |
oscilador local |
radio frequency
amplifier |
amplificador de radio
freqüência |
detector |
detector |
double conversion |
dupla conversão |
triple conversion |
tripla conversão |
shot waves - SW |
ondas curtas - OC |
Automatic Gain Control
- AGC |
Controle Automático de
Ganho |
frequency modulation -
FM |
freqüência modulada -
FM |
Fontes :
The Complete RF Technician's
Handbook - Cotter W. Sayre
Shortwave Listining Guidebook - Harry Helms - Hightext Publications Inc.
Icom America - Icom R75