radioricevitóre
Indice
Descrizione generale
sm. [sec. XX; radio-+ricevitore]. Apparato elettronico predisposto per ricevere, filtrare, amplificare e rendere intelligibili le informazioni contenute nelle radioonde captate tramite antenna. Secondo il compito cui sono destinati, i radioricevitori vengono realizzati con due diversi standard costruttivi; si hanno così: radioricevitori per impiego civile, comunemente detti radio, destinati alla ricezione e alla fruizione dei programmi emessi da un radiotrasmettitore; le informazioni che questi apparati ricevono dalle radioonde sono di tipo fonico e dopo varie trasformazioni di tipo elettrico ed elettronico vengono convertite in energia acustica per mezzo di altoparlanti o auricolari; radioricevitori per impiego professionale, di complessità, costo, prestazioni e affidabilità largamente superiori a quelli di uso civile e destinati a radiocomunicazioni stabili e continue fra stazioni anche a grande distanza. Questi sono destinati alla ricezione di informazioni di tipo fonico ma più spesso ad altri tipi di servizi operativi quali il telecomando, la telemisura o l'ausilio alla navigazione. Caratteristica tipica di ogni radioricevitore è la capacità di filtrare con appositi circuiti la banda di frequenze nell'ambito della quale vengono trasmesse le informazioni, separandola dallo spettro di emissioni che impegna completamente tutte le bande delle radiocomunicazioni. Il segnale radio, una volta filtrato, viene amplificato (dato che dall'antenna giungono segnali di solo qualche milionesimo di volt di ampiezza) e successivamente rivelato, trattato cioè in modo da rendere intelligibili le informazioni affidate alle radioonde. Anche le informazioni così ottenute vengono poi amplificate come segnale elettrico e inviate infine all'utilizzazione (altoparlante o cuffie, oppure apparati stampanti come telescrivente, facsimile, ecc.).
Tipologia: generalità
I vari tipi di radioricevitori possono essere schematizzati, come segue, in ordine progressivo di complessità dei circuiti che li costituiscono.
Tipologia: rivelatore a diodo
Il rivelatore a diodo è realizzato da uno o più circuiti di sintonia variabile che selezionano la frequenza di ricezione e la banda relativa; a questo tipo appartengono i primi semplicissimi radioricevitori per radiofonia in cui si utilizzava una cuffia elettromagnetica per l'ascolto, mentre per la rivelazione, quale diodo, era usato un cristallo di galena sul quale insisteva un sottile conduttore appuntito. Tale dispositivo ha solo valore storico e viene utilizzato nella pratica radiotecnica unicamente come monitore di modulazione e misuratore di frequenza e di campo.
Tipologia: radioricevitore ad amplificazione diretta
Il radioricevitore ad amplificazione diretta è costituito da un rivelatore a diodo preceduto da uno o più stadi di amplificazione in alta frequenza accordati sulla frequenza di ricezione da un condensatore variabile a più sezioni comandate da un unico asse di rotazione. Fu il primo tipo di radioricevitore di produzione civile impiegato per l'ascolto dei programmi di diffusione. Attualmente ha solo valore storico; unica eccezione sono i radioricevitori per filodiffusione che, con appositi circuiti di filtro comandati da una tastiera, permettono di scegliere il programma desiderato amplificandone direttamente e rivelandone poi i segnali. Questo circuito, notevolmente semplificato rispetto ai convenzionali, può venire utilizzato grazie all'elevato livello con cui vengono trasmessi, via cavo telefonico, i segnali di filodiffusione.
Tipologia: radioricevitore a reazione e superreazione
I radioricevitori a reazione e superreazione sono similari come costituzione a quelli ad amplificazione diretta, ma resi molto più sensibili, e a volte più selettivi, da una disposizione circuitale che introduce nel circuito un grado controllato di reazione. Questo rende più critico e instabile il circuito e a volte può comportare anche una certa irradiazione di segnale in antenna. Per tale motivo questi tipi di radioricevitori, introdotti con l'avvento della radiodiffusione, sono in pratica utilizzati solo dai radioamatori. Fanno eccezione solo i circuiti di alcuni radioricevitori radiogoniometrici di tipo portatile che utilizzano un'antenna in ferrite come elemento direzionale e una certa reazione nel circuito per la rivelazione delle onde portanti non modulate dei radiofari.
Tipologia: radioricevitore a conversione di frequenza o supereterodina
È il più utilizzato per l'alto grado di selettività che consente, permettendo un'efficace separazione del segnale utile da tutti gli altri presenti nelle bande di lavoro. Utilizza allo scopo il battimento tra la frequenza da ricevere e quella di un oscillatore a frequenza variabile (detto oscillatore locale), interno al ricevitore. Una delle due bande di frequenza che ne risultano (generalmente l'inferiore) viene filtrata e amplificata come segnale da un cosiddetto “stadio di media frequenza”, che è il cuore vero e proprio del radioricevitore supereterodina. La sintonia viene comandata dall'oscillatore locale la cui frequenza viene regolata in modo da dare luogo a un battimento di frequenza corrispondente appunto a quello di media frequenza. Questa disposizione circuitale facilita sensibilmente la sintonia del segnale riducendo drasticamente le interferenze da segnali estranei e nel contempo permette una buona sensibilità. Il sistema supereterodina, nel caso di ricezione sulle frequenze più elevate (VHF e UHF), può arrivare a introdurre anche più conversioni successive di frequenza nello stesso radioricevitore. Questo prevede essenzialmente, nel caso di una singola conversione, uno stadio di conversione di frequenza (preceduto a volte da un preamplificatore di alta frequenza), un oscillatore locale, uno stadio di media frequenza con rivelatore terminale per AM, FM o SSB e uno stadio finale di bassa frequenza che amplifica i segnali fonici e, tramite un altoparlante, permette la riproduzione del segnale sonoro. § I moderni radioricevitori supereterodina vengono distinti nel tipo “civile”, destinato alla ricezione di programmi di radiodiffusione per i privati cittadini, e nel tipo “professionale”, utilizzato da privati o da enti pubblici per servizi radio commerciali o di pubblico interesse. Nella prima categoria si ha un gran numero di modelli: dal piccolo radioricevitore di formato tascabile con altoparlante di qualche centimetro di diametro, operante in genere su di una sola gamma d'onda, ai modelli portatili o fissi operanti su più d'una delle gamme d'onda (onde lunghe, corte, ultracorte) destinate ai programmi di radiodiffusione. Questi apparati, alimentati da batterie disposte internamente o da batterie e da rete (alimentazione mista) per i tipi portatili, da rete per quelli fissi, sono dotati di un'antenna telescopica sfilabile esternamente, utilizzabile per l'ascolto dei programmi a modulazione di ampiezza in onda corta e a modulazione di frequenza in onda ultracorta, e di un'antenna interna in ferrite per captare le onde medie e lunghe; i tipi fissi possono essere allacciati a un'antenna stabile posta sul tetto dell'edificio o nel punto più alto del mezzo in cui si trova il radioricevitore. Ogni radioricevitore è dotato di un dispositivo-comando che permette di “sintonizzare” il radioricevitore sulla stazione desiderata: allo scopo ci si basa sulla posizione di un indice che viene fatto scorrere su un'apposita scala di frequenze che, nel caso permetta la ricerca diretta della stazione, viene detta anche “scala parlante”. § Nei ricevitori di tipo più professionale in luogo della scala parlante si utilizza un visore digitale che fornisce, con una sequenza numerica di 6-8 cifre, l'indicazione molto precisa della frequenza su cui viene sintonizzato il radioricevitore. Generalmente la frequenza di battimento di questi radioricevitori a supereterodina viene “sintetizzata” a passi successivi di 100, o 10 Hz a piacere, mediante un oscillatore locale che viene agganciato in fase con uno speciale circuito (phase-lock), alla frequenza base ottenuta con un oscillatore a quarzo di alta stabilità; si ottiene così un'indicazione molto precisa della frequenza di ricezione. Il volume sonoro della radio-audizione viene regolato con un comando detto appunto di volume, che agisce sul circuito dell'altoparlante; opzionale è invece il comando di tono per la regolazione della resa sonora come toni gravi e acuti. Nei radioricevitori più complessi che consentono anche la ricezione delle emissioni a modulazione di frequenza e l'impiego, per registrazione e riproduzione di musica e parlato, di cassette a nastro magnetico per fonoriproduzione in stereofonia con due altoparlanti di buona fedeltà, sono invece presenti, oltre al comando di volume, anche un comando per la regolazione dei toni bassi, uno per i toni acuti e un terzo per la simmetria della riproduzione stereofonica. Nei radioricevitori che operano su più gamme d'onda esiste un dispositivo-comando selezionatore che consente la scelta della gamma desiderata. Tutti gli apparati, i circuiti e i dispositivi-comando sono racchiusi in un involucro isolante realizzato secondo vari canoni estetici. § I radioricevitori professionali vengono prodotti essenzialmente secondo due criteri: a copertura continua di banda, con possibilità cioè di ricezione di una qualsiasi delle frequenze comprese in un vasto spettro (generalmente dai 0,5 ai 30 MHz); canalizzati, cioè con sintonia prefissata con apposito comando a commutatore su una o più bande di frequenza relative a dati ambiti di lavoro (per esempio frequenze di chiamata e di lavoro delle stazioni costiere per il servizio radiomarittimo). I circuiti di questi radioricevitori sono di notevole complessità e comportano l'impiego di un elevato numero di comandi di alta precisione relativi a varie altre prestazioni oltre la sintonia, il volume e la scelta della banda di lavoro. È possibile infatti selezionare vari filtri di media frequenza a seconda che si ricevano segnali trasmessi in telegrafia non modulata (CW), oppure emissioni a modulazione di ampiezza (AM), o a banda laterale unica (SSB), o anche con modulazione di frequenza (FM). Mediante altri comandi è pure possibile variare a piacere il tono acustico di battimento per la ricezione della telegrafia, regolare la sensibilità del radioricevitore e l'ampiezza della banda di ricezione, e ritoccare la frequenza di lavoro; nei radioricevitori che operano con modulazione di frequenza sulle onde metriche è presente pure un comando che elimina il fruscio di fondo (squelch), in assenza di segnale radio. I radioricevitori professionali possono azionare un trasduttore elettroacustico (cuffia o altoparlante) o un apparato telegrafico (telescrivente) in modo da permettere la ricezione in banda stampata dei servizi giornalistici delle agenzie di stampa o di informazioni private come pure di effettuare il servizio di ponte radio o di interconnessione con mezzi mobili. In collegamento con un apparato per riproduzione in facsimile, i radioricevitori professionali possono infine consentire la ricezione di segnali emessi su onde lunghe da speciali stazioni di controllo meteorologico e dar luogo così alla riproduzione di carte meteo compilate in base alla simbologia internazionale relativa. Questi importantissimi centri di informazione meteo si sono largamente diffusi specialmente nelle installazioni portuali e aeroportuali per servizio pubblico e privato con radioricevitori che vengono predisposti sul canale di informazione meteo desiderato e comandano automaticamente la riproduzione delle carte meteo in facsimile con l'arrivo, a dati orari, del segnale radio emesso dalle stazioni di monitoraggio delle condizioni atmosferiche. Analogamente, operando su frequenze radio diverse, si comportano i sistemi di ricezione professionale che permettono la fotoriproduzione delle osservazioni effettuate dai satelliti spaziali meteorologici con dispositivi sensibili allo spettro di luce normale e all'infrarosso. Presso i centri nazionali radio di ascolto due o più radioricevitori professionali vengono a volte impiegati per la ricezione (generalmente in diversity system per eliminare gli affievolimenti) dei programmi esteri da traslare sulla rete nazionale. Una categoria a sé di radioricevitori professionali è quella degli apparati riceventi (e a volte anche ricetrasmittenti) impiegati dai radioamatori; si tratta di apparati di notevole complessità e di spiccate caratteristiche quanto a sensibilità e selettività, pur operando solo sulle cinque bande delle onde corte destinate ai radioamatori.