Funkcí rádiového přijímače je přijímat signál a provádět demodulaci na uzdravit se původní signál zprávy. Rádiový vysílač vysílá signál v počáteční fázi. Anténa na straně vysílače vyzařuje signál, který je zachycován druhou anténou přítomnou na vysílači rádiový přijímač .

Proces přenosu pomocí rádiového vysílače jsme již probrali. Proces modulace je hlavním principem v rádiových vysílačích, kde je signál přenášen komunikačním kanálem do přijímače. Hlavním principem přijímače je demodulace. Pojďme diskutovat o procesu příjmu a obnovy signálu v rádiovém přijímači.

AM demodulace

Proces demodulace AM je podobný jako u FM (Frequency Modulation) a dalších typů modulace. Jediným rozdílem je změna v demodulačním bloku přijímače. Proces demodulace rádiového přijímače zahrnuje zpracování přijatého signálu pro obnovení signálu v základním pásmu, který je také známý jako signál zprávy.

Předpokládáme, že signál utrpěl při přenosu komunikačním kanálem velký útlum. Zesílení přijímaného signálu je tedy nezbytné pro zlepšení útlumu.

Blokové schéma rádiového přijímače je uvedeno níže:

java zřetězení řetězců

Nosič přijatého signálu je známý jako RF (Radio Frequency) nosná s provozní frekvencí Fr . Funkcí RF zesilovače je zesílit přijímaný signál, aby se odstranil případný útlum signálu, který je přítomen jako počáteční blok rádiového přijímače. Po zesílení předá signál do mixér . RF nosný signál je násoben sinusovým průběhem, který poskytuje lokální oscilátor pracující na frekvenci Fo. Pomáhá při převodu nosné frekvence na frekvenci základního pásma. Proces demodulace je pravým opakem procesu modulace. Při modulaci se frekvence základního pásma převádí na nosnou frekvenci, zatímco při demodulaci se nosná frekvence převádí zpět na frekvenci základního pásma.

Proces smíchání dvou signálů je známý jako heterodynizace . Pokud je zvolená frekvence oscilátoru nad frekvencí RF, proces míchání je také známý jako Superheteroyne .

testování kompatibility

Násobení nosného signálu se sinusovým průběhem vytváří dvě výstupní frekvence, což je součet a rozdíl dvou frekvencí těchto signálů. Součtová frekvence je Fo + Fr a rozdílová frekvence je Fo - Fr.

Směšovač implicitně obsahuje filtr, který odmítá součtové frekvence a předává rozdílové frekvence (Fo - Fr) LI (střední frekvence) dopravce . RF nosná je nahrazena IF nosnou, aby se na výstupu vytvořil mezifrekvenční rozsah. Výstup IF nosné je aplikován na IF zesilovač . Výstup je dále předán do demodulátor a nakonec k filtr základního pásma , který obnoví signál v základním pásmu. Hlavní funkcí přijímače tedy bylo provádět převod z nosné frekvence na frekvenci základního pásma. Pokud je signál dostatečně silný pro demodulaci, lze se vyhnout filtrům a zesilovačům. Nosný vstupní signál je v takových případech přiváděn přímo do směšovače.

V případě metody synchronní demodulace potřebujeme použít asynchronní nosný zdroj.

RF zesilovače mohou mít několik stupňů zesílení v závislosti na požadavcích a síle signálu.

java třídicí seznam

Hlavní výhodou superheterodynního principu je naladění přijímače na různé signály. Zde nepotřebujeme samostatný zesilovací stupeň a samostatné ladění. Ztěžuje to proces přenosu. Pomocí superheterodynního principu potřebujeme pouze změnit frekvenci lokálního oscilátoru, aby přešel z jedné RF frekvence na druhou.

AGC (automatické ovládání zisku)

Napěťový zisk na přijímači v několika stupních zesílení je velmi vysoký. Je vyžadováno, když má vstup velmi nízkou frekvenci a požadovaný výstup má vysokou frekvenci. Vysoký zisk převádí nízkofrekvenční signály na vysokofrekvenční. Pomáhá při přenosu velmi slabých signálů. Pokud je však vstupní signál vysokofrekvenční, nebude vysoký zisk na přijímači výhodou a může způsobit zkreslení. AGC automaticky upravuje zisk detekcí síly signálu. Jinak je pro efektivní přenos nutné neustálé seřizování v systému, což se stává obtížným.

Funkce rádiového přijímače

Funkce rádiového přijímače jsou následující:

Amplifikace

Zesílení je první nezbytnou součástí příjmu na rádiovém přijímači. Příchozí rádiový signál je obecně utlumen. Zesilovač pomáhá při odstraňování útlumu ze signálu. Další funkcí zesilovačů je zvýšení amplitudy vstupních rádiových signálů. Ke zvýšení amplitudy využívá energii z baterií nebo zástrček. Dnes většina zařízení používá tranzistor pro účely zesílení.

Zesilovače se používají na vysílací i přijímací straně. V první fázi se používá k tomu, aby byl signál vhodný pro modulaci. Na přijímací straně se používá k tomu, aby byl signál zbaven šumu a byl odeslán do přijímače (například reproduktoru).

Demodulace

Signál prochází z mnoha modulátorů, směšovačů a zesilovacích stupňů. Na přijímači je signál demodulován, aby se oddělil původní signál od modulovaného nosného signálu. Provádí se pomocí demodulátoru. Každý typ přijímače vyžaduje jiný proces demodulace. Například,

DSBSC (Double Sideband Suppress Carrier) vyžaduje pro demodulaci koherentní metodu detekce

historie v Javě

SSBC (Single Sideband with Carrier) vyžaduje pro demodulaci metodu obálkového detektoru

FM přijímač používá demodulátor typu FM

Pásmové filtrování

Různé vysílače vysílají rádiové vlny na různých frekvencích, aby se zabránilo jakémukoli rušení mezi signály. Každý vysílač má příslušný přijímač, který vybírá svůj signál na základě frekvence. Pásmové filtry slouží k odfiltrování požadovaného rádiového signálu pro příslušný vysílač. Filtruje požadovaný signál a blokuje další signály přítomné na jiných frekvencích. Pomáhá detekovat požadovaný signál a uzemnit všechny ostatní rádiové signály na rezonančních frekvencích. Může také obsahovat laděné obvody mezi anténou a zemí.

odinstalovat angular cli

Typy rádiových přijímačů

Rádiové přijímače jsou klasifikovány jako:

• Superheteroynový přijímač
• Regenerační přijímač
• Super regenerační přijímač
• Přijímač přímé konverze
• Vyladěný radiofrekvenční přijímač

Superheteroynový přijímač

Výše diskutovaný přijímač je superheteroynový přijímač. Používá frekvenční směšování k převodu frekvencí na střední frekvenci (IF). Byl vynalezen americkým vynálezcem a elektroinženýrem jménem Edwin Armstrong . Ale díky brzkému patentu byla zásluha za vynález připsána jmenovanému francouzskému výrobci rádií Lucien Lavy . Většina přijímačů používaných v procesu přenosu dat jsou přijímače Superheteroyne. Některé přijímače jsou také založeny na přímém vzorkování.

Na počátku éry rozhlasových přijímačů, TRF (Tuned Radio Frequency) přijímače byly běžně používány kvůli jejich nízké ceně a snadnému ovládání. Tyto přijímače byly méně oblíbené kvůli vysoké ceně a kvalifikované pracovní síle potřebné pro jejich provoz. Po 20. letech 20. století byly vytvořeny superheterodynní přijímače založené na IF frekvenci, známé také jako IF transformátory . Byl však nahrazen elektronkovými rádiovými přijímači vynalezenými kolem 30. let 20. století.

Regenerační přijímač

Regenerační přijímače se obecně používají ke zvýšení zisku zesilovačů. Byl vynalezen a patentován v roce 1914 Edwin Armstrong . Přijímače byly používány mezi rokem 1915 a 2. světovou válkou kvůli jejich lepší citlivosti a selektivitě. Principem takových přijímačů je pozitivní zpětná vazba, která funguje jako regenerační proces. Výstup je opět přiveden na vstup, aby se zvýšilo jeho zesílení. Ve třicátých letech 20. století byly tyto přijímače nahrazeny přijímači TRF a Superheterodyn kvůli jejich nevýhodě radiační interference. Regenerační přijímače jsou však široce používány v zesilovačích a oscilátorech.

Super regenerační přijímač

Jedná se o regenerační přijímač s velkým typem regenerace pro dosažení vysokého zesílení. Edwin Armstrong jej také vynalezl v roce 1922. Používá se v různých zařízeních, jako jsou vysílačky a bezdrátové sítě. Funguje dobře pro AM (amplitudová modulace) a širokopásmové FM (frekvenční modulace), zatímco regenerativní přijímače fungují dobře pro úzkopásmové FM. Super regenerační přijímače nemohou správně detekovat signály SSB 9Single Sideband), protože vždy samo osciluje. Dokáže přijímat nejsilnější signály, protože funguje nejlépe pro frekvenční pásma bez jakéhokoli rušení.

Přijímač přímé konverze

Funkce přijímače DCR (Direct Conversion Receiver) je podobná jako u přijímače Superheteroyne, kromě konverze frekvence na IF (mezifrekvenční). DCR demoduluje příchozí rádiový signál pomocí synchronní detekce řízené lokálním oscilátorem. Frekvence je blízce ekvivalentní nosné frekvenci. Nezahrnuje složitost dvou frekvenčních konverzí jako přijímač Superheteroyne. Používá pouze jeden frekvenční měnič. Pokud je v přijímači Superheteroyne použit synchronní detektor sledující mezifrekvenční stupeň, demodulovaný výstup by byl stejný jako u přijímače s přímou konverzí.

Vyladěný radiofrekvenční přijímač

The TRF (Tuned Radio Frequency) využívá jeden nebo více vysokofrekvenčních (RF) zesilovačů k extrakci zvukového signálu z příchozího rádiového signálu. Koncepcí použití více než jednoho RF zesilovače bylo zesílit příchozí signál v každé následné fázi, což pomáhá při odstraňování rušení. Provoz raně vynalezených přijímačů byl složitý kvůli samostatnému ladění frekvence na frekvenci stanice. Ale pozdější modely byly ovládány pomocí jediného knoflíku pro ovládání frekvence. TRF byl nahrazen superheterodynními přijímači, které vynalezl Edwin Armstrong kolem třicátých let.

Dějiny

V roce 1887 německý fyzik jmenoval Heinrich Hertz identifikoval první rádiové vlny pomocí série svých experimentů založených na elektromagnetické (EM) teorii. Vynález byl založen na různých typech antén včetně jiskrou buzených dipólových antén. Ale mohli detekovat pouze přenos do vzdálenosti 100 stop od vysílače. Ve stejném roce také objevil vysílač jiskrového plynu.

• Tyto vysílače byly populární mezi lety 1887 a 1917. Informace vysílané těmito jiskrovými vysílači však byly hlučné a nebyly vhodné pro přenos zvuku.
• První vynalezené rádiové přijímače tedy mohly detekovat pouze rádiové vlny a přijímací zařízení se nazývalo detektor. V té době neexistovaly zesilovače, které by signál zesílily.
• V roce 1895 G Marconi vyvinul první radiokomunikační systém.
• V roce 1897 Marconi a další výzkumníci přijali použití laděné obvody při přenosu rádiových vln. Chová se také jako pásmová propust tím, že propustí požadovaný rozsah frekvencí a odmítne druhý, když je připojen mezi anténu a detektor.
• Kolem roku 1900 se rádia začala komerčně používat po celém světě.
• Pro rádiový přenos byly použity koherentní detektory. V raných rozhlasových přijímačích se používal až 10 let.
• V roce 1907 byly koherentní detektory nahrazeny krystalové detektory .
• Do roku 1920 byly objeveny různé detektory, jako jsou elektrolytické detektory a magnetické detektory.
• V roce 1920 vynález vakuový trubicový detektor nahradil všechny ostatní detektory objevené před dvacátými léty. Během této éry byl detektor přejmenován na a demodulátor .
• Demodulátor bylo zařízení, které dokázalo extrahovat audio signály z rádiového signálu.
• V roce 1924 vynález reproduktoru s dynamickým jádrem zlepšil zvukovou frekvenční odezvu systému ve srovnání s předchozími vynalezenými reproduktory.
• Poté byly vynalezeny různé typy rádiových přijímačů.
• V roce 1947 přišla éra tranzistorů a našla různé aplikace rádiového přenosu.
• Po 70. letech 20. století digitální technologie vytvořila další revoluci a převedla celé obvody přijímače do čipu.