sábado, 16 de novembro de 2019

As especificações dos equipamentos da Faixa do Cidadão

Se você é um operador da faixa do cidadão, e não tem especialização em eletrônica ou telecomunicações, é bem provável que encontre dificuldades em interpretar os dados técnicos do catálogo do seu equipamento. Por outro lado, se você já tem experiência no assunto, um sumário de especificações técnicas pode lhe ser de grande utilidade. Dividimos, assim, o tranceptor da faixa do cidadão em duas partes, que serão analisadas separadamente.




Especificações da seção receptora


Sensibilidade do receptor é um parâmetro que expressa dois fatores distintos: primeiramente, a mínima potência de sinal a que o receptor vai responder, medida em microvolts (µV); em segundo lugar a razão sinal/ruído gerada pelos circuitos do aparelho. Se esse ruído interno for suficientemente elevado, vai mascarar o sinal, tornando impossível a recepção.

Desse modo, se, por um lado, é importante que se tenha um baixo valor de sensibilidade (o que significa uma alta sensibilidade do receptor), é também importante que a relação sinal/ruído (S/R), ou sinal + ruído/ruído [(S + R)/R)], seja a mais elevada possível.

Esses dois fatores, combinados, podem lhe informar sobre o valor da sensibilidade utilizável de seu aparelho. A relação S/R é expressa em decibéis e a referência mais comum é 10 dB (ou seja, o sinal é 3,2 vezes mais forte que o ruído).

Associações oficiais e órgãos governamentais americanos estabeleceram certos requisitos mínimos para o desempenho do equipamento da faixa do cidadão. Dessa forma, pode-se considerar que os equipamentos que obedecem ou ultrapassam esse mínimo são os melhores.

No caso da sensibilidade, o padrão para um receptor AM, é de 1 µV para 10 dB de (S + R)R, utilizando-se uma frequência de 1000 Hz para modular a portadora em 30%. Não é raro encontrar-se tranceptores com uma sensibilidade de 0,5 µV, ou menos. Como tal valor costuma variar de acordo com a tolerância dos componentes, muitos fabricantes especificam um valor para o "pior caso" e adicionam depois os termos "ou menos" ou "pelo menos".

A sensibilidade de um receptor SSB é medida ao se aplicar um sinal não modulado à entrada do receptor. A frequência desse sinal de teste é ajustada para produzir 1000 Hz na saída do receptor. O nível é então ajustado, de modo a produzir a desejada relação entre a saída do receptor e o ruído na ausência de sinal, nos terminais de saída. O padrão para SSB, em sensibilidade, é de 0,5 µV, para uma relação de 10 dB de (S + R)/R. Os valores normalmente encontrados situam-se na faixa de 0,1 a 0,25 µV, para o mesmo valor de (S + R)/R. Algumas vezes, aparece a especificação "sensibilidade utilizável", cujo valor representa o mínimo sinal de entrada necessário para que o receptor entregue a metade de sua saída de áudio, a uma dada relação (S + R)/R.

A seletividade é uma outra característica importante e expressa a habilidade do receptor em diferenciar entre um canal adjacente e aquele em que está sintonizado. É conhecida, também, como rejeição de canal adjacente, e é especificada em decibéis. Esse parâmetro mostra, em outras palavras, o nível necessário do sinal de um canal adjacente (afastado de 10 kHz, na faixa do cidadão) que possa interferir com a recepção do canal sintonizado.

Algumas vezes, a seletividade é especificada como "banda passante de FI" (frequência intermediária), que é a largura da "janela" pela qual o receptor "enxerga", de modo a detectar sinais de uma certa amplitude.

A figura 1 mostra uma típica resposta de FI, com uma banda passante de 6 kHz (+/- 3 kHz), para sinais 6 dB abaixo da resposta máxima (pontos A e C), e uma de 20 kHz (+/- 10 kHz), para sinais 40 dB abaixo daquele mesmo ponto (pontos D e G).

Figura 1 - Curva de seletividade de FI de um receptor AM, com uma banda passante de
6 kHz, a -6 kHz, e de 20 kHz, a - 40 dB. O sinal é sintonizado no centro, em "B".
A área sombreada pode ser ocupada por 10 kHz do canal adjacente, modulado em 2 kHz.
Os componentes da banda lateral inferior estarão a -35 e -30 dB (pontos F e E). Os
componentes da banda lateral superior são também atenuados (pontos H e I).

A resposta de  audiofrequência de um receptor pode ser obtida, por aproximação, dividindo-se por 2 a banda passante entre os pontos A e C (6 dB); uma resposta de 2 a 3 kHz é considerada ótima. A habilidade em rejeitar sinais de canais adjacentes pode ser estimada ao se fazer a mesma coisa com a banda passante a 40 dB abaixo; assim, em nosso exemplo, temos que o sinal do canal contíguo deveria estar 40 dB acima (ou ser 100 vezes mais forte) do sinal desejado, para que ambos pareçam ter a mesma intensidade, na saída do receptor.

A seletividade depende não apenas da banda passante de FI, mas também da característica de "dessensibilização" do receptor, que indica quando o sinal desejado parece estar deformado por um sinal adjacente. Os padrões determinam um valor mínimo de 30 dB para tal característica e nos equipamentos comerciais, ela oscila entre 30 e 50 dB.

Rejeição de sinais espúrios - Sendo expressa em decibéis, indica a capacidade do receptor em diferenciar entre um sinal desejado e algum outro, que não seja do canal adjacente. A razão de rejeição deve ser a mais alta possível, não importando a proveniência do sinal espúrio. Isto quer dizer que o aparelho deve responder apenas à estação na qual está sintonizado.

Os padrões de rejeição de sinais espúrios estabelecem um mínimo de 25 dB, em AM, e de 35 dB, em SSB.

Sensibilidade do limiar do "squelch" - Indica a potência do sinal em que o "squelch" pode ser ajustado para ativar a seção de áudio do receptor e, ao mesmo tempo, eliminar o ruído de fundo, na ausência de sinal. A máxima sensibilidade permite que o receptor elimine ruídos, sem a perda de sinais fracos. "Squelch máximo" (tight squelch) é o máximo ponto de potência de sinal para o qual o "squelch" pode ser ajustado.

Os padrões máximos para sensibilidade do "squelch" são de 1 µV em AM, e 0,5 µV em SSB. O "squelch" máximo ideal localiza-se entre 30 e 100 µV.

Figura de mérito do controle automático de ganho (CAG) - Indica a mudança ocorrida na saída de áudio, com uma certa variação na entrada de RF, especificada em decibéis. Um bom CAG possuí uma baixa figura de mérito (0 dB, idealmente) e, na prática, ele minimiza a necessidade de se ajustar o controle de volume, de forma a se reduzir a interferência de estações potentes.

Os padrões mínimos obrigam os tranceptores a exibir uma variação de 30 dB no áudio, para uma variação de 94 dB na entrada de RF, entre 1 e 50000 µV, Em SSB, uma variação de 16 dB na saída de áudio, no máximo, é permitida, para uma variação de 100 dB na entrada de RF, entre 0,5 e 50000 µV.

Saída de audiofrequência - É a máxima potência de saída no receptor, a um certo nível de distorção. Geralmente, é medida com uma frequência de 1000 Hz, sobre uma impedância determinada (normalmente 8 ohms). Os padrões estabelecem um nível de 2 W, a uma distorção não maior que 10%.

A gama típica de potências localiza-se entre 1,5 e 4 W, com distorções iguais ou menores que 10%. Em locais "silenciosos", 1 watt de saída é suficiente para uma boa comunicação, enquanto potências maiores são necessárias, em centros mais ruidosos.

Resposta de audiofrequência - Indica a uniformidade da saída de áudio ao longo da faixa de frequências moduladoras (ou seja, a faixa de frequências da voz humana). Esse parâmetro está padronizado numa faixa de 300 a 3000 Hz, para uma frequência de 1000 Hz, entre -14 e +2 dB, para AM. Para SSB, os padrões estabelecem uma banda passante de 2100 Hz, entre +3 e -6dB.

Figura de mérito do limitador de ruído - Mostra a eficiência de supressão de ruídos enquanto se está recebendo um sinal. É especificada em decibéis, relacionando o grau de supressão com uma certa relação sinal/ruído. O desempenho do limitador foi padronizado em 10 dB, para ruídos de curta duração, tais como interferência gerada por ignições de automóveis. Os ruídos ocasionados por geradores, linhas de força e outras fontes semelhantes, não serão, necessariamente, atenuados com a mesma eficiência.

Especificações da seção transmissora


A primeira coisa a observar, na ocasião da compra de um tranceptor da faixa do cidadão, é a potência RF de saída de sua porção transmissora. Em um transmissor de AM, esse parâmetro representa o nível da portadora sobre a carga nominal do mesmo. À modulação plena, a potência de pico é igual a quatro vezes a portadora, mas apenas uma pequena parcela é responsável pela potência útil de fala. Os limites legais estabelecem que a saída da portadora não ultrapasse 7 W, com equipamentos alimentados com 110 VCA ou 13,8 VCC.

Em SSB, não existe portadora na qual basear um nível de potência. Assim, nesse caso utiliza-se uma quantidade denominada "potência de pico da envoltória" (Peak Envelope Power - PEP) como referência, que representa a potência de saída no pico da forma de onda modulada. De acordo com legislações recentes, a máxima saída PEP permitida é agora de 12 watts. Em contraste às transmissões em AM, toda a potência de saída em SSB é potência útil de fala.

Porcentagem de modulação em AM - Descreve o nível de modulação da portadora, sendo o valor ótimo o de 100%. Muitos equipamentos chegam a exibir uma porcentagem entre 90 e 100%.

Na figura 2, vê-se o aspecto das envoltórias de RF, com vários níveis de modulação. Alguns dos parâmetros seguintes baseiam-se nesses desenhos.

Figura 2 - Envoltórias de RF de um transmissor AM: (A) não modulada; (B) modulação de 50%;
(C) 100% de modulação. Os efeitos de ceifamento (D) e sobremodulação (E) ocasionam
interferências entre estações.


Distorção harmônica em AM - Descreve a qualidade do sinal modulado a um certo nível de modulação. Foi especificado que a distorção não deve ultrapassar os 10%, quando a portadora for modulada a 80%, por uma frequência de 1000 Hz. Os valores típicos, em equipamentos comerciais, encaixam-se entre os 7 e 10% de distorção, com uma modulação de 90% a 100%. Os níveis de distorção podem ser elevados, devido à sobremodulação.

Espectro de modulação do transmissor AM - Ilustra o espectro de frequências ocupado pelo sinal modulado, e é uma medida importante, apesar de pouco mencionada, pois especifica as interferências de estações em outros canais. Essa interferência é causada por sobremodulação, que dá origem a uma grande quantidade de componentes espúrios, ou ainda por ceifamento. Os componentes de modulação "distanciados" de 4 a 8 kHz da portadora devem estar 25 dB abaixo, pelo menos, do nível da portadora não modulada; aqueles componentes que estão de 8 a 10 kHz de distância, devem ficar 35 dB abaixo; e aqueles além dos 20 kHz, 50 dB abaixo.

Componentes da distorção por intermodulação em SSB - Indica se o sinal se estende além da banda passante normal. Os componentes dessa distorção, causados por imperfeições do transmissor ou sobremodulação, podem originar interferências nos canais e também deteriorar a supressão da banda lateral não desejada. As especificações padronizadas determinam que os componentes distantes de 2 a 6 kHz do centro do canal devem estar 25 dB abaixo da potência de saída; os componentes afastados de 6 a 10 kHz devem estar 35 dB abaixo da potência média.

Supressão da portadora - Diz quanto a portadora é atenuada, abaixo de um nível de referência de saída. Ficou estabelecido o valor de 40 dB abaixo das frequências de teste, em AM, e 46 dB abaixo da saída dada em PEP. Normalmente, a portadora estará de 40 a 50 dB abaixo da saída PEP.

Resposta de audiofrequência no transmissor - A definição, aqui, é similar àquela fornecida para a resposta de audiofrequência no receptor.

Emissões espúrias - Indica a potência de outros sinais transmitidos, fora da banda passante normal. Isto está relacionado, principalmente, com as harmônicas de RF, uma das maiores causas de interferências em outros equipamentos (televisão, por exemplo). De acordo com regulamentos baixados por órgãos governamentais americanos, quaisquer emissões espúrias afastadas 20 kHz, ou mais, do centro da faixa permitida devem estar a 45 dB abaixo, aproximadamente, da potência média de saída. Para as emissões em SSB, a frequência limite é de 10 kHz.

Estabilidade de frequência - Limita a frequência de saída dentro de uma certa faixa, em torno do valor nominal. A tolerância legal para a estabilidade de frequência é de 0,005% da frequência nominal do canal, ou seja, 1350 Hz, na faixa do cidadão. Esses valores devem ser mantidos por uma extensa faixa de tensões de alimentação e temperaturas (de - 30 a + 50ºC).

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