Come è fatto un ricevitore ELF: amplificatore e filtri

All'antenna segue il front-end analogico (analog front-end): la catena che amplifica il segnale debole e ne modella la risposta in frequenza prima della digitalizzazione. Nel ricevitore portatile descritto nel lavoro Votis 2018 questa catena raggiunge un guadagno di circa 112 dB a 10 Hz, con un rumore equivalente in ingresso di appena 2,88 nV/√Hz circa. Un rumore così basso è indispensabile, perché il segnale utile della RS ha ampiezze dell'ordine dei nanovolt o dei microvolt.

I filtri sono una parte fondamentale. Un filtro passa-banda delimita la banda ELF di interesse (da qualche Hz a qualche decina di Hz), mentre filtri elimina-banda a banda stretta (filtri notch) sopprimono il disturbo dominante della rete elettrica a 50 Hz (o 60 Hz) e le sue armoniche (vedi #38). Un taglio alle basse frequenze elimina invece le derive molto lente e la componente continua.

Sono importanti anche il basso rumore proprio degli amplificatori e un'alimentazione stabile. Grazie a un'accurata progettazione del front-end, nello spettro misurato si distinguono picchi puliti dei primi sei modi della RS già con un'acquisizione di circa 10 minuti Votis 2018.