Радио әуесқойлық қабылдағышы: техникалық сипаттамалары

Әуесқой радио қабылдағыштың антеннасы бір мезгілде жүздеген және мыңдаған радио сигналдарын алады. Олардың жиілігі ұзын, орташа, қысқа, ультра толқынды толқындар мен теледидар жолақтарына байланысты өзгеруі мүмкін. Олардың арасында әуесқой, үкіметтік, коммерциялық, теңіз және басқа да станциялар бар. Ресивердің антенналық кірістеріне қолданылатын сигналдар амплитудасы 1 мкВ-дан кем көп милливольттерге дейін болады. Әуесқой радио байланыс бірнеше микроболлар деңгейінде орын алады. Әуесқойлық қабылдағыштың мақсаты екі рет: қажетті радиосигналды таңдау, күшейту және демодуляциялау, қалғандарын көрсету. Радио әуесқойлар үшін қабылдағыштар бөлек және трансивердің бөлігі ретінде қол жетімді.

Қабылдағыштың негізгі компоненттері

Әуесқойлық радиоқабылдағыштар өте әлсіз сигналдарды қабылдауы керек, оларды шудан және ауада әрдайым болатын қуатты станциялардан бөлуге тиіс. Сонымен бірге, оларды сақтау мен демодуляциялау үшін жеткілікті тұрақтылық қажет. Тұтастай алғанда, радионың өнімділігі (және бағасы) сезімталдығына, селективтілігіне және тұрақтылығына байланысты. Құрылғының жұмыс сипаттамаларына байланысты басқа да факторлар бар. Оларға DV, CB, HF, VHF радиосы, қуат талаптары үшін жиіліктік қамту және оқу, демодуляция немесе табу режимдері кіреді. Қабылдаушылар күрделілігі мен өнімділігімен ерекшеленсе де, барлығы төрт негізгі функцияларды қолдайды: қабылдау, селективтілік, демодуляция және ойнату. Кейбіреулер сигнал деңгейін қолайлы мәндерге көтеру үшін күшейткіштерді қамтиды.

Қабылдау

Бұл ресивердің антеннамен жиналған әлсіз сигналдарды өңдеу қабілеті. Радиоқабылдағыш үшін бұл функционалдылық ең алдымен сезімталдыққа байланысты. Көптеген модельдерде микроволттың вольттарына сигналдардың қуатын арттыру үшін қажетті күшейтудің бірнеше каскады бар. Осылайша, алушының жалпы пайдасы шамамен миллионға жетуі мүмкін.

Жаңадан бастағандарға қабылдағыштың сезімталдығына антенна схемаларында және құрылғының өзі, әсіресе кіріс және радиожиіліктік модульдерде пайда болатын электрлік шу әсерін білу пайдалы. Олар дирижер молекулаларының термиялық қозуын және транзисторлар мен түтіктер сияқты күшейткіштің компоненттерінде пайда болады. Жалпы электрлік шу жиіліктен тәуелді және температура мен өткізу қабілеттілігімен артады.

Ресивердің антенна терминалдарында болатын кез келген кедергі алынған сигналмен бірге күшейтіледі. Осылайша, қабылдағыштың сезімталдық шегі бар. Көптеген қазіргі заманғы модельдер 1 мкВ немесе одан кем мүмкіндік береді. Көптеген ерекшеліктер бұл сипаттаманы 10 дБ үшін анықтайды. Мысалы, 10 дБ үшін 0,5 мкВ сезгіштігі қабылдағышта пайда болатын шуылдың амплитудасы 0,5 мкВ сигналдан шамамен 10 дБ төмен екенін білдіреді. Басқаша айтқанда, қабылдағыштың кедергі деңгейі шамамен 0,16 мкВ құрайды. Осы мәннен төмен кез келген сигнал олармен жабылады және динамикада естілмейді.

20-30 МГц дейінгі жиілікте сыртқы шу (атмосфералық және антропогендік) әдетте ішкі шуылға қарағанда әлдеқайда жоғары. Көптеген қабылдағыштар осы жиілік диапазонында сигналдарды өңдеу үшін жеткілікті сезгіштікке ие.

Таңдау

Бұл ресивердің қалаған сигналға бейімделуі және қажетсіз сигналдарды қабылдамауы. Ресиверлер жоғары сапалы LC-сүзгілерін тар диапазонда өткізу үшін пайдаланады. Осылайша, қабылдағыш өткізу қабілеті қажетсіз сигналдарды жою үшін маңызды. Көптеген DV-дің қабылдағыштарының таңдауы бірнеше жүз герцтің тәртібімен жасалады. Бұл жұмыс жиілігіне жақын сигналдардың көпшілігін сүзуге жеткілікті. HF және SW брендтері үшін барлық әуесқой радио қабылдағыш әуесқойлық дауыс қабылдау үшін шамамен 2500 Гц селективті болуы керек. Көптеген қабылдағыштар мен трансиверлер DV / KV сигналдардың кез-келген түрін оңтайлы қабылдауды қамтамасыз ету үшін коммутациялық сүзгілерді пайдаланады.

Демодуляция немесе табу

Бұл кіріс модуляциялы тасушы сигналынан LF құрамдас бөлігін (дыбысты) бөлу процесі. Демодуляция тізбектерінде транзисторлар немесе шамдар қолданылады. HF қабылдағыштарында пайдаланылатын детекторлардың ең көп таралған түрлері - DV және CB үшін диод және DV немесе HF үшін мінсіз араластырғыш.

Ойнату

Соңғы қабылдау үрдісі - анықталған сигналды динамикке немесе құлақаспаптарға беру үшін дыбыс сигналына түрлендіру. Детектордың әлсіз шығуын күшейту үшін көбінесе жоғары коэффициенті бар каскадты пайдаланады. Аудио күшейткіштің шығысы ойнату үшін динамикке немесе құлақаспаптарға жіберіледі.

Радиоөндірушілердің көпшілігінде құлаққаптарға арналған ішкі динамик және шығу ұясы бар. Бір қарапайым аудио күшейткіш құлаққаптармен жұмыс істеуге жарайды. Динамик әдетте 2 немесе 3 қадамдық аудио күшейткішті қажет етеді.

Қарапайым қабылдағыштар

Радио әуесқойлар үшін алғашқы қабылдағыштар тербеліс тізбегінен, кристалды детектордан және құлаққаптардан тұратын қарапайым құрылғылар болды. Олар тек жергілікті радиостанцияларды ала алады. Дегенмен, кристалды детектор DV немесе КВ сигналдарын дұрыс демодуллей алмайды. Сонымен қатар, мұндай схеманың сезімталдығы мен селективтілігі әуесқойлық радио жұмысына жеткіліксіз. Детектордың шығуына дыбыс күшейткішін қосу арқылы оларды көбейтуге болады.

Радиоқабылдағышты тікелей күшейту

Бір немесе бірнеше каскадты қосу арқылы сезгіштігі мен селективтілігін жақсартуға болады. Құрылғының бұл түрі тікелей пайда табушысы деп аталады. 20 және 30-шы жылдардағы көптеген коммерциялық CB-алушылар. Мұндай схеманы қолданған. Олардың кейбіреулері қажет сезгіштігін және селективтілігін алу үшін күшейтудің 2-4 кезеңін жасады.

Тікелей түрлендіру қабылдағышы

Бұл DV және KV алудың қарапайым және әйгілі тәсілі. Кіру сигналы генератордан РФ-мен бірге детекторға беріледі. Олардың жиілігі біріншіден гөрі біршама жоғары (немесе төмен), сондықтан біреуді ұруға болады. Мысалы, егер кіріс 7155,0 кГц болса және радиожиілік генераторы 7155,4 кГц-ке тең болса, онда араластырып детекторда 400 Гц дыбыс сигналы пайда болады. Соңғысы өте тар дыбыс сүзгісі арқылы жоғары деңгейлі күшейткішке кіреді. Ресивердің осы түріндегі таңдаулылық детектордың алдындағы тербелгіш LC-тізбектерінің көмегімен және детектор мен дыбыс күшейткіш арасындағы дыбыс сүзгісінің көмегімен жүзеге асырылады.

Суперэтеродиндер

1930-шы жылдардың басында радиоэлектрондық әуесқойларының ерте түрлерімен кездесетін мәселелердің көпшілігін жою мақсатында әзірленген. Бүгінгі күні суперheterodyne қабылдағышы радиобайланыс, коммерциялық, сонымен қатар амплитудалық және жиіліктегі модуляция және теледидар үшін радиобайланыс қызметтерінің барлық түрлерінде қолданылады. Тікелей күшейту қабылдағыштарынан негізгі айырмашылық - кіріс сигналдық сигналдың аралық RF сигналына айналуы.

RF күшейткіші

Қажетті жиілікте кейбір селективті және шектеулі кірістілікті қамтамасыз ететін LC-тізбектерін қамтиды. РФ күшейткіші суперheterodyne қабылдағышта екі қосымша артықшылықты да қамтамасыз етеді. Біріншіден, миксердің каскадтарын және жергілікті осцилляторды антенна схемасынан ажыратады. Радиоқабылдағыш үшін артықшылығы - қажетсіз сигналдардың күшеюі, жиілігі екі есе жоғары.

Генератор

Тұрақты амплитудасы бар синусоидалы сигналды жасау керек, оның жиілігі кіріс тасымалдаушыдан ИҚ-қа тең келетін мөлшерге байланысты ерекшеленеді. Осциллятор тербелістерді жасайды, олардың жиілігі тасымалдаушыдан жоғары немесе төмен болуы мүмкін. Бұл таңдау өткізу қабілеттілігі мен РЖ-ні реттеу талаптары бойынша анықталады. CB тораптарындағы осы түйіндердің көпшілігі және әуесқой VHF қабылдағыштарының төменгі диапазоны кіріс тасымалдаушының үстінен жиілікті қалыптастырады.

Миксер

Бұл блоктың мақсаты кіріс сигналының жиілігін IF күшейткіш жиілігіне ауыстыру болып табылады. Микшер 4 негізгі шығыс сигналын 2 кіріс сигналдарынан шығарады: f ₁ , f ₂ , f ₁ + f ₂ , f ₁ -f ₂ . Суперheterodyne қабылдағышта тек олардың сомасы немесе айырмашылығы пайдаланылады. Қажетті шаралар қабылданбаған жағдайда, басқалар кедергі келтіруі мүмкін.

IF күшейткіші

Суперheterodyne қабылдағыштағы IF күшейткіштің сипаттамалары күшейту коэффициентінің және селективтіліктің тұрғысынан жақсы сипатталған. Жалпы айтқанда, бұл параметрлер IF күшейткіші арқылы анықталады. ИФ күшейткіштің таңдаулылығы кіретін модулированный RF сигналының өткізу жолағының еніне тең болуы керек. Егер ол үлкен болса, кез-келген іргелес жиілік өткізіп жіберіледі және кедергі тудырады. Екінші жағынан, егер селективті өте тар болса, кейбір бүйірлік жолақтар кесіледі. Бұл динамик немесе гарнитура арқылы дыбысты ойнатқанда айқындық жоғалуына әкеледі.

Қысқа толқынды қабылдағыштың оңтайлы өткізу қабілеті 2300-2500 Гц. Сөйлеу сигналдарымен байланысқан кейбір жоғары жақтаулар 2500 Гц-ден асып кетсе де, олардың жоғалуы оператор берген дыбысты немесе ақпаратқа айтарлықтай әсер етпейді. 400-500 Гц селективтілігі DV жұмысына жеткілікті. Бұл тар диапазон ресиверге кедергі келтіруі мүмкін кез-келген жақын жиілікті сигналдан бас тартуға көмектеседі. Бағасы жоғары, әуелі әуесқой радио қабылдағыштарда, бұрынғы таңдаулы кристалды немесе механикалық сүзгіде 2 немесе одан көп күшейту кезеңдері қолданылады. Осы келісіммен LC схемалары және IF түрлендіргіштері бірліктер арасында пайдаланылады.

Аралық жиілікті таңдау бірнеше факторлармен анықталады, олар мыналарды қамтиды: күшейту, селективтілік және сигналды сөндіру. Төменжиілікті диапазондарда (80 және 40 м), қазіргі заманғы көптеген радио әуесқойлық қабылдағыштарда қолданылған IF 455 кГц. ИФ күшейткіштері 400-2500 Гц жетістіктер мен селективті өте жақсы қамтамасыз ете алады.

Детекторлар және генераторларды ұру

Анықтау немесе демодуляция модуляцияланған тасымалдаушы сигналдан дыбыстық компоненттерді бөлу процесі ретінде анықталады. Сверхтотодный қабылдағыштардағы детекторлар екінші рет аталады, ал бірінші - миксерлер жинағы.

Автоматты басқаруды күшейту

AGC түйінінің мақсаты кіріс сигналының өзгеруіне қарамастан, демалыс сигналының тұрақты деңгейін сақтау болып табылады. Ионосфера арқылы таралатын радио толқындар әлсіреді, содан кейін затвердение деп аталатын феномен күшейеді. Бұл антеннаның кірісіндегі қабылдау деңгейінің өзгеруіне әкеледі. Детектордағы түзетілген сигналдың кернеуі алынған сигналдың амплитудасына пропорционалды болғандықтан, оның кейбіреулері кірісті басқару үшін пайдаланылуы мүмкін. Детектордың алдындағы түйіндерде түтік немесе npn транзисторларын қолданатын қабылдағыштар үшін CW төмендету үшін теріс кернеу қолданылады. Пнp-транзисторларды қолданатын күшейткіштер және араластырғыштар оң кернеуді қажет етеді.

Кейбір радио әуесқойлық қабылдағыштар, әсіресе ең жақсы транзисторлар, құрылғының сипаттамаларын бақылау үшін AGC-мен күшейткішке ие. Автоматты түрде реттеу әртүрлі типтегі сигналдар үшін әртүрлі уақытты тұрақты болуы мүмкін. Уақыт константасы хабар тарату аяқталғаннан кейін басқару ұзақтығын анықтайды. Мысалы, фразалар арасындағы аралықта HF қабылдағышы бірден шуылдың тітіркендіріп кетуіне әкелетін толық пайданы қалпына келтіреді.

Сигнал күшін өлшеу

Кейбір қабылдағыштар мен трансиверлерде таратылымның салыстырмалы күші туралы көрсеткіш бар. Әдетте детектордан алынған түзетілген ИФ сигналының бөлігі микро немесе миллиметрге жіберіледі. Егер ресиверде AGC күшейткіші болса, онда осы түйін индикаторды басқару үшін де пайдаланылуы мүмкін. Көптеген метрлер S-бірліктерінде (1-ден 9-ға дейін) калибрленеді, бұл сигналдардың қабылданатын қуатында шамамен 6-дБ өзгеріс. Орташа оқу немесе S-9 деңгейі 50 мкВ деңгейін көрсету үшін қызмет етеді. S-метрлік шкаласының жоғарғы жартысы S-9 жоғары децибелдерде, әдетте 60 дБ дейін калибрленеді. Бұл алынған сигналдың қуаты 50 мкВ жоғары 60 дБ және 50 мВ тең.

Көрсеткіш сирек дәл болып табылады, себебі көптеген факторлар оның жұмысына әсер етеді. Дегенмен, кіріс сигналдарының салыстырмалы қарқындылығын, сондай-ақ қабылдағышты тексеру немесе баптау кезінде өте пайдалы. Көптеген трансиверлерде көрсеткіш құрылғы күшейткіштің және RF шығыс қуатының соңғы ағымы сияқты құрылғы функцияларының күйін көрсету үшін қызмет етеді.

Кедергі мен шектеулер

Жаңадан келгендер үшін кез-келген қабылдағыштың үш факторға байланысты қабылдау қиындықтары болуы мүмкін екенін білу пайдалы: сыртқы және ішкі шу және кедергі жасайтын сигналдар. HF-дегі, әсіресе 20 МГц-тен төмендегі сыртқы кедергі ішкі шуылға қарағанда әлдеқайда жоғары. Тек жоғары жиіліктерде қабылдағыш түйіндері өте әлсіз сигналдарға қауіп төндіреді. Шудың көбісі радиожиілікті күшейткіште де, араластырғыш каскадта да бірінші блокта жасалады. Ресивердің ішкі интерференциясын ең төменгі деңгейге дейін азайту үшін көп күш жұмсалды. Нәтижесінде төмен шуыл схемалары мен компоненттері пайда болды.

Сыртқы кедергі екі себеп бойынша әлсіз сигналдарды қабылдау кезінде қиындық тудыруы мүмкін. Алдымен, антеннамен тұйықталатын кедергі хабар таратуға кедергі келтіруі мүмкін. Егер соңғы кіріс шу деңгейіне жақын немесе төмен болса, қабылдау мүмкін емес. Кейбір тәжірибелі операторлар үлкен кедергілермен тіпті DV-де хабар таратуға қол жеткізе алады, бірақ осы жағдайларда дауыс және басқа да әуесқойлық сигналдар түсініксіз.