Функцията на радиоприемника е да приема сигнала и да извършва демодулация възстанови се оригиналния сигнал на съобщението. Радиопредавателят изпраща сигнала в началния етап. Антената, присъстваща от страната на предавателя, излъчва сигнала, който се улавя от другата антена, присъстваща в радио приемник .
Вече обсъдихме процеса на предаване с помощта на радиопредавател. Процесът на модулация е основният принцип в радиопредавателите, където сигналът се предава през комуникационния канал към приемника. Основният принцип на приемника е демодулацията. Нека обсъдим процеса на приемане и възстановяване на сигнала в радиоприемника.
AM демодулация
Процесът на демодулация на AM е подобен на този на FM (честотна модулация) и други видове модулация. Единствената разлика е промяната в демодулационния блок на приемника. Процесът на демодулация на радиоприемника включва обработка на получения сигнал за възстановяване на бейсбенд сигнала, който също е известен като сигнал за съобщение.
Предполагаме, че сигналът е претърпял голямо затихване при предаване през комуникационния канал. Следователно, усилването на получения сигнал е необходимо за подобряване на затихването.
Блоковата схема на радиоприемника е показана по-долу:
Полученият сигнален носител е известен като RF (Радиочестота) носеща с работна честота от о . Функцията на RF усилвателя е да усили получения сигнал, за да премахне всяко затихване в сигнала, който присъства като начален блок на радиоприемника. След усилване той предава сигнала на смесител . RF носещият сигнал се умножава със синусоидална форма на вълната, осигурена от локален осцилатор работещи на Честотата на Fo. Помага при преобразуването на носещата честота в основната честота. Процесът на демодулация е точно обратното на процеса на модулация. При модулация честотата на основната лента се преобразува в носеща честота, докато при демодулация носещата честота се преобразува обратно в честота на основната лента.
Процесът на смесване на два сигнала е известен като хетеродиниране . Ако избраната честота на осцилатора е над RF честотата, процесът на смесване е известен също като Суперхетероин .
прекъсване на java
Умножаването на носещия сигнал със синусоидалната форма на вълната произвежда две изходни честоти, които са сборът и разликата на двете честоти на тези сигнали. Сумарната честота е Fo + Fr, а честотата на разликата е Fo - Fr.
Миксерът имплицитно съдържа филтъра, който отхвърля сумарните честоти и предава разликите в честотите (Fo - Fr) към АКО (Междинна честота) носител . RF носител се заменя с IF носител, за да се получи междинен честотен диапазон на изхода. Изходът на носителя IF се прилага към IF усилвател . Резултатът се предава допълнително на демодулатор и накрая към бейсбенд филтър , който възстановява бейсбенд сигнала. По този начин основната функция на приемника беше да извърши преобразуване от носещата честота в основната честота. Ако сигналът е достатъчно силен за демодулация, филтрите и усилвателите могат да бъдат избегнати. В такива случаи носещият входен сигнал се прилага директно към миксера.
В случай на метода на синхронна демодулация, трябва да използваме асинхронен източник на носител.
RF усилвателите могат да притежават няколко степени на усилване в зависимост от изискванията и силата на сигнала.
Основното предимство на суперхетеродинния принцип е настройката на приемника към различни сигнали. Тук не се нуждаем от отделно усилващо стъпало и отделна настройка. Това прави процеса на предаване по-труден. Използвайки принципа на суперхетеродина, трябва само да променим честотата на локалния осцилатор, за да преминем от една RF честота към друга.
AGC (автоматичен контрол на усилването)
Усилването на напрежението в приемника в няколко етапа на усилване е много високо. Изисква се, когато входът е с много ниска честота, а необходимият изход е с висока честота. Високото усилване преобразува нискочестотните сигнали във високочестотни. Помага при предаването на много слаби сигнали. Но ако входният сигнал е с висока честота, голямото усилване на приемника не би било предимство и може да причини изкривяване. AGC автоматично регулира усилването чрез откриване на силата на сигнала. В противен случай е необходима постоянна настройка в системата за ефективно предаване, което става трудно.
Функции на радиоприемник
Функциите на радиоприемника са следните:
Усилване
Усилването е първата съществена част от приемането в радиоприемника. Входящият радиосигнал обикновено е отслабен. Усилвателят помага за премахване на затихването на сигнала. Другата функция на усилвателите е да увеличават амплитудата на входните радиосигнали. Той използва захранване от батериите или щепселите, за да увеличи амплитудата. Днес повечето устройства използват транзистора за усилване.
string.format
Усилвателите се използват както в предавателния, така и в приемащия край. На първия етап той се използва, за да направи сигнала подходящ за модулация. В приемащия край се използва, за да освободи сигнала от шум, за да го изпрати до приемника (например високоговорител).
Демодулация
Сигналът преминава от много модулатори, миксери и усилвателни стъпала. В приемника сигналът се демодулира, за да се отдели оригиналният сигнал от модулирания носещ сигнал. Извършва се с помощта на демодулатор. Всеки тип приемник изисква различен процес на демодулация. Например,
DSBSC (Double Sideband Suppress Carrier) изисква кохерентен метод за откриване за демодулация
SSBC (единична странична лента с носеща) изисква метод за детектор на обвивка за демодулация
Fm приемникът използва FM тип демодулатор
Bandpass филтриране
Различни предаватели предават радиовълните на различни честоти, за да предотвратят всякакви смущения между сигналите. Всеки предавател има съответен приемник, който избира своя сигнал въз основа на честотата. Лентовите филтри се използват за филтриране на желания радиосигнал за съответния предавател. Той филтрира желания сигнал и блокира други сигнали, присъстващи на други честоти. Той помага да се открие желаният сигнал и да се заземят всички други радиосигнали на резонансни честоти. Може също да съдържа настроени вериги между антената и земята.
Видове радиоприемници
Радиоприемниците се класифицират като:
- Суперхетероинен приемник
- Регенеративен приемник
- Супер регенеративен приемник
- Приемник за директно преобразуване
- Настроен радиочестотен приемник
Суперхетероинен приемник
Гореобсъденият приемник е суперхетероинен приемник. Той използва честотно смесване, за да преобразува честотите в междинната честота (IF). Изобретен е от американски изобретател и електроинженер на име Едуин Армстронг . Но поради ранния патент заслугата за изобретението беше приписана на посочения френски радиопроизводител Люсиен Лави . Повечето от приемниците, използвани в процеса на предаване на данни, са Superheteroyne приемници. Някои приемници също се основават на директно вземане на проби.
В началото на ерата на радиоприемниците, TRF (Настроени радиочестоти) приемници бяха често използвани поради ниската им цена и лесната им работа. Тези приемници бяха по-малко популярни поради високата цена и квалифициран труд, необходим за работата им. След 20-те години на миналия век суперхетеродинните приемници са създадени на базата на IF честотата, известна още като IF трансформатори . Но той беше заменен от радиоприемниците с вакуумни тръби, изобретени около 30-те години на миналия век.
Регенеративен приемник
Регенеративните приемници обикновено се използват за увеличаване на усилването на усилвателите. Той е изобретен и патентован през 1914 г Едуин Армстронг . Приемниците са използвани между 1915 г. и Втората световна война поради по-добрата им чувствителност и селективност. Принципът на такива приемници е положителната обратна връзка, която работи като процес на регенерация. Изходът се прилага отново към входа, за да се увеличи неговото усилване. До 30-те години на миналия век тези приемници са заменени от TRF и суперхетеродинни приемници поради техния недостатък на радиационните смущения. Но регенеративните приемници се използват широко в усилватели и осцилатори.
Супер регенеративен приемник
Това е регенеративен приемник с голям тип регенерация за постигане на високо усилване. Едуин Армстронг също го изобретява през 1922 г. Използва се в различни устройства, като уоки-токита и безжични мрежи. Работи добре за AM (амплитудна модулация) и широколентова FM (честотна модулация), докато регенеративните приемници работят добре за теснолентова FM. Супер регенеративните приемници не могат да открият правилно SSB 9Single Sideband Signals), тъй като той винаги сам осцилира. Той може да приема най-силните сигнали, тъй като работи най-добре за честотните ленти без никакви смущения.
np.linspace
Приемник за директно преобразуване
Функцията на DCR (Direct Conversion Receiver) е подобна на тази на Superheteroyne приемника, с изключение на преобразуването на честотата в IF (междинна честота). DCR демодулира входящия радиосигнал, използвайки синхронното откриване, управлявано от локалния осцилатор. Честотата е почти еквивалентна на носещата честота. Това не включва сложността на две честотни преобразувания като Superheteroyne приемник. Използва само един честотен преобразувател. Ако синхронен детектор, следващ етапа на IF, се използва в Superheteroyne приемника, демодулираният изход ще бъде същият като на приемника с директно преобразуване.
Настроен радиочестотен приемник
The TRF (Настроена радиочестота) използва един или повече радиочестотни (RF) усилватели за извличане на аудио сигнал от входящ радиосигнал. Концепцията за използване на повече от един RF усилвател е да се усилва входящият сигнал на всеки следващ етап, което помага за премахване на смущенията. Работата на първоначално изобретените приемници беше сложна поради отделната настройка на честотата към честотата на станцията. Но по-късните модели се управляваха с едно копче за контрол на честотата. TRF беше заменен от суперхетеродинните приемници, изобретени от Едуин Армстронг около 30-те години на миналия век.
История
През 1887 г. немски физик на име Хайнрих Херц идентифицира първите радиовълни, използвайки поредицата от своите експерименти, базирани на електромагнитната (ЕМ) теория. Изобретението се основава на различни видове антени, включително диполни антени с искрово възбуждане. Но те можеха да открият само предаването до 100 фута от предавателя. През същата година той открива и предавател на искров газ.
- Тези предаватели са били популярни между 1887 и 1917 г. Но информацията, предавана от тези искрови предаватели, е шумна и не е подходяща за аудио предаване.
- По този начин първите изобретени радиоприемници могат да откриват само радиовълни и приемащото устройство се нарича детектор. По това време нямаше усилватели, които да усилват сигнала.
- През 1895г. Г. Маркони разработи първата радиокомуникационна система.
- До 1897 г. Маркони и други изследователи приемат използването на настроени вериги в предаването на радиовълни. Той също така се държи като лентов филтър, като пропуска желания диапазон от честоти и отхвърля другия, когато е свързан между антената и детектор.
- Около 1900 г. радиостанциите започват да се използват комерсиално по целия свят.
- Кохерентните детектори са използвани за радиопредаване. Използван е в ранния радиоприемник до 10 години.
- През 1907 г. кохерентните детектори са заменени от кристални детектори .
- До 1920 г. са открити различни детектори, като електролитни и магнитни детектори.
- През 1920 г. изобретяването на вакуумно-тръбен детектор замени всички други детектори, открити преди 20-те години на миналия век. През тази епоха детекторът е преименуван на a демодулатор .
- Демодулаторът беше устройство, което можеше да извлича аудио сигнали от радио сигнала.
- През 1924 г. изобретяването на високоговорителя с динамично ядро подобрява аудиочестотната характеристика на системата в сравнение с предишните изобретени високоговорители.
- След това са изобретени различни видове радиоприемници.
- През 1947 г. настъпва ерата на транзисторите и намира различни приложения за радиопредаване.
- След 70-те години на миналия век дигиталната технология създаде друга революция и преведе всички вериги на приемника в чипа.