Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / penerimaan radio

 Komen artikel

Untuk menerima isyarat telegraf dan jalur sisi tunggal, amatur radio gelombang pendek dalam beberapa tahun kebelakangan ini sering menggunakan apa yang dipanggil penerima penukaran langsung. Tidak seperti superheterodynes, ia tidak mempunyai laluan IF atau pengesan - hanya terdapat penukar frekuensi yang memindahkan spektrum isyarat frekuensi tinggi yang diterima terus ke kawasan frekuensi audio (dengan kata lain, penapisan dan penguatan isyarat utama berlaku pada tahap rendah. frekuensi). Terima kasih kepada ini, penerima penukaran langsung ternyata lebih mudah daripada yang superheterodyne, baik dalam pembuatan mahupun dalam penyediaan. Ciri kepekaan tinggi dan selektiviti superheterodynes mudah diperoleh menggunakan transistor hingar rendah moden (tahap hingar yang mereka cipta, merujuk kepada input penguat frekuensi rendah, boleh menjadi 0,1...0,2 μV) dan agak mudah tetapi berkesan penapis laluan rendah (LPF). Ditambah pada ini ialah selektiviti "semula jadi" pendengaran manusia, telefon (pembesar suara), yang sensitivitinya berkurangan dengan peningkatan kekerapan. Kelebihan yang ditunjukkan penerima penukaran langsung semakin menarik perhatian pereka peralatan penyiaran.

Walau bagaimanapun, penerima penukaran langsung konvensional tidak boleh menyahmodulasi isyarat AM dan FM. Hakikatnya ialah pengadunnya tidak mengesan ayunan yang diterima, tetapi menukar frekuensinya. Oleh itu, apabila menala, sebagai contoh, kepada frekuensi stesen radio yang memancar dari AM, wisel didengari (pembawa berdegup dengan ayunan pengayun tempatan), nada yang berkurangan apabila perbezaan antara frekuensi isyarat dan tempatan. pengayun berkurangan. Hampir mustahil untuk membuka penghantaran di bawah keadaan ini. Dengan penalaan yang lebih tepat, nada rentak dengan frekuensi F menjadi sangat rendah, tidak dapat didengar, tetapi penghantaran disertai dengan perubahan berkala dalam volum dengan frekuensi 2F. Ini berlaku kerana fasa ayunan pengayun tempatan secara berterusan berubah berbanding fasa isyarat yang diterima. Apabila fasa bertepatan, volum penghantaran adalah normal, apabila perbezaannya ialah 90° atau 270°, ia turun kepada sifar, apabila dianjak sebanyak 180°, isyarat muncul semula, tetapi kekutubannya diterbalikkan. Intinya di sini ialah rentak dua jalur sisi isyarat AM, yang, ditukar kepada frekuensi audio, sama ada ditambah atau ditolak pada output pengadun.

Dengan modulasi frekuensi, frekuensi isyarat berubah mengikut masa dengan getaran bunyi antara fс-Δf hingga fс+Δf (fс - frekuensi pembawa, Δf - sisihan frekuensi pemancar). Frekuensi degupan F pada output pengadun penerima penukaran langsung dalam kes ini, walaupun dengan penalaan halus, tidak kekal malar - ia berbeza dari 0 hingga Δf. - oleh itu, secara amnya mustahil untuk membuka penghantaran.

Kualiti penerimaan isyarat AM dan FM yang baik diperoleh dengan menyegerakkan ayunan pengayun tempatan dengan frekuensi pembawa isyarat, yang boleh dilakukan dalam beberapa cara. Cara paling mudah ialah menggunakan fenomena menangkap ayunan pengayun tempatan pembawa isyarat. Untuk melakukan ini, sebahagian daripada voltan isyarat daripada litar input atau daripada output penguat RF dimasukkan ke dalam litar pengayun tempatan. Jalur tangkapan ditentukan oleh formula 2Δfз=fcUc/QUг (fс ialah frekuensi isyarat yang bertepatan dengan frekuensi pengayun tempatan, Uc ialah voltan isyarat input, Q ialah faktor kualiti litar pengayun tempatan, Uг ialah voltan merentasinya ). Ia harus ditetapkan (dengan melaraskan voltan isyarat yang dimasukkan ke dalam litar) kepada minimum yang diperlukan untuk penyegerakan yang boleh dipercayai (kira-kira 200...400 Hz). Ini meningkatkan imuniti hingar penerima dengan mengurangkan kemungkinan gangguan melalui litar penyegerakan. Dengan faktor kualiti litar Q = 35, voltan Ug = 0,1 V dan jalur tangkapan 2Δfз = 400 Hz, voltan penyegerakan dalam julat CB (pada frekuensi 1400 kHz) adalah kira-kira 1 mV, dalam julat KB ( 14 MHz) - kira-kira 100 μV.

Penerima segerak yang lebih kompleks dan maju mengandungi gelung terkunci fasa (PLL). Artikel [1,2] ditumpukan kepada perihalan penerima tersebut.

Terdapat kaedah lain untuk menerima isyarat termodulat menggunakan penerima penukaran langsung. Ia telah lama dicadangkan, tetapi, mungkin, disebabkan kekurangan populariti, ia masih belum meluas. Tujuan artikel ini adalah untuk menarik perhatian peminat makmal awam kepada penerima tak segerak untuk menyelesaikan secara praktikal masalah penggunaannya dalam komunikasi radio amatur dan untuk penerimaan siaran.

Cara paling mudah untuk mengesan ayunan AM dalam penerima penukaran langsung adalah untuk menyahtalanya pada 2...3 kHz berbanding pembawa, dan menghidupkan pengesan gelombang penuh pada output, seperti ditunjukkan dalam Rajah. 1. Di sini U1 ialah pengadun, G1 ialah pengayun tempatan, Z1 ialah penapis laluan rendah, A1 ialah penguat laluan rendah. Pada output yang terakhir, isyarat rentak frekuensi 2...3 kHz dijana. amplitud yang dimodulasi oleh maklumat yang dihantar. Melalui kapasitor pengasingan C1, isyarat ini dibekalkan kepada pengesan (V1 - V4). Pada outputnya, voltan berdenyut dengan kekerapan degupan dua kali ganda dilepaskan, sampul yang berubah mengikut undang-undang modulasi isyarat yang diterima. Akibatnya, kedua-dua penghantaran radio dan wisel berterusan dengan frekuensi degupan dua kali ganda (4...6 kHz) kedengaran dalam fon kepala, agak lemah oleh kapasitor penyekat C2. Anda boleh menyingkirkan gangguan ini dengan menyambungkan penapis laluan rendah dengan kekerapan potong kira-kira 3 kHz antara output pengesan dan telefon.

Rajah. Xnumx

Penerima mengikut litar berfungsi yang dipertimbangkan (pada asasnya superheterodyne dengan sangat rendah - sama dengan frekuensi denyutan - IF) sesuai untuk eksperimen, tetapi tidak sesuai untuk penerimaan siaran, kerana disebabkan oleh detuning yang besar, yang tidak boleh kurang daripada 1,6 kHz, lebar jalur Penghantaran laluan tidak bertepatan dengan spektrum isyarat, dan ini memburukkan imuniti hingar dan membawa kepada herotan. Tugas menerima isyarat AM, seperti yang kini jelas, adalah... untuk menyerlahkan sampul surat pada frekuensi "pembawa" yang sangat rendah, terletak dalam julat audio, dan getaran yang terakhir mesti ditekan. Ini boleh dilakukan dalam penerima dengan dua saluran LF kuadratur yang dipanggil, isyarat yang dialihkan dalam fasa sebanyak 90°. Dalam kes ini, selepas pengesanan gelombang penuh isyarat kuadratur, voltan berdenyut yang sama (juga dengan frekuensi berganda) akan diperolehi, tetapi denyutan itu sendiri akan menjadi antifasa (apabila frekuensi digandakan, peralihan fasa juga berganda), dan ia boleh dihapuskan dengan hanya menjumlahkan isyarat yang dikesan.

Gambar rajah blok penerima isyarat AM tersebut ditunjukkan dalam Rajah. 2 [3]. Ia mengandungi dua pengadun - U1 dan U2. Voltan pengayun tempatan G1 dibekalkan kepada mereka melalui penukar fasa frekuensi tinggi U3, mewujudkan peralihan fasa 90°. Setiap saluran penerima mempunyai penapis laluan rendah (Z1 dan Z2), penguat laluan rendah (A1 dan A2) dan pengesan gelombang penuh - kuadrator (pengesan gelombang penuh yang beroperasi dalam mod pengesanan kuadratik melakukan operasi kuasa dua, yang sebabnya ia juga dipanggil kuadrator) U4 dan U5. Isyarat daripada output pengesan memasuki peranti penjumlahan U6.

Rajah. Xnumx

Bahagian penerima, yang terdiri daripada pengesan U4, U5 dan penambah U6, boleh dibuat mengikut litar yang ditunjukkan dalam Rajah. 3. Imbangkan pengesan (menekan rentak dengan frekuensi F = fc-fg) menggunakan perintang pemangkasan R1 dan R2. Isyarat yang dikesan ditambah pada belitan utama pengubah T1, yang boleh digantikan dengan op-amp jika dikehendaki.

Rajah. Xnumx

Tahap penindasan isyarat pada frekuensi 2F bergantung pada pengimbangan saluran dan ralat dalam menetapkan anjakan fasa. Dengan ketidakseimbangan keuntungan dalam saluran +-1% dan ralat dalam menetapkan anjakan fasa +-1°, ia mencapai 40 dB. Penindasan sedemikian adalah mencukupi untuk komunikasi radio dan penerimaan siaran dalam keadaan isyarat atau gangguan yang lemah. Untuk penerimaan berkualiti tinggi, ia mestilah sekurang-kurangnya 60 dB, yang, secara semula jadi, memerlukan pengurangan ralat pelarasan mengikut susunan magnitud.

Kaedah paling mudah untuk menerima isyarat FM pada asasnya tidak berbeza daripada yang diterangkan untuk isyarat AM (lihat Rajah 1). Satu-satunya perbezaan ialah kapasitansi kapasitor pengasingan C1 dalam kes ini hendaklah kecil (untuk memastikan pembezaan isyarat sebelum pengesanan). Di bawah keadaan ini, voltan yang dikesan akan berkadar dengan kekerapan degupan antara isyarat yang diterima dan ayunan pengayun tempatan. Kaedah yang serupa untuk menerima isyarat FM digunakan dalam peranti yang diketahui dengan IF rendah dan pengesan yang beroperasi pada prinsip pembilang nadi |4| Kelemahan kaedah ini ialah kehadiran saluran cermin frekuensi rendah, yang mengembangkan lebar jalur penerima dua kali lebih banyak daripada yang diperlukan.

Penerima tak segerak bagi isyarat FM dengan saluran kuadratur [5] mengandungi bahagian input yang sama seperti peranti untuk menerima ayunan AM, tetapi isyarat daripada output penguat LF A1 dan A2 disalurkan ke peranti pemprosesan, gambar rajah bloknya ditunjukkan dalam Rajah. 4. Ia terdiri daripada litar membezakan U7 dan U8, pendarab U9, U10 dan peranti tolak A3 (penomboran elemen litar meneruskan apa yang dimulakan dalam Rajah 2). Jalur laluan penapis Z1, Z2 diambil dalam kes ini sepadan dengan sisihan maksimum Δfmax isyarat FM (50 kHz dalam penyiaran radio dan 6...12 kHz dalam komunikasi radio) atau lebih besar sedikit. Pemalar masa bagi litar pembezaan dipilih daripada pertimbangan yang sama: RC=(0,5....0,7)/ 2πΔfmax. Pengadun diod gelang atau litar bersepadu boleh digunakan sebagai pengganda, dan penguat pembezaan boleh digunakan sebagai peranti penolakan.

Rajah. Xnumx

Mari kita pertimbangkan operasi penerima. Mari kita anggap bahawa isyarat S2 ketinggalan isyarat S1 sebanyak 90°. Dalam kes ini, isyarat S'2 yang dibezakan berada dalam fasa dengan isyarat S1, dan amplitudnya adalah berkadar dengan frekuensi F. Voltan positif berkadar dengan frekuensi ini dan harmonik kedua muncul pada output pengganda U10. Proses yang sama berlaku dalam pengganda U9, tetapi oleh kerana isyarat yang dibezakan dan isyarat S2 berada di luar fasa, voltan kekutuban negatif muncul pada outputnya. Dalam peranti penolakan A3, harmonik kedua membatalkan satu sama lain. Menukar tanda detuning frekuensi isyarat berbanding dengan frekuensi ayunan pengayun tempatan mengubah fasa isyarat S2 sebanyak 180° pada fc>f, fasa isyarat S2 adalah sama dengan -90° (dalam pengadun U2 frekuensi dan fasa ayunan pengayun tempatan masing-masing ditolak daripada frekuensi dan fasa isyarat), dan pada fc

Keluk diskriminasi penerima (pergantungan voltan keluaran pada detuning) ditunjukkan dalam Rajah. 5. "sifar"nya sepadan dengan penalaan halus pengayun tempatan kepada frekuensi pembawa isyarat. Adalah lebih mudah untuk memastikan penindasan yang baik terhadap rentak dengan frekuensi F dan harmoniknya dalam penerima yang sedang dipertimbangkan, kerana gangguan hanya boleh didengar di F

Rajah. Xnumx

Penerima penukaran langsung tak segerak dengan saluran kuadratur mempunyai kelebihan tertentu berbanding superheterodynes. Di dalamnya, sebagai contoh, selektiviti tinggi mudah dicapai - kesan yang setara dengan penggunaan tiga litar FSS dalam laluan IF superheterodyne disediakan oleh penapis laluan rendah berbentuk U ringkas yang terdiri daripada satu gegelung dan dua kapasitor. Jika anda menggunakan penapis RC aktif untuk penapisan, maka bilangan gegelung dalam penerima biasanya boleh dikurangkan kepada minimum. Kelebihan utama penerima sedemikian ialah semua penguatan dan semua pemprosesan isyarat berlaku pada frekuensi rendah, di mana litar bersepadu boleh digunakan secara meluas tanpa mengambil sebarang langkah khas untuk melindungi dan menyahgandingan lata. Kelemahannya termasuk beberapa kerumitan litar (namun, ia akan menggandakan kerumitan laluan dalam sistem stereofonik!) dan, mungkin, kualiti penerimaan yang sedikit lebih buruk daripada kaedah tradisional jika saluran tidak seimbang dengan teliti.

Kesimpulannya, adalah menarik untuk diperhatikan bahawa menambah kepada penerima isyarat AM (Rajah 2) peranti yang dibuat mengikut rajah blok dalam Rajah. 4, mengubahnya menjadi peranti untuk menerima isyarat daripada AM dan FM, dan pengenalan penukar fasa frekuensi rendah tambahan mengubahnya menjadi penerima jalur sisi tunggal [6].

Kesusasteraan

1. Lyubarsky S. Pengesan AM segerak. - Radio. 1979, M 10. hlm. 31.
2. Pengesan Polyakov V. FM dengan penerima penukaran langsung PLL - Radio, 1978, No. 11, hlm. 41.
3. Paten AS: Kelas 329.50, No. 3792364 bertarikh 12.02. 1974
4. Terentyev R. Transistor unit VHF. - Radio. 1971, No. 2, hlm. 47.
5. Paten UK: Kelas H3A. No 1173977 bertarikh 23.11.1966 November XNUMX
6. Paten AS: Kelas 329.50, No. 2943193 bertarikh 13.06.1960 Jun XNUMX

Pengarang: V.Polyakov, Moscow

Lihat artikel lain bahagian penerimaan radio.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik 05.05.2024

Dunia sains dan teknologi moden berkembang pesat, dan setiap hari kaedah dan teknologi baharu muncul yang membuka prospek baharu untuk kita dalam pelbagai bidang. Satu inovasi sedemikian ialah pembangunan oleh saintis Jerman tentang cara baharu untuk mengawal isyarat optik, yang boleh membawa kepada kemajuan ketara dalam bidang fotonik. Penyelidikan baru-baru ini telah membolehkan saintis Jerman mencipta plat gelombang yang boleh disesuaikan di dalam pandu gelombang silika bersatu. Kaedah ini, berdasarkan penggunaan lapisan kristal cecair, membolehkan seseorang menukar polarisasi cahaya yang melalui pandu gelombang dengan berkesan. Kejayaan teknologi ini membuka prospek baharu untuk pembangunan peranti fotonik yang padat dan cekap yang mampu memproses jumlah data yang besar. Kawalan elektro-optik polarisasi yang disediakan oleh kaedah baharu boleh menyediakan asas untuk kelas baharu peranti fotonik bersepadu. Ini membuka peluang besar untuk ...>>

Papan kekunci Seneca Prime 05.05.2024

Papan kekunci adalah bahagian penting dalam kerja komputer harian kami. Walau bagaimanapun, salah satu masalah utama yang dihadapi pengguna ialah bunyi bising, terutamanya dalam kes model premium. Tetapi dengan papan kekunci Seneca baharu daripada Norbauer & Co, itu mungkin berubah. Seneca bukan sekadar papan kekunci, ia adalah hasil kerja pembangunan selama lima tahun untuk mencipta peranti yang ideal. Setiap aspek papan kekunci ini, daripada sifat akustik kepada ciri mekanikal, telah dipertimbangkan dengan teliti dan seimbang. Salah satu ciri utama Seneca ialah penstabil senyapnya, yang menyelesaikan masalah hingar yang biasa berlaku pada banyak papan kekunci. Di samping itu, papan kekunci menyokong pelbagai lebar kunci, menjadikannya mudah untuk mana-mana pengguna. Walaupun Seneca belum tersedia untuk pembelian, ia dijadualkan untuk dikeluarkan pada akhir musim panas. Seneca Norbauer & Co mewakili piawaian baharu dalam reka bentuk papan kekunci. dia ...>>

Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka 04.05.2024

Meneroka angkasa dan misterinya adalah tugas yang menarik perhatian ahli astronomi dari seluruh dunia. Dalam udara segar di pergunungan tinggi, jauh dari pencemaran cahaya bandar, bintang dan planet mendedahkan rahsia mereka dengan lebih jelas. Satu halaman baharu dibuka dalam sejarah astronomi dengan pembukaan balai cerap astronomi tertinggi di dunia - Balai Cerap Atacama Universiti Tokyo. Balai Cerap Atacama, yang terletak pada ketinggian 5640 meter di atas paras laut, membuka peluang baharu kepada ahli astronomi dalam kajian angkasa lepas. Tapak ini telah menjadi lokasi tertinggi untuk teleskop berasaskan darat, menyediakan penyelidik dengan alat unik untuk mengkaji gelombang inframerah di Alam Semesta. Walaupun lokasi altitud tinggi memberikan langit yang lebih jelas dan kurang gangguan dari atmosfera, membina sebuah balai cerap di atas gunung yang tinggi memberikan kesukaran dan cabaran yang besar. Walau bagaimanapun, walaupun menghadapi kesukaran, balai cerap baharu itu membuka prospek yang luas kepada ahli astronomi untuk penyelidikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Bateri anod litium yang cekap 10.08.2014 Penyelidik di Universiti Stanford di AS telah dapat mencipta bateri anod litium yang cekap dan boleh dipercayai, sambil menyelesaikan masalah yang tiada siapa dapat menyelesaikannya selama beberapa dekad. Perkembangan baharu itu akan membolehkan pada masa hadapan mencipta bateri yang lebih ringan, lebih padat dan berkuasa untuk telefon pintar, komputer riba dan kenderaan elektrik. Reka bentuk bateri biasa merangkumi tiga elemen utama: anod (elektrod positif), elektrolit dan katod (elektrod negatif). Hari ini, bateri litium-ion yang paling banyak digunakan, di mana ion litium bertindak sebagai pembawa cas. Anod biasanya diperbuat daripada grafit. Walaupun grafit adalah bahan anod yang paling popular, ia jauh daripada yang paling cekap, kata Yi Cui, saintis bahan dan ketua projek Universiti Stanford. Litium lebih cekap. "Daripada semua bahan yang boleh digunakan untuk menghasilkan anod, litium mempunyai potensi yang paling besar," jelas saintis itu. "Ia mempunyai berat ringan dan ketumpatan tenaga tertinggi. Dengan bahan ini, anda boleh mendapatkan lebih banyak kuasa per unit berat dan isipadu . bateri yang lebih ringan, lebih kecil dan lebih berkuasa." Cui juga mengatakan bahawa, mengikut andaiannya, anod litium secara teorinya boleh meningkatkan kapasiti bateri sebanyak 3-4 kali. Masalahnya terletak pada hakikat bahawa, pertama sekali, litium dengan cepat memasuki tindak balas kimia dengan elektrolit, dan, sebagai tambahan, ia sangat meningkat dalam saiz apabila ion litium didepositkan pada anod litium, yang menyebabkan kemerosotan bateri. Menurut ketua projek itu, ramai saintis bergelut selama beberapa dekad untuk menyelesaikan masalah ini, yang akhirnya berjaya diselesaikan oleh pasukannya dengan menggunakan satu elemen tambahan - sejenis selongsong pelindung yang meliputi anod, dan yang merupakan grid kubah karbon setebal 20 nm. . Grid sedemikian menghalang litium daripada bertindak balas dengan elektrolit dan cukup fleksibel untuk meregangkan apabila anod mengembang tanpa pecah. Biasanya, bateri boleh dihasilkan secara besar-besaran jika kecekapan Coulombnya (jumlah relatif litium yang disimpan di anod selepas kitaran cas-nyahcas) mencapai 99,9% atau lebih, tanpa jatuh di bawah nilai ini untuk masa yang lama. Setakat ini, bateri litium anod, yang dibuat di makmal, menunjukkan kecekapan Coulomb kira-kira 96%. Dan selepas hanya 100 kitaran caj-pelepasan, ia jatuh di bawah 50%. Para saintis dari Universiti Stanford berjaya mencapai nilai 99%, yang kekal begitu walaupun selepas 150 kitaran.

Berita menarik lain:

▪ Sel penglihatan dalam otak menentukan warna dan bentuk

▪ Talian kuasa untuk tenaga hijau

▪ Nanoneedles akan mempercepatkan penghantaran molekul ke sel

▪ Kereta api Maglev dengan kelajuan sehingga 1000 km/j

▪ Lautan bertukar menjadi plastik

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak web peralatan Video. Pemilihan artikel

▪ artikel oleh Vishen Lakhiani. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Apakah eucalyptus? Jawapan terperinci

▪ artikel Bumbung bumbung bergulung dan bumbung yang diperbuat daripada bahan tiruan. Deskripsi kerja

▪ artikel Mikrofon luaran yang dikuasakan oleh talian komunikasi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Loji kuasa angin untuk rumah hijau. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024