Un preselector es el nombre de un dispositivo electrónico que se conecta entre una antena de radio y un receptor de radio . El preselector es un filtro de paso de banda que bloquea el paso de las frecuencias desafinadas problemáticas desde la antena hacia el receptor de radio (o preamplificador ) que de otra manera estaría conectado directamente a la antena.
Propósito
Un preselector mejora el rendimiento de casi cualquier receptor, pero es especialmente útil para receptores con front-end de banda ancha que son propensos a sobrecargarse, como escáneres y receptores de transmisión de AM y de onda corta del mercado de consumidores comunes . [a]
Normalmente, un preselector está sintonizado para tener un ancho de banda estrecho , centrado en la frecuencia de funcionamiento del receptor. El preselector pasa a través de la señal en la frecuencia a la que está sintonizado sin cambios (o solo ligeramente disminuida) pero reduce o elimina las señales fuera de frecuencia, reduciendo o eliminando interferencias no deseadas . [B]
El filtrado adicional puede ser útil porque la primera etapa de entrada ("extremo frontal") de los receptores contiene al menos un amplificador de RF , que tiene límites de potencia ( rango dinámico ). La mayoría de los terminales frontales de las radios amplifican todas las frecuencias de radio enviadas a la conexión de la antena. Por lo tanto, las señales fuera de frecuencia constituyen una carga en el amplificador de RF, utilizando parte de su rango dinámico para las señales no utilizadas. “ Rango dinámico limitado ” significa que los circuitos amplificadores tienen un límite en la cantidad total de señal de RF entrante que pueden amplificar sin sobrecargar, cuyos síntomas son la no linealidad y, en última instancia, el recorte .
Cuando la parte delantera se sobrecarga, el rendimiento del receptor se reduce gravemente y, en casos extremos, puede dañar el receptor. [1] En situaciones con bandas ruidosas y congestionadas, o donde hay estaciones locales fuertes, el rango dinámico del receptor puede excederse rápidamente. El filtrado adicional por parte del preselector limita el rango de frecuencia y las demandas de potencia que se aplican a todas las etapas posteriores del receptor, cargándolo solo con señales dentro de la banda preseleccionada.
Preselectores multifunción
Se puede diseñar un preselector para que, además de atenuar la interferencia de frecuencias no deseadas, realice otros servicios que pueden ser útiles para un receptor: Puede limitar el voltaje de la señal de entrada para proteger un receptor sensible de daños causados por descargas estáticas, picos de voltaje cercanos y sobrecarga de las señales de los transmisores cercanos. También puede incorporar una pequeña etapa amplificadora de radiofrecuencia para potenciar la señal filtrada. Ninguna de estas comodidades adicionales es necesaria para la función de preselección, y para un uso típico, un amplificador en el preselector no sirve para nada.
Los preamplificadores de antena (preamplificadores) se pueden hacer "sintonizables" incorporando un circuito preselector frontal para mejorar su rendimiento. El dispositivo integrado es tanto un preamplificador como un preselector, y cualquiera de los dos nombres es correcto. Esta ambigüedad a veces conduce a confusión, al combinar la preselección con la amplificación .
Un preselector ordinario se denomina preselector " pasivo " para especificar claramente que no tiene amplificador interno y no requiere fuente de alimentación. Los preselectores " pasivos " suelen funcionar bien con los receptores modernos, sin pérdida de señal notable.
Preseleccionar banco de filtros
Los analizadores de espectro y algunos receptores de radio definidos por software de banda ancha incorporan un banco de preselectores conmutables para rechazar señales fuera de banda que podrían resultar en señales espurias en las frecuencias que se analizan. En el caso de los receptores de radio definidos por software, muchos de los cuales tienen un rango dinámico limitado, un banco de filtros preseleccionados también sirve para limitar las señales fuertes fuera de banda que potencialmente podrían saturar el front-end del receptor. [2]
Compensación entre ancho de banda y fuerza de la señal
Con todos los preselectores hay alguna pérdida en la frecuencia sintonizada; por lo general, la mayor parte de la pérdida está en el inductor (la bobina de sintonización). El ajuste del preselector para un ancho de banda más estrecho (o Q más alto , o mayor selectividad) aumenta esta pérdida.
La mayoría de los preselectores tienen configuraciones separadas para un inductor y (al menos) un capacitor . Entonces, con al menos dos ajustes disponibles para sintonizar una sola frecuencia, a menudo hay una variedad de configuraciones que sintonizarán el preselector en una frecuencia en su rango medio.
Para el ancho de banda más estrecho ( Q más alto ), el preselector se sintoniza usando la inductancia más alta y la capacitancia más baja para la frecuencia deseada, pero esto produce la mayor pérdida. También requiere volver a sintonizar el preselector con más frecuencia mientras se buscan señales débiles, para mantener la frecuencia de paso del preselector cerca de la frecuencia de recepción de la radio.
Para la pérdida más baja (y el ancho de banda más amplio), el preselector se sintoniza usando la inductancia más baja y la capacitancia más alta (y la Q más baja , o la menor selectividad) para la frecuencia deseada. El ancho de banda más amplio permite más interferencia a través de frecuencias cercanas, pero reduce la necesidad de volver a sintonizar el preselector mientras se sintoniza el receptor, ya que cualquier configuración de baja inductancia para el preselector pasará un amplio intervalo de frecuencias cercanas.
Diferente de un sintonizador de antena
Aunque un preselector se coloca en la misma ubicación que un sintonizador de antena , tiene un propósito diferente: un sintonizador de antena o " transmatch " conecta dos líneas de señal con diferentes impedancias de señal y solo bloquea las frecuencias desafinadas de manera incidental (si bloquea alguna en absoluto).
Un transmatch hace coincidir la impedancia del transmisor con la impedancia de la línea de alimentación, de modo que la potencia de la señal del transmisor de radio se transfiere suavemente al cable de alimentación de la antena; un transmatch correctamente ajustado evita que la potencia transmitida se refleje de nuevo en el transmisor (lo que se denomina "corriente de reacción" ). Algunos circuitos de sintonizador de antena pueden igualar y preseleccionar impedancia, [3] por ejemplo, el sintonizador de condensador paralelo en serie (SPC) , y muchos circuitos utilizados en sintonizadores de línea balanceada (BLT) se pueden ajustar para que también funcionen como filtros de paso de banda . [C]
Ver también
Notas al pie
- ^ Sin embargo, un preselector no es beneficioso para los receptores o preamplificadores si se alimentan de una fuente de banda estrecha, como una pequeña antena de cuadro sintonizada .
- ^ Sin embargo, un preselector no elimina la interferencia en la misma frecuencia a la que están sintonizados tanto él como el receptor.
- ^ Algunos tipos más simples de sintonizadores de antena que no son circuitos de paso de banda también pueden proporcionar una preselección limitada. La red 'T' ahora comúnes uncircuito de paso alto que siempre elimina esencialmente las frecuencias por debajo de la frecuencia operativa y se puede ajustar para una Q operativa altaque podría atenuar el ruido por encima de la frecuencia operativa hasta en 20 dB. [4] El complementaria ' π ' - red , habitualmente incorporado en la etapa final de 'Vintage tubo transmisores y amplificadores, es de paso bajo y siempre esencialmente elimina las frecuencias por encima de la frecuencia sintonizada; se puede ajustar de manera similar para proporcionar una atenuación por debajo de la frecuencia sintonizada hasta en 20 dB.
Referencias
- ^ Cutsogeorge, George (2014) [2009]. Gestión de la interferencia entre estaciones con stubs y filtros coaxiales (2ª ed.). Aptos, CA: International Radio Corporation.
- ^ "Una introducción a los filtros de RF para radio definida por software" . Radio definida por software simplificada . 24 de febrero de 2020 . Consultado el 25 de febrero de 2020 .
- ^ Stanley, John, K4ERO (1999). "El Filtuner". Compendio de antenas ARRL . 6 . Newington, CT: Liga de retransmisiones de radio estadounidense.
- ^ Stanley, John, K4ERO (septiembre de 2015). "Sintonizadores de antena como preselectores". Correspondencia técnica. Revista QST . Newington, CT: Liga de retransmisiones de radio estadounidense. pag. 61.
enlaces externos
- "Diseño y construcción de preselectores" . bobsamerica.com . Escucha de onda corta.