Sinad

Dans les communications radio, s'assurer que les signaux sont clairs et fiables est très important.Que ce soit pour les services d'urgence, les opérations militaires ou les émissions quotidiennes, les performances des récepteurs radio sont nécessaires.Une façon dont les ingénieurs et les techniciens vérifient dans quelle mesure ces récepteurs fonctionnent d'utiliser SINAD, qui représente le rapport signal / bruit et distorsion.Sinad est une mesure qui montre à quel point un récepteur peut produire un signal clair, même lorsqu'il y a beaucoup de bruit et de distorsion.Cet article expliquera ce qu'est la Sinad, pourquoi elle est importante et comment elle est mesurée et utilisée dans différents systèmes de communication.

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Figure 1: Configuration des tests SINAD

Qu'est-ce que Sinad?

Sinad (signal au bruit et à la distorsion) est une mesure clé qui aide à déterminer dans quelle mesure les récepteurs radio fonctionnent en vérifiant leur capacité à produire un signal clair même lorsqu'il y a du bruit et de la distorsion.Sinad est calculé en comparant la résistance du signal avec le bruit et la distorsion au bruit et à la distorsion seuls.Le résultat est généralement donné en décibels (dB).

Figure 2: graphique du signal au bruit et à la distorsion (harmoniques)

Lorsque les valeurs SINAD sont plus élevées, cela signifie que le récepteur peut ramasser plus clairement des signaux plus faibles, ce qui le rend plus sensible et capable de fournir un meilleur son ou des données.Sinad est couramment utilisé dans des systèmes comme FM, VHF, UHF et parfois AM et SSB, pour s'assurer que la communication est fiable.

Dans la conception et les tests de l'équipement radio, Sinad aide les ingénieurs à ajuster les circuits récepteurs afin qu'ils fonctionnent bien, même dans des endroits avec beaucoup d'interférence ou où les signaux sont faibles.Cela garantit que le récepteur fonctionne efficacement dans diverses situations.

Pourquoi Sinad est important?

Figure 3: Dispositifs radio utilisés pour la mesure de Sinad

Sinad (Le rapport signal / bruit et distorsion) est important car il fournit un moyen de mesurer les performances d'un récepteur radio en combinant à la fois le bruit et la distorsion en un seul nombre.Cette mesure est utile car il facilite l'évaluation de la façon dont le récepteur peut gérer les signaux, en particulier dans des environnements difficiles.

Lors de la vérification d'un récepteur radio, SINAD montre à quel point l'appareil peut gérer les signaux faibles lorsqu'il y a des interférences.Cette capacité est très importante dans les situations où des signaux clairs sont un must, comme dans les services d'urgence, les communications militaires ou toute situation où une transmission radio fiable est nécessaire.

En réunissant différents types de problèmes de signal dans une seule mesure, Sinad permet aux ingénieurs et aux techniciens de comprendre rapidement à quel point le système de communication fonctionne.Cette compréhension rapide et précise est nécessaire pour s'assurer que le système fonctionne comme il se doit dans des conditions réelles, où différents types d'interférence peuvent sérieusement affecter la qualité du signal.

Le rôle de Sinad en donnant une mesure simple des performances le rend très utile pour conserver et améliorer les systèmes de communication radio, en s'assurant qu'ils restent fiables dans les situations où elles sont nécessaires.L'importance de cette mesure réside non seulement dans sa capacité à vérifier les performances actuelles du système, mais aussi pour aider à trouver et à résoudre les problèmes potentiels avant de causer des problèmes de communication.

Mesures Sinad et sensibilité au récepteur

Figure 4: Comparaison de sortie du signal et des harmoniques

SINAD (rapport signal / bruit et distorsion) est une mesure utile pour vérifier dans quelle mesure un récepteur radio peut ramasser et traiter les signaux faibles, même lorsqu'il y a du bruit et de la distorsion.La sensibilité du récepteur concerne la façon dont un récepteur radio peut comparer clairement les signaux faibles, ce qui compte beaucoup dans les situations où les signaux sont faibles ou en cas d'interférence.

Sinad est particulièrement utile car il prend en compte à la fois le bruit et la distorsion.Contrairement au rapport signal / bruit (SNR), qui ne regarde que le bruit par rapport au signal, Sinad considère également la distorsion, donnant une image plus complète de la performance du récepteur.

Comprendre Sinad signifie regarder dans quelle mesure un récepteur peut séparer le signal souhaité du bruit et de la distorsion indésirables.Lors de la mesure de Sinad, la puissance du signal et la puissance combinée du bruit et de la distorsion sont considérées.Une valeur sinad plus élevée signifie que le récepteur peut mieux gérer les signaux faibles, avec moins d'impact du bruit et de la distorsion.

La sensibilité du récepteur est influencée par plusieurs facteurs, y compris la figure de bruit (NF), qui mesure la quantité de bruit ajoutée par l'électronique du récepteur, et le fond de bruit, qui est le niveau de signal le plus bas qui peut être détecté au-dessus du bruit inhérent du système.Un autre facteur est le mélange réciproque, qui est l'interférence causée lorsque des signaux forts se mélangent avec le bruit local de l'oscillateur, ce qui rend plus difficile pour le récepteur de gérer les signaux faibles.

Sinad est généralement mesuré en envoyant un signal connu au récepteur, puis en mesurant la sortie pour voir combien de bruit et de distorsion sont présents.Cette mesure fournit une seule valeur qui peut être utilisée pour comparer les performances de différents récepteurs ou pour voir dans quelle mesure un récepteur fonctionnera dans différentes situations.

Comprendre Sinad

Le rapport signal / bruit et distorsion (SINAD) est une mesure qui nous aide à comprendre la qualité d'un signal dans les systèmes de communication et audio.Sinad est mesuré en décibels (dB) et nous dit combien le signal d'origine a été affecté par le bruit et la distorsion.

Définition et formule

Sinad est défini comme le rapport entre la puissance totale d'un signal (qui comprend le signal, le bruit et toute distorsion souhaités) et la puissance du bruit et de la distorsion.La formule pour calculer Sinad est:

Cette formule compare la puissance combinée du signal, du bruit et de la distorsion avec la puissance du bruit et de la distorsion seule.Le résultat est montré en décibels, ce qui nous donne une idée de la qualité globale du signal. Une valeur sinad plus élevée signifie une meilleure qualité de signal car il montre que le signal souhaité est plus fort par rapport au bruit et à la distorsion.

Ratio de puissance, pas le rapport de tension

Sinad est un rapport de puissance, pas un rapport de tension.Ceci est important à comprendre car la puissance et la tension sont liées différemment dans les systèmes électriques.La puissance est connectée au carré de la tension, ce qui signifie que de petits changements de tension peuvent entraîner de grands changements de puissance.Par conséquent, lors de la mesure de Sinad, nous nous concentrons sur le pouvoir de refléter avec précision l'impact du bruit et de la distorsion sur le signal.

La mesure de Sinad nous aide à évaluer à quel point un système peut reproduire le signal d'origine sans ajouter trop de bruit ou de distorsion.Une valeur SINAD élevée indique que le système fait un bon travail pour garder le signal d'origine clair et précis.

Dans un usage quotidien, Sinad se trouve dans des domaines comme l'ingénierie audio et les télécommunications, où le maintien de la qualité du signal est important.Par exemple, dans les systèmes audio, une valeur sinad plus élevée signifie que la musique ou la parole est reproduite avec moins de distorsion et de bruit de fond, conduisant à une expérience d'écoute plus claire et plus agréable.

Techniques de mesure de base Sinad

Figure 5: Mesure de Sinad à l'aide de la tonalité audio

Pour mesurer Sinad, un signal modulé avec une tonalité audio (généralement 1 kHz) est introduit dans le récepteur radio.La sortie du récepteur, qui comprend le signal, le bruit et la distorsion d'origine, est ensuite analysé.Le signal audio est passé à travers un filtre d'encoche qui élimine la tonalité de 1 kHz, ne laissant que le bruit et la distorsion.La valeur SINAD est ensuite calculée en utilisant les niveaux de puissance mesurés du signal total (signal + bruit + distorsion) et le bruit et la distorsion restants après filtrage.

Bien que la sortie électrique aux bornes de sortie audio du récepteur soit le point le plus courant pour la mesure, une autre approche implique d'utiliser un transducteur pour convertir l'audio du haut-parleur en un signal électrique, garantissant que toute distorsion induite par le haut-parleur est également prise en compte.

Comment mesurer Sinad?

Il existe deux façons principales de mesurer Sinad: utiliser un équipement de test séparé ou utiliser des mètres SINAD spécialisés.

Utilisation d'équipements de test séparés implique la mesure des différentes parties nécessaires pour calculer Sinad à la main.Cette méthode nécessite plusieurs outils, comme les générateurs de signaux, les oscilloscopes et les analyseurs de spectre, pour mesurer séparément le bruit, la distorsion et le signal.Bien qu'il puisse être précis, cela prend beaucoup de temps et peut entraîner des erreurs, en particulier avec des mesures complexes.

Sinad Meters spécialisés sont des dispositifs fabriqués juste pour mesurer Sinad.Ces compteurs combinent tous les circuits nécessaires en un seul appareil et peuvent être connectés directement aux récepteurs radio.Cela facilite le processus de mesure en calculant automatiquement SINAD en fonction de la

signaux entrant et sortant.L'utilisation de mètres Sinad rend le processus plus rapidement et réduit les chances d'erreurs.

Comment la mesure est effectuée

Commencer par Mesurer le bruit et distorsion à la sortie du récepteur lorsqu'aucun signal n'est présent.Cette étape définit les niveaux de base de bruit et de distorsion, qui sont nécessaires pour une mesure précise de SINAD.Suivant, Appliquer un signal connu à l'entrée du récepteur.Augmentez lentement le niveau du signal jusqu'à ce que le niveau de sortie augmente de 12 dB.Cette étape aide à déterminer le point où le signal est suffisamment clair pour être mesuré au-dessus du bruit et de la distorsion.Enfin, Enregistrer le niveau du signal nécessaire pour obtenir l'augmentation de la sortie de 12 dB.Ce niveau de signal peut être aussi faible que 0,25 microvolts, selon la sensibilité du récepteur.

Les mesures de Sinad sont importantes pour vérifier le fonctionnement des récepteurs radio, en particulier dans des endroits avec beaucoup de bruit et de distorsion.En mesurant avec précision Sinad, les ingénieurs peuvent voir à quel point un récepteur peut garder le signal clair, ce qui est très important pour une communication fiable.

L'utilisation de mètres SINAD spécialisés rend le processus de mesure plus précis et moins compliqué, ce qui permet aux ingénieurs d'obtenir plus facilement des résultats fiables.

Filtres de mesure Sinad

Figure 6: Mesure de Sinad à l'aide du filtre Notch

Dans la mesure de SINAD (signal à bruit et distorsion), le filtre Notch est utilisé pour éliminer le ton du signal, qui est nécessaire pour une analyse précise.La bande passante du filtre affecte directement la façon dont il peut isoler le ton sans impact sur le bruit et la distorsion environnants.

Idéalement, le filtre devrait éliminer le ton sans modifier le bruit et la distorsion, mais une bande passante limitée peut également entraîner une certaine réduction de ces composants indésirables.

Des normes comme celles de l'Institut européen des télécommunications (ETSI) spécifient que pour une tonalité de 1 kHz, le filtre devrait le réduire d'au moins 40 dB tout en gardant le bruit et la distorsion, principalement inchangés.

Le filtre doit équilibrer sa bande passante pour séparer efficacement le ton du bruit et de la distorsion.Un filtre trop large peut ne pas isoler complètement le ton, tandis que celui qui est trop étroit pourrait réduire à la fois le ton et une partie du bruit et de la distorsion, conduisant à des lectures de Sinad inexactes.

Spécifications Sinad

Le rapport signal / bruit et distorsion (SINAD) est une mesure importante trouvée dans les détails techniques des équipements de communication radio, en particulier ceux qui fonctionnent dans les bandes de très haute fréquence (VHF) et ultra haute fréquence (UHF).Sinad montre la relation entre la puissance totale d'un signal (y compris le bruit et la distorsion) et la puissance du bruit et de la distorsion.Cette mesure est utile pour comprendre le fonctionnement d'un récepteur radio et sa qualité globale.

Une spécification typique pourrait dire: "Sensibilité du récepteur = 0,3 µV à 12 dB Sinad."Cela signifie que le récepteur peut atteindre un SINAD de 12 dB avec un signal d'entrée aussi faible que 0,3 microvolts.Autrement dit, plus le signal d'entrée est nécessaire pour atteindre un Sinad de 12 dB, plus le récepteur est sensible.Cette sensibilité montre à quel point le récepteur peut détecter les signaux faibles, ce qui est très utile dans les systèmes de communication où la force du signal peut changer beaucoup.

Applications des mesures SINAD

Figure 7: Diagramme de processus de mesure Sinad

Sensibilité au récepteur

Sinad est principalement utilisé pour mesurer à quel point un récepteur radio est sensible.Cette mesure permet de garantir que le récepteur répond aux normes de performance requises.Pendant les tests et la conception du circuit radiofréquence (RF), Sinad est utilisé pour vérifier que le récepteur peut bien détecter et traiter les signaux, même lorsque les signaux sont faibles.Une valeur SINAD standard de 12 dB est souvent utilisée, ce qui correspond à un niveau de distorsion de 25% lorsqu'une tonalité de 1 kHz est utilisée comme signal de modulation.Ce niveau de distorsion sert de point commun pour évaluer la sensibilité du récepteur.

Blocage du récepteur

Sinad aide également à vérifier à quel point un récepteur peut gérer des signaux solides qui ne sont pas sur le canal souhaité, appelé blocage du récepteur.Dans ce cas, un niveau de référence Sinad est d'abord défini avec un signal propre.Ensuite, un signal hors canal est introduit et sa force augmente lentement.Le point auquel le niveau Sinad baisse montre comment le récepteur réagit au blocage.Cette mesure aide les ingénieurs à comprendre à quel point le récepteur peut continuer à fonctionner correctement face à des signaux solides et indésirables qui pourraient autrement causer des problèmes de communication.

Rejet de canal adjacent

Une autre utilisation de Sinad consiste à vérifier dans quelle mesure un récepteur peut rejeter les signaux des canaux à proximité.Dans ce processus, un signal interférant est placé sur un canal à proximité et le niveau de Sinad est mesuré.La force du signal interférant est ensuite augmentée jusqu'à ce que le Sinad tombe au niveau de référence.Cette mesure montre la capacité du récepteur à rejeter les signaux des canaux voisins, ce qui est utile dans des situations où de nombreux signaux sont présents, comme dans les spectres radio bondés.Un récepteur avec un bon rejet de canal adjacent peut ignorer ou réduire l'effet des signaux à proximité, permettant une communication claire.

Conclusion

Sinad (rapport signal / bruit et distorsion) est plus qu'un simple terme technique - c'est un moyen utile de comprendre à quel point un récepteur radio peut bien faire face aux problèmes de communication du monde réel.Sinad donne aux ingénieurs et aux techniciens un numéro simple qui montre à quel point un récepteur peut garder les signaux clairs, même dans des conditions bruyantes et difficiles.De la vérification de la sensibilité d'un récepteur pour évaluer la façon dont il peut filtrer les signaux indésirables, Sinad aide à la conception, aux tests et à la maintenance de systèmes radio fiables.Alors que la technologie continue de se développer, la compréhension et l'utilisation des mesures de Sinad resteront une partie précieuse pour s'assurer que les systèmes de communication fonctionnent comme ils devraient, maintenant et à l'avenir.

Questions fréquemment posées [FAQ]

1. Qu'est-ce qui nous dit la fréquence où Sinad est 3 dB inférieur à la meilleure valeur de cas?

La fréquence où Sinad est de 3 dB inférieure à la valeur de la meilleure cas montre le point où les performances du récepteur commencent à tomber.Cette fréquence aide à identifier la plage sur laquelle le récepteur peut encore fonctionner bien avant que le bruit et la distorsion commencent à interférer avec la qualité du signal.

2. Que signifie 12db Sinad?

Un SINAD de 12 dB signifie que la force du signal, lorsqu'elle est combinée avec le bruit et la distorsion, est 12 décibels plus élevée que le bruit et la distorsion seuls.Ce niveau est couramment utilisé comme norme pour vérifier dans quelle mesure un récepteur radio peut ramasser un signal clair.Il montre que le signal est suffisamment fort par rapport au bruit et à la distorsion pour être utilisable.

3. Comment calculez-vous Enob depuis Sinad?

Pour trouver le nombre effectif de bits (enob) de Sinad, vous pouvez utiliser cette formule: enob = (sinad - 1.76) / 6.02.Cette formule convertit la valeur SINAD, généralement mesurée en décibels, en nombre de bits qui représentent la façon dont un convertisseur analogique-numérique (ADC) peut transformer un signal analogique en un convertisseur numérique.

4. Comment Sinad est-il mesuré en communication cellulaire et mobile?

Dans la communication cellulaire et mobile, Sinad est mesuré en envoyant un signal connu dans le récepteur, puis en vérifiant la sortie pour voir combien de bruit et de distorsion sont présents avec le signal.Ce processus aide à comprendre à quel point le récepteur peut gérer les signaux dans des situations où il pourrait y avoir des interférences, ce qui est important pour garder la communication claire dans les réseaux mobiles.

5. Qu'est-ce que Sinad en ADC?

Sinad dans un convertisseur analogique-numérique (ADC) fait référence au rapport du signal total, qui comprend le bruit et la distorsion, au bruit et à la distorsion seuls.Cette mesure nous indique à quel point l'ADC peut convertir un signal analogique en des valeurs SINAD numériques, ce qui signifie de meilleures performances et moins d'interférence du bruit et de la distorsion.