Características Clave de los Receptores

• Sensibilidad: Se evalúa en términos de la tensión o potencia mínima necesaria en la entrada (antena) para obtener una señal de salida con calidad adecuada.
• Selectividad: Se mide como la relación entre las potencias de entrada de la señal interferente y la deseada para producir el mismo nivel de señal a la entrada del demodulador.
• Fidelidad: Capacidad del receptor para reproducir las características de modulación de la señal recibida con una distorsión inferior a un nivel especificado.

Un receptor es un subsistema electrónico que procesa la señal recibida por la antena, selecciona la portadora deseada y recupera la señal de información en banda base con calidad adecuada.

Arquitecturas de Receptores

Homodinos/Conversión Directa/Cero Frecuencia Intermedia

Ventajas:

• Arquitectura simple.
• Integrable en un solo chip (Tecnología RFIC).
• No requiere un plan de frecuencias para seleccionar la frecuencia intermedia.
• No hay frecuencia imagen, eliminando la necesidad de un filtro de frecuencia imagen.
• La amplificación se realiza en banda base.

Inconvenientes:

• Offset en continua en la banda base.
• Ruido Flicker del oscilador local.
• Necesidad de alta ganancia en los amplificadores de RF y autoosciladores.
• Fugas del oscilador local y problemas de aislamiento entre el puerto LNA y LO del mezclador (Self-mixing leakage).
• Dificultad de filtrado en RF si el ancho de banda relativo es elevado.
• Productos de intermodulación de 2º orden y órdenes pares en general.
• Desequilibrio entre los canales I y Q.

Heterodinos/Conversión Indirecta/Frecuencia Intermedia

Ventajas:

• Amplificación en varias etapas y a diferentes frecuencias.
• Filtrado más selectivo a frecuencias más bajas.
• No requiere filtros sintonizables.
• Mejor aislamiento entre etapas de banda base y RF.
• Optimización del compromiso entre sensibilidad (bajo factor de ruido, alta amplificación) y fidelidad o linealidad (gran valor de IIP3).
• Elevada selectividad.

Inconvenientes:

• Necesidad de filtros discretos para obtener el Q apropiado.
• Imposibilidad tecnológica para integrar todo el receptor en un único chip.
• Mayor complejidad y precio.
• Requiere un cuidadoso plan de frecuencias: canalización, frecuencia intermedia.
• Necesidad de rechazar la frecuencia imagen.

Baja Frecuencia Intermedia

Ventajas:

• Utiliza una FI pequeña (KHz – MHz) dependiendo del ancho de banda de la señal en RF.
• Combina ventajas de arquitecturas homodina y heterodina.
• No tiene problemas de offset en continua.
• Compatible con formatos de modulación de muchos niveles (8PSK y superiores).
• Filtros y amplificadores fáciles de integrar debido a la baja FI.
• Minimiza el problema del ruido Flicker al tener una FI.

Inconvenientes:

• Problema de rechazo de la frecuencia imagen debido a su cercanía a la portadora.
• Necesidad de gran precisión en el procesado de canales I y Q para eliminar el efecto de la imagen.
• Requiere técnicas sofisticadas de mezclado de señales para eliminar la imagen (Métodos Hartley y Weaver).
• Necesidad de un conversor ADC de buena calidad (alto margen dinámico).

Conceptos Avanzados en Radiocomunicaciones

• Radio Definida por Software (SDR): Sistema de comunicación donde los componentes tradicionales de hardware se implementan mediante software en un ordenador o hardware embebido.
• Radio Adaptativa: Sistema que monitoriza su funcionamiento y cambia sus parámetros operativos para mejorarlo.
• Radio Cognitiva: Sistema consciente de su estado interno y del entorno, tomando decisiones sobre su funcionamiento.
• Radio Inteligente: Sistema de radio cognitivo con capacidad de aprendizaje para mejorar su adaptación al entorno y lograr la mejor calidad para el usuario.

Métricas de Rendimiento

• Suelo de Ruido: -174 dBm (Limitación KT) + NF (Factor Ruido) + 10logBW (Ancho de Banda)
• Margen Dinámico Libre de Espurios (SFDR): Margen de potencia de entrada donde los productos de intermodulación de 3er orden están por debajo del nivel mínimo detectable. SFDR=2/3*(IIP3 – Suelo de Ruido) – SNRmin
• Margen Dinámico de Bloqueo (BDR): Margen de potencia de entrada donde los productos de intermodulación de 3er orden están por debajo del nivel mínimo de señal detectable. BDR=Pin(-1dB) – Suelo Ruido – SNRmin
• Nivel Mínimo de Señal Detectable (MDS): MDS=Suelo de Ruido + SNRmin