Local oscillator (intro)

Ένα από τα πρώτα προβλήματα που πρέπει να λυθούν όσο ανεβαίνουμε σε συχνότητα είναι η «ποιότητα» του τοπικού ταλαντωτή. Η κυριότερες παράμετροι που τον χαρακτηρίζουν από πλευράς επιδόσεων είναι η ακρίβεια (accuracy, ποσό κοντά είμαστε στην επιθυμητή τιμή)   και σταθερότητα (stability, ποσό «παίζει» αυτή η τιμή) της παραγόμενης συχνότητας.

Ένας εξαιρετικός ταλαντωτής 0.5ppm σημαίνει πως στα βραχέα θα έχει μεγίστη απόκλιση 15Hz τιμή αποδεκτή για τυπικές ραδιοερασιτεχνικές εφαρμογές. Αν τώρα χρησιμοποιήσουμε τον ίδιο ταλαντωτή πολλαπλασιάζοντας την έξοδο του ώστε να φτάσουμε στα 10GHz η μεγίστη απόκλιση αυξάνεται στα 5KHz!  Ένα SSB σήμα εύρους 2,7KHz μπορεί να μην γίνει ακουστό για τον απλό λόγο ότι ακούμε σε άλλη συχνότητα από αυτή που νομίζουμε.

Παρότι η χαμηλή συχνοτική ακρίβεια είναι πρόβλημα από μονή της, αν αυτή είναι σταθερή και γνωστή μπορεί να διορθωθεί στην πράξη με διαφόρους τρόπους. Αν δεν είναι σταθερή άλλα μεταβάλλεται στον χρόνο εκεί είναι που τα πράγματα  αρχίζουν και ζορίζουν.

Αν ο ταλαντωτής στα 10MHz έχει ένα «τσούλιμα» της τάξης του 0,1Hz/sec, πολλαπλασιάζοντας αυτό το σήμα ώστε να φτάσουμε στους 10GHz αυξάνουμε το τσούλιμα στα 100Hz ανά δευτερόλεπτο.  Αυτό αυτόματα καθιστά μη δυνατή την γνώση της ακριβής συχνότητας (όπως και την χρήση στενών διαμορφώσεων)

Συνώνυμο της σταθερότητας είναι και ο λεγόμενος φασικός θόρυβος (phase noise), ένα μετρό της (πολύ) βραχυπρόθεσμης σταθερότητας του ταλαντωτή. Γίνεται αντιληπτός ως επιπρόσθετος λευκός θόρυβος στην λήψη και spatter στην εκπομπή.  Ο πολλαπλασιασμός κατά Ν φορές της συχνότητας του ταλαντωτή έχει ως αποτέλεσμα να χειροτερεύει αυτή η επίδοση κατά Ν^2 (δηλ. 6dB ανά οκτάβα) . Ένα αρχικά καθαρό σήμα πχ.10MHz πολλαπλασιαζόμενο συνολικά χίλιες φορές για να φτάσει στην X band σημαίνει ότι ο φασικός θόρυβος θα έχει αυξηθεί κατά 1000^2 φορές (δηλ. 1000000 φορές). Αυτό αντιστοιχεί σε 60dB degradation. Ο κατά τα άλλα υπερκαθαρός ταλαντωτής μας ξαφνικά δεν είναι και τόσο!  Σε ακραίες περιπτώσεις οδηγεί στην μείωση του μεγίστου SNR που μπορεί να επιτευχτεί (εκπομπή-λήψη).

Με λίγα λόγια χρειαζόμαστε καλό ταλαντωτή στα μικροκύματα.

73 de SV1IXP