sabato 1 agosto 2020

Questione di intermodulazione

Tempo fa mi chiesi perchè, nei contest, vi è il divieto di trasmettere con più radio sulla stessa banda.

La risposta più ovvia, a parte il possibile vantaggio rispetto alle altre stazioni, è il blocking dei ricevitori in stazione durante l'ascolto, oltre alla sicura intermodulazione con gli altri segnali ricevuti.

Ma cosa succede ai trasmettitori?



Intermodulazione

Il fenomeno dell'intermodulazione è dovuto alla moltiplicazione fra due segnali a frequenza prossima in un circuito non lineare, quale un oscillatore o un amplificatore, avente almeno un componente attivo.

Il prodotto è la presenza di componenti di frequenza somma e differenza di questi segnali, di ampiezza minore, ma che contribuiscono all'energia irradiata dal trasmettitore andandolo a saturare.


Lo stadio di uscita

In un trasmettitore, il segnale prodotto dal modulatore deve poi essere amplificato per essere trasmesso da un'antenna. Questo segnale è alla stessa frequenza del segnale irradiato, ovviamente.

Tra l'amplificatore e l'antenna troviamo il fitro di banda, generalmente un filtro passa-basso che funge anche da accordo.

Ma cosa succede se per caso, oltre al segnale del modulatore, troviamo anche un segnale estraneo a frequenza prossima?

Andremo quasi sicuramente a saturare l'amplificatore, producendo spurie non volute. Tutto ciò che è oltre al filtro passa-basso verrà attenuato ed eliminato.

Ma quello che si trova in prossimità della frequenza di lavoro uscirà in antenna.


Un test pratico

Supponiamo di trovarci ad operare in prossimità di una stazione, operante su una frequenza vicina alla nostra. In questa prova ho usato due radio, quella di stazione, una ICOM IC-2820 su 144.9 MHz, con 15 W irradiati da una Hoxin MA-2000 sul tetto, ed un portatile Polmar DB32, operante su 145.8 MHz con 5 W nel suo gommino.


Il tutto ricevuto dall'analizzatore di spettro a 3 metri di distanza, con un gommino bi-banda.

L'analizzatore riceve su una banda di 10 MHz, con un centro banda di 145 MHz. Questo il solo segnale, non modulato, dell'Icom:

E questo il segnale ricevuto dal solo Polmar:

La differenza tra i segnali è dovuta non solo alle potenze irradiate diverse, ma anche dalla distanza e posizione relativa delle due antenne.

Ora, trasmettiamo insieme senza modulare:

Senza molte sorprese, noto subito due fenomeni.

Il primo, l'ampiezza della portante del Polmar è aumentata. Trasmetteva con più potenza? No.

Il secondo, sono sorte due spurie, una a 144 MHz ed una a 146,7 MHz. Il segnale che si vede a 141.5 MHz non è dovuto a questo esperimento.

Non sono a livelli preoccupanti, si trovano a -65 dBc e -64 dBc dalla portante dell'Icom, e sarebbero a -50 dBc e -49 dBc dalla portante del Polmar. Che sono ben al di sotto dei -43 dBc richiesti dalla normativa, ovvero sotto i -13 dBm (50 μW...)

Ma l'incremento di 5 dB della portante del Polmar mi fa pensare che un'eventuale modulazione non arrivi correttamente, se non coperta (effetto cattura) dalla trasmissione dell'Icom, presente in frequenza come prodotto di intermodulazione.


Trasmettiamo uno alla volta

Grazie alla schermatura di queste radio, i fenomeni di intermodulazione non creano particolari fastidi, se non al trasmettitore meno potente.

Ci fosse invece un apparato costruito senza criteri di schermatura, allora basterebbe poco per creare problemi fuori banda.

Particolare attenzione dovrebbe prestare chi, oltre ad avere in funzione la normale radio VHF in stazione, tiene attivo anche l'APRS.

Sarebbe bene, per quest'ultimo, trasmettere solo se si opera in UHF oppure solo se si riceve in VHF. Non a caso ho scelto quei due valori di frequenza, vicini alle stazioni Packet e ponti digitali e ai ponti analogici.

73 de Andy IV3ONZ

Link utili e bibliografia: