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| Voir aussi : Niveaux et dBm - Le rapport signal/bruit - Le bruit produit par le récepteur - Les pertes dans une ligne - le décibel - La propagation des ondes - Bruit externe au récepteur - |
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Une des qualités
d'un récepteur est sa capacité à amplifier
un signal faible pour le rendre compréhensible ou décodable. Généralités Pour être audible dans un casque, un signal doit avoir une puissance de l'ordre de quelques milliwatts au minimum. Or, au niveau de l'antenne, la puissance des signaux reçus est considérablement plus faible. Par exemple, la puissance d'un signal sur la bande 20m correspondant à un niveau de 9 au S-mètre, soit -73dBm, n'est que de 50 picowatts. C'est donc un gain minimum de 80 décibels que le récepteur devra avoir pour permettre la réception d'un signal pourtant considéré comme déjà très puissant sur les bandes amateurs. En pratique, les récepteurs utilisés sur les bandes VHF ou UHF permettent l'écoute de signaux dont la puissance ne dépasse pas 10 attowatts, soit 10-17 watts, un signal de S1. Bien sûr l'écoute d'une station de radiodiffusion en AM sur la gamme des grandes ondes (150 à 270kHz) peut se faire au casque dans certaines régions avec un simple circuit oscillant suivi d'une diode de détection, sans amplificateur et sans autre énergie que celle reçue par l'antenne. Mais ce n'est pas le cas général... Cependant; il ne suffit pas d'amplifier, un bon récepteur devra également être silencieux, c'est à dire ne pas produire à lui seul plus de bruit que l'antenne n'en reçoit. Il faut que le signal entendu dans le casque se distingue du bruit de fond, c'est à dire que le rapport signal-sur-bruit soit le meilleur possible et tout au moins supérieur à une valeur qui peut aller jusqu'à 20dB pour être utilisable avec certains systèmes numériques, par exemple. Expression de la sensibilité d'un récepteur Avant tout il faut préciser le but à atteindre. En téléphonie, on se fixe comme objectif d'avoir un signal utile dont l'amplitude est de 10 décibels au-dessus du bruit pour obtenir une bonne compréhensibilité. Il faut également préciser la bande passante pour laquelle la mesure a été effectuée car on sait que le niveau du bruit est proportionnel à la largeur de bande. On peut également se fixer un rapport SINAD de 12dB, ce qui permet de prendre en compte non seulement le bruit mais la distorsion du signal modulé (en modulation de fréquence particulièrement). Pour des transmissions numériques, il est nécessaire de préciser quelles sont les exigences, le débit minimum en Mbps ou un taux d'erreurs binaires (BER) de 5% par exemple. Ceci posé, la sensibilité du récepteur va correspondre au niveau minimum de signal pour atteindre la performance requise. Ce niveau peut être exprimé sous deux formes : - une tension, à condition de préciser sur quelle impédance cette tension est mesurée. Par exemple 0,25µV sur 75 ohms - une puissance, ou plutôt un niveau en décibels par rapport au milliwatt (dBm), ce qui permet de s'affranchir de l'impédance d'entrée du récepteur. Exemple : -121dBm Une autre façon d'exprimer la sensibilité d'un récepteur peut être de fournir la valeur de l'amplitude du signal minimum discernable (MDS : Minimum Discernible Signal en anglais), une notion plus pratique mais aussi plus subjective et permettant moins facilement la comparaison de deux récepteurs. Mesure de la sensibilité Le plus simple est de disposer d'un générateur dont le niveau de sortie est réglable à partir de -150dBm. Un tel appareil peut être réalisé par un amateur soigneux en partant d'un oscillateur à quartz suivi d'une série d'atténuateurs conçue pour abaisser le niveau du signal à -120dBm. On le fait suivre d'un groupe d'atténuateurs commutables pour un total de 30dB (1, 2, 2, 5, 10 et 10 par ex.) qui permet ensuite d'ajuster le niveau de sortie. Tous ces appareils doivent être soigneusement blindés. On pourra vérifier les niveaux par comparaison avec un autre générateur ou à l'aide d'un analyseur de spectre. On peut mesurer également la sensibilité au travers du niveau de bruit ramené à l'entrée du récepteur en mesurant le rapport signal/bruit ou plus généralement (Signal+Bruit)/Bruit Amélioration de la sensibilité d'un récepteur Quand on possède un récepteur un peu sourd, avec un seuil de sensibilité nettement au dessus du niveau moyen du bruit externe, on peut être tenté de lui adjoindre un préamplificateur qui sera placé entre l'antenne et le récepteur. C'est souvent une bonne solution pour un scanner grand public en VHF et UHF. Quelques remarques : - le facteur de bruit du préampli devra être le plus faible possible et son gain le plus élevé possible pour améliorer le facteur de bruit global du récepteur. - les circuits sélectifs d'entrée et de sortie du préampli favoriseront l'affaiblissement des signaux indésirables hors bande - le préampli devra pouvoir être shunté s'il se sature en présence de signaux forts - si le récepteur est relié à l'antenne par un long câble coaxial, on placera le préampli le plus près possible de l'antenne (voir : Les pertes dans une ligne) Tableau d'équivalence tension et puissance (étalonage des récepteurs VHF où S9 correspond à 5µV) Dans le tableau suivant on trouvera, pour chaque indication du S-mètre , le niveau de puissance en dBm et la tension coorespondante en microvolts sur 50 et sur 75 ohm d'impédance. Sur décamétriques ce niveau de référence S9 est -73dBm
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