Функція радіоприймача полягає в тому, щоб приймати сигнал і виконувати його демодуляцію одужувати вихідний сигнал повідомлення. Радіопередавач посилає сигнал на початковому етапі. Антена, розташована на стороні передавача, випромінює сигнал, який уловлюється іншою антеною, розташованою на стороні передавача радіоприймач .
Ми вже обговорили процес передачі за допомогою радіопередавача. Процес модуляції є основним принципом радіопередавачів, де сигнал передається по каналу зв'язку до приймача. Основним принципом роботи приймача є демодуляція. Обговоримо процес прийому та відновлення сигналу в радіоприймачі.
AM демодуляція
Процес демодуляції AM подібний до процесу FM (частотної модуляції) та інших типів модуляції. Єдина відмінність полягає в зміні блоку демодуляції приймача. Процес демодуляції радіоприймача включає обробку отриманого сигналу для відновлення основного сигналу, який також відомий як сигнал повідомлення.
Ми припускаємо, що сигнал зазнав значного загасання під час передачі через канал зв'язку. Отже, посилення отриманого сигналу необхідно для покращення загасання.
панель інструментів швидкого доступу Word
Структурна схема радіоприймача показана нижче:
Отриманий носій сигналу відомий як РФ (Радіочастота) несуча з робочою частотою О . Функція радіочастотного підсилювача полягає в посиленні отриманого сигналу для усунення будь-якого загасання сигналу, який присутній як початковий блок радіоприймача. Після посилення він передає сигнал на змішувач . РЧ-сигнал несучої множиться на синусоїдальний сигнал, що забезпечується гетеродин працює на частоті Fo. Це допомагає перетворювати несучу частоту в базову частоту. Процес демодуляції прямо протилежний процесу модуляції. Під час модуляції частота основної смуги перетворюється на несучу частоту, тоді як при демодуляції несуча частота перетворюється назад на частоту основної смуги.
Процес змішування двох сигналів відомий як гетеродинування . Якщо обрана частота генератора вище частоти РЧ, процес змішування також відомий як Супергетероїн .
Помноження несучого сигналу на синусоїдальний сигнал створює дві вихідні частоти, які є сумою та різницею двох частот цих сигналів. Сумарна частота дорівнює Fo + Fr, а різницева частота Fo - Fr.
Змішувач неявно містить фільтр, який відхиляє сумарні частоти та передає різницеві частоти (Fo - Fr) до ЯКЩО (Проміжна частота) носій . РЧ-несуча замінюється на ПЧ-несучу для отримання проміжного частотного діапазону на виході. Вихід несучої ПЧ застосовується до підсилювач ПЧ . Вихідні дані далі передаються до демодулятор і нарешті до фільтр основної смуги , який відновлює базовий сигнал. Таким чином, основною функцією приймача було виконання перетворення несучої частоти в базову частоту. Якщо сигнал достатньо сильний для демодуляції, фільтрів і підсилювачів можна уникнути. У таких випадках вхідний сигнал несучої подається безпосередньо на змішувач.
У випадку методу синхронної демодуляції нам потрібно використовувати джерело асинхронної несучої.
Радіочастотні підсилювачі можуть мати кілька ступенів підсилення залежно від вимог і потужності сигналу.
Головною перевагою супергетеродинного принципу є налаштування приймача на різні сигнали. Тут нам не потрібен окремий підсилювальний каскад і окрема настройка. Це ускладнює процес передачі. Використовуючи принцип супергетеродина, нам потрібно лише змінити частоту гетеродина, щоб перейти від однієї радіочастоти до іншої.
AGC (автоматичне регулювання посилення)
Коефіцієнт посилення напруги на приймачі в декількох каскадах посилення дуже великий. Це потрібно, коли вхід має дуже низьку частоту, а необхідний вихід має високу частоту. Високе посилення перетворює низькочастотні сигнали у високочастотні. Це допомагає в передачі дуже слабких сигналів. Але якщо вхідний сигнал має високу частоту, високе посилення на приймачі не буде перевагою та може спричинити спотворення. АРУ автоматично регулює посилення, визначаючи силу сигналу. В іншому випадку для ефективної передачі потрібне постійне регулювання в системі, що ускладнюється.
Функції радіоприймача
Функції радіоприймача такі:
Ампліфікація
Підсилення є першою важливою частиною прийому в радіоприймачі. Вхідний радіосигнал зазвичай ослаблений. Підсилювач допомагає усунути загасання сигналу. Іншою функцією підсилювачів є збільшення амплітуди вхідних радіосигналів. Для збільшення амплітуди він використовує живлення від батарейок або розеток. Сьогодні більшість пристроїв використовують транзистор для підсилення.
змінити назву каталогу linux
Підсилювачі використовуються як на передавальній, так і на приймальній стороні. На першому етапі він використовується для того, щоб зробити сигнал придатним для модуляції. На приймальному кінці він використовується, щоб зробити сигнал вільним від шуму для надсилання його до приймача (наприклад, динаміка).
Демодуляція
Сигнал проходить від багатьох модуляторів, змішувача та підсилювача. У приймачі сигнал демодулюється, щоб відокремити вихідний сигнал від модульованого несучого сигналу. Це робиться за допомогою демодулятора. Кожен тип приймача потребує різного процесу демодуляції. Наприклад,
DSBSC (двосмугове придушення несучої) вимагає когерентного методу виявлення для демодуляції
SSBC (одна бічна смуга з несучою) вимагає методу детектора огинаючої для демодуляції
Fm-приймач використовує демодулятор типу FM
Смугова фільтрація
Різні передавачі передають радіохвилі на різних частотах, щоб уникнути будь-яких перешкод між сигналами. Кожен передавач має відповідний приймач, який вибирає свій сигнал на основі частоти. Смугові фільтри використовуються для фільтрації бажаного радіосигналу для відповідного передавача. Він фільтрує потрібний сигнал і блокує інші сигнали, присутні на інших частотах. Це допомагає виявити потрібний сигнал і заземлити всі інші радіосигнали на резонансних частотах. Він також може містити налаштовані схеми між антеною та землею.
Види радіоприймачів
Радіоприймачі класифікуються як:
- Супергетероїнний приймач
- Регенеративний ресивер
- Супер регенеративний ресивер
- Приймач прямого перетворення
- Налаштований радіочастотний приймач
Супергетероїнний приймач
Вище розглянутий приймач є супергетероїнним приймачем. Він використовує змішування частот для перетворення частот у проміжну частоту (IF). Його винайшов американський винахідник і інженер-електрик ім Едвін Армстронг . Але завдяки ранньому патенту заслуга винаходу була приписана французькому радіовиробнику Lucien Lavy . Більшість приймачів, які використовуються в процесі передачі даних, є супергетероїнними приймачами. Деякі приймачі також засновані на прямій вибірці.
На початку ери радіоприймачів TRF (Налаштовані радіочастотні) приймачі широко використовувалися через їх низьку вартість і легкість експлуатації. Ці приймачі були менш популярні через високу вартість і кваліфіковану робочу силу, необхідну для їх експлуатації. Після 1920-х років були створені супергетеродинні приймачі на основі частоти ПЧ, також відомої як ПЧ трансформатори . Але на зміну йому прийшли радіоприймачі з вакуумними лампами, винайдені приблизно в 1930-х роках.
Регенеративний ресивер
Регенеративні приймачі зазвичай використовуються для збільшення посилення підсилювачів. Він був винайдений і запатентований в 1914 році Едвін Армстронг . Приймачі використовувалися між 1915 роком і до Другої світової війни через їх кращу чутливість і вибірковість. Принцип роботи таких ресиверів полягає в позитивному зворотному зв'язку, який працює як процес регенерації. Вихід знову подається на вхід, щоб збільшити його посилення. До 1930-х років ці приймачі були замінені приймачами TRF і супергетеродинними через їхній недолік у вигляді радіаційних перешкод. Але, регенеративні приймачі широко використовуються в підсилювачах і генераторах.
Супер регенеративний ресивер
Це регенеративний приймач з великим типом регенерації для досягнення високого посилення. Едвін Армстронг також винайшов його в 1922 році. Він використовується в різних пристроях, таких як рації та бездротові мережі. Він добре працює для AM (амплітудна модуляція) і широкосмугової FM (частотна модуляція), тоді як регенеративні приймачі добре працюють для вузькосмугової FM. Супер регенеративні приймачі не можуть належним чином виявити SSB 9Single Sideband Signals), тому що він завжди сам коливається. Він може приймати найпотужніші сигнали, оскільки найкраще працює для діапазонів частот, вільних від будь-яких перешкод.
unix верхня команда
Приймач прямого перетворення
Функція DCR (приймача прямого перетворення) подібна до функції супергетероїнного приймача, за винятком перетворення частоти в ПЧ (проміжну частоту). DCR демодулює вхідний радіосигнал за допомогою синхронного детектування, керованого гетеродином. Частота майже еквівалентна несучій частоті. Це не передбачає складності двох частотних перетворень, як супергетероїнний приймач. Він використовує тільки один перетворювач частоти. Якщо в супергетероїнному приймачі використовується синхронний детектор після каскаду ПЧ, демодульований вихід буде таким же, як і в приймачі прямого перетворення.
Налаштований радіочастотний приймач
The TRF (Налаштована радіочастота) використовує один або кілька підсилювачів радіочастот (RF) для виділення звукового сигналу з вхідного радіосигналу. Концепція використання більш ніж одного РЧ-підсилювача полягала в посиленні вхідного сигналу на кожному наступному етапі, що допомагає усунути перешкоди. Робота раніше винайдених приймачів була складною через роздільне налаштування частоти на частоту станції. Але пізніші моделі керувалися за допомогою однієї ручки для керування частотою. TRF був замінений супергетеродинними приймачами, винайденими Едвіном Армстронгом приблизно в 1930-х роках.
історія
У 1887 р. німецький фізик ім Генріх Герц ідентифікував перші радіохвилі, використовуючи серію своїх експериментів, заснованих на електромагнітній (ЕМ) теорії. Винахід був заснований на різних типах антен, включаючи дипольні антени з іскровим збудженням. Але вони могли виявити лише передачу на відстані до 100 футів від передавача. У тому ж році він відкрив передавач іскрового газу.
- Ці передавачі були популярні між 1887 і 1917 роками. Але інформація, що передається цими іскровими передавачами, була шумною і не підходила для передачі звуку.
- Таким чином, перші винайдені радіоприймачі могли лише виявляти радіохвилі, а приймальний пристрій називався детектором. Підсилювачів для посилення сигналу в той час не було.
- У 1895 р. Г. Марконі створив першу систему радіозв'язку.
- До 1897 року Марконі та інші дослідники прийняли використання налаштовані схеми при передачі радіохвиль. Він також поводиться як смуговий фільтр, пропускаючи потрібний діапазон частот і відхиляючи інший, коли підключений між антеною та детектором.
- Близько 1900 року радіоприймачі почали комерційно використовувати по всьому світу.
- Для радіопередачі використовувалися когерентні детектори. Він використовувався в ранніх радіоприймачах протягом 10 років.
- У 1907 році когерентні детектори були замінені на кристалічні детектори .
- До 1920 року були відкриті різні детектори, такі як електролітичні та магнітні детектори.
- У 1920 році винахід о вакуумний трубковий детектор замінив усі інші детектори, відкриті до 1920-х років. У цю епоху детектор був перейменований на a демодулятор .
- Демодулятор був пристроєм, який міг виділяти звукові сигнали з радіосигналу.
- У 1924 році винахід гучномовця з динамічним ядром покращив аудіочастотну характеристику системи порівняно з попередніми винайденими динаміками.
- Після цього були винайдені різні види радіоприймачів.
- У 1947 році настала ера транзисторів і знайшла різні застосування радіопередачі.
- Після 1970-х років цифрові технології створили ще одну революцію та перевели цілі схеми приймача на мікросхему.