Սիրողական ռադիո ալեհավաքը միաժամանակ ընդունում է հարյուրավոր և հազարավոր ռադիոազդանշաններ: Նրանց հաճախականությունները կարող են տարբեր լինել՝ կախված երկար, միջին, կարճ, ուլտրակարճ ալիքների և հեռուստատեսային տիրույթների փոխանցումից: Միջանցքում գործում են սիրողական, կառավարական, կոմերցիոն, ծովային և այլ կայաններ։ Ստացողի ալեհավաքի մուտքերին կիրառվող ազդանշանների ամպլիտուդները տատանվում են 1 մկՎ-ից քիչ մինչև շատ միլիվոլտ: Սիրողական ռադիո կոնտակտները տեղի են ունենում մի քանի միկրովոլտների կարգի մակարդակներում: Սիրողական ընդունիչի նպատակը երկուսն է. ընտրել, ուժեղացնել և ապամոդուլացնել ցանկալի ռադիոազդանշանը և զտել մնացած բոլորը: Ռադիոսիրողների համար ընդունիչները հասանելի են ինչպես առանձին, այնպես էլ որպես հաղորդիչի մաս:
ընդունիչի հիմնական բաղադրիչները
Ham ռադիոընդունիչները պետք է կարողանան ընդունել չափազանց թույլ ազդանշաններ՝ դրանք առանձնացնելով աղմուկից և հզոր կայաններից, որոնք միշտ եթերում են: Միևնույն ժամանակ, դրանց պահպանման և դեմոդուլյացիայի համար անհրաժեշտ է բավարար կայունություն։ Ընդհանուր առմամբ, ռադիոընդունիչի աշխատանքը (և գինը) կախված է նրա զգայունությունից, ընտրողականությունից և կայունությունից: Գործողության հետ կապված այլ գործոններ կանսարքի բնութագրերը. Դրանք ներառում են հաճախականության ծածկույթ և ընթերցում, դեմոդուլյացիայի կամ հայտնաբերման ռեժիմներ LW, MW, HF, VHF ռադիոկայանների համար, էներգիայի պահանջները: Թեև ընդունիչները տարբերվում են բարդությամբ և կատարողականությամբ, դրանք բոլորն աջակցում են 4 հիմնական գործառույթներին՝ ընդունում, ընտրողականություն, դեմոդուլյացիա և նվագարկում: Ոմանք ներառում են նաև ուժեղացուցիչներ՝ ազդանշանը ընդունելի մակարդակի հասցնելու համար:
ընդունելություն
Սա ստացողի կարողությունն է՝ կարգավորելու ալեհավաքի կողմից ընդունված թույլ ազդանշանները: Ռադիոընդունիչի համար այս գործառույթը հիմնականում կապված է զգայունության հետ: Մոդելների մեծ մասն ունի ուժեղացման մի քանի փուլ, որն անհրաժեշտ է ազդանշանի հզորությունը միկրովոլտից մինչև վոլտ բարձրացնելու համար: Այսպիսով, ստացողի ընդհանուր շահույթը կարող է լինել մեկ միլիոնից մեկ կարգի:
Օգտակար է սկսնակ ռադիոսիրողների համար իմանալ, որ ընդունիչի զգայունության վրա ազդում է էլեկտրական աղմուկը, որն առաջանում է ալեհավաքի սխեմաներում և հենց սարքում, հատկապես մուտքային և ռադիոհաղորդիչ մոդուլներում: Դրանք առաջանում են հաղորդիչ մոլեկուլների ջերմային գրգռումից և ուժեղացուցիչ բաղադրիչներում, ինչպիսիք են տրանզիստորները և խողովակները: Ընդհանուր առմամբ, էլեկտրական աղմուկը հաճախականությունից անկախ է և մեծանում է ջերմաստիճանի և թողունակության հետ:
Ստացողի ալեհավաքի տերմինալներում առկա ցանկացած միջամտություն ուժեղացվում է ստացված ազդանշանի հետ մեկտեղ: Այսպիսով, ընդունիչի զգայունության սահմանափակում կա: Ժամանակակից մոդելների մեծ մասը թույլ է տալիս վերցնել 1 միկրովոլտ կամ ավելի քիչ: Շատ առանձնահատկություններ սահմանում են այս հատկանիշըմիկրովոլտ 10 դԲ-ի համար: Օրինակ, 0,5 µV զգայունությունը 10 դԲ-ի համար նշանակում է, որ ընդունիչում առաջացած աղմուկի ամպլիտուդը մոտ 10 դԲ-ով ցածր է 0,5 µV ազդանշանից: Այլ կերպ ասած, ստացողի աղմուկի մակարդակը մոտ 0,16 μV է: Այս արժեքից ցածր ցանկացած ազդանշան ծածկված կլինի նրանց կողմից և չի լսվի բարձրախոսով:
Մինչև 20-30 ՄՀց հաճախականությունների դեպքում արտաքին աղմուկը (մթնոլորտային և մարդածին) սովորաբար շատ ավելի բարձր է, քան ներքին աղմուկը: Ընդունիչներից շատերը բավականաչափ զգայուն են այս հաճախականության միջակայքում ազդանշանները մշակելու համար:
Ընտրողականություն
Սա ստացողի կարողությունն է լարել ցանկալի ազդանշանը և մերժել անցանկալի ազդանշանները: Ընդունիչները օգտագործում են բարձրորակ LC ֆիլտրեր՝ հաճախականությունների միայն նեղ գոտին անցնելու համար: Այսպիսով, ընդունիչի թողունակությունը կարևոր է անցանկալի ազդանշանները վերացնելու համար: Շատ DV ընդունիչների ընտրողականությունը մի քանի հարյուր հերց է: Սա բավական է գործառնական հաճախականությանը մոտ ազդանշանների մեծ մասը զտելու համար: Բոլոր HF և MW սիրողական ռադիոընդունիչները պետք է ունենան մոտ 2500 Հց ընտրողականություն սիրողական ձայնի ընդունման համար: Շատ LW/HF ընդունիչներ և հաղորդիչներ օգտագործում են անջատվող զտիչներ՝ ապահովելու ցանկացած տեսակի ազդանշանի օպտիմալ ընդունում:
Դեմոդուլյացիա կամ հայտնաբերում
Սա ցածր հաճախականության բաղադրիչի (ձայնի) բաժանման գործընթացն է մուտքային մոդուլավորված կրիչի ազդանշանից: Դեմոդուլյացիայի սխեմաներում օգտագործվում են տրանզիստորներ կամ խողովակներ: ՌԴ-ում օգտագործվող դետեկտորների երկու ամենատարածված տեսակներըընդունիչներ, դիոդ է LW-ի և MW-ի համար և իդեալական խառնիչ LW-ի կամ HF-ի համար:
Նվագարկում
Ստացման վերջնական գործընթացը հայտնաբերված ազդանշանը ձայնի վերածում է բարձրախոսին կամ ականջակալին սնվելու համար: Սովորաբար, դետեկտորի թույլ ելքը ուժեղացնելու համար օգտագործվում է բարձր շահույթի փուլ: Աուդիո ուժեղացուցիչի ելքը այնուհետև սնվում է բարձրախոսին կամ ականջակալին՝ նվագարկման համար:
Խոզապուխտ ռադիոկայանների մեծ մասն ունի ներքին բարձրախոս և ականջակալների ելքային վարդակ: Պարզ միաստիճան աուդիո ուժեղացուցիչ, որը հարմար է ականջակալների աշխատանքի համար: Բարձրախոսը սովորաբար պահանջում է 2 կամ 3 փուլանոց աուդիո ուժեղացուցիչ:
Պարզ ընդունիչներ
Ռադիոսիրողների համար առաջին ընդունիչները ամենապարզ սարքերն էին, որոնք բաղկացած էին տատանողական միացումից, բյուրեղյա դետեկտորից և ականջակալներից: Նրանք կարող էին ստանալ միայն տեղական ռադիոկայաններ։ Այնուամենայնիվ, բյուրեղյա դետեկտորը ի վիճակի չէ ճիշտ ձևափոխել LW կամ SW ազդանշանները: Բացի այդ, նման սխեմայի զգայունությունն ու ընտրողականությունը անբավարար են ռադիոսիրողական աշխատանքի համար։ Դուք կարող եք ավելացնել դրանք՝ ավելացնելով աուդիո ուժեղացուցիչ դետեկտորի ելքին:
Ուղիղ ուժեղացված ռադիո
Զգայունությունը և ընտրողականությունը կարելի է բարելավել՝ ավելացնելով մեկ կամ մի քանի փուլ: Այս տեսակի սարքը կոչվում է ուղղակի ուժեղացման ընդունիչ: Շատ առևտրային ԿԲ ընդունիչներ 20-30-ական թվականներից օգտագործեց այս սխեման: Նրանցից ոմանք ունեին ուժեղացման 2-4 փուլպահանջվող զգայունություն և ընտրողականություն։
Ուղիղ փոխակերպման ընդունիչ
Սա պարզ և տարածված մոտեցում է LW և HF ընդունելու համար: Մուտքային ազդանշանը սնվում է դետեկտորին գեներատորից ՌԴ-ի հետ միասին: Վերջինների հաճախականությունը մի փոքր ավելի բարձր է (կամ ավելի ցածր), քան առաջինը, որպեսզի հնարավոր լինի հարված ստանալ: Օրինակ, եթե մուտքը 7155,0 կՀց է, իսկ ՌԴ տատանիչը դրված է 7155,4 կՀց, ապա դետեկտորում խառնվելը արտադրում է 400 Հց ձայնային ազդանշան: Վերջինս բարձր մակարդակի ուժեղացուցիչ է մտնում ձայնային շատ նեղ ֆիլտրի միջոցով։ Այս տեսակի ընդունիչների ընտրողականությունը ձեռք է բերվում դետեկտորի առջև գտնվող տատանվող LC սխեմաների և դետեկտորի և աուդիո ուժեղացուցիչի միջև ընկած ձայնային զտիչի միջոցով:
Սուպերհետերոդին
Նախագծված է 1930-ականների սկզբին, որպեսզի վերացնի սիրողական ռադիոընդունիչների վաղ տիպի խնդիրների մեծ մասը: Այսօր գերհետերոդին ընդունիչն օգտագործվում է գրեթե բոլոր տեսակի ռադիո ծառայությունների մեջ, ներառյալ սիրողական ռադիոն, գովազդը, AM, FM և հեռուստատեսությունը: Ուղղակի ուժեղացման ընդունիչներից հիմնական տարբերությունը մուտքային ՌԴ ազդանշանի փոխակերպումն է միջանկյալ ազդանշանի (IF):
HF ուժեղացուցիչ
Պարունակում է LC սխեմաներ, որոնք ապահովում են որոշակի ընտրողականություն և սահմանափակ շահույթ ցանկալի հաճախականությամբ: ՌԴ ուժեղացուցիչը նաև երկու լրացուցիչ առավելություններ է տալիս սուպերհետերոդինային ընդունիչում: Նախ, այն մեկուսացնում է խառնիչի և տեղային օսլիլատորի փուլերը ալեհավաքի հանգույցից: Ռադիոընդունիչի համար առավելությունն այն է, որ թուլացած էանցանկալի ազդանշաններ կրկնակի ցանկալի հաճախականությունից:
Գեներատոր
Անհրաժեշտ է կայուն ամպլիտուդի սինուսային ալիք ստեղծելու համար, որի հաճախականությունը տարբերվում է մուտքային կրիչից IF-ին հավասար քանակությամբ: Գեներատորը ստեղծում է տատանումներ, որոնց հաճախականությունը կարող է լինել կամ ավելի բարձր կամ ավելի ցածր, քան կրիչը։ Այս ընտրությունը որոշվում է թողունակության և ՌԴ թյունինգի պահանջներով: Այս հանգույցներից շատերը ՄՎտ ընդունիչների և ցածր տիրույթի սիրողական VHF ընդունիչների մոտ առաջացնում են մուտքային կրիչից բարձր հաճախականություն:
Խառնիչ
Այս բլոկի նպատակն է փոխարկել մուտքային կրիչի ազդանշանի հաճախականությունը IF ուժեղացուցիչի հաճախականության: Խառնիչը թողարկում է 4 հիմնական ելք 2 մուտքից՝ f1, f2, f1+f 2, f1-f2: Գերհետերոդինային ընդունիչում օգտագործվում է միայն դրանց գումարը կամ տարբերությունը: Մյուսները կարող են միջամտություն առաջացնել, եթե պատշաճ միջոցներ չձեռնարկվեն:
IF ուժեղացուցիչ
Սուպերհետերոդինային ընդունիչում IF ուժեղացուցիչի աշխատանքը լավագույնս նկարագրվում է շահույթի (GA) և ընտրողականության տեսանկյունից: Ընդհանուր առմամբ, այս պարամետրերը որոշվում են IF ուժեղացուցիչով: IF ուժեղացուցիչի ընտրողականությունը պետք է հավասար լինի մուտքային մոդուլավորված ՌԴ ազդանշանի թողունակությանը: Եթե այն ավելի մեծ է, ապա ցանկացած հարակից հաճախականություն բաց է թողնվում և առաջացնում է միջամտություն: Մյուս կողմից, եթե ընտրողականությունը չափազանց նեղ է, որոշ կողային ժապավեններ կկտրվեն: Սա հանգեցնում է հստակության կորստի՝ բարձրախոսով կամ ականջակալով ձայն նվագարկելիս:
Կարճ ալիքային ընդունիչի համար օպտիմալ թողունակությունը 2300–2500 Հց է: Չնայած խոսքի հետ կապված բարձր կողային գոտիներից մի քանիսը տարածվում են 2500 Հց-ից ավելի, դրանց կորուստը էապես չի ազդում օպերատորի կողմից փոխանցվող ձայնի կամ տեղեկատվության վրա: DW-ի աշխատանքի համար բավարար է 400–500 Հց ընտրողականությունը։ Այս նեղ թողունակությունը օգնում է մերժել հարակից հաճախականության ցանկացած ազդանշան, որը կարող է խանգարել ընդունմանը: Ավելի բարձր գներով սիրողական ռադիոներում օգտագործվում են 2 կամ ավելի IF ստացման փուլեր, որոնց նախորդում է բարձր ընտրովի բյուրեղյա կամ մեխանիկական ֆիլտր: Այս դասավորությունը օգտագործում է LC սխեմաներ և IF փոխարկիչներ բլոկների միջև:
Միջանկյալ հաճախականության ընտրությունը որոշվում է մի քանի գործոններով, որոնք ներառում են՝ շահույթ, ընտրողականություն և ազդանշանի ճնշում: Ցածր հաճախականության տիրույթների համար (80 և 40 մ) շատ ժամանակակից սիրողական ռադիոընդունիչներում օգտագործվող IF-ը 455 կՀց է: IF ուժեղացուցիչները կարող են ապահովել գերազանց շահույթ և ընտրողականություն 400-2500 Հց հաճախականությամբ:
Դետեկտորներ և հարվածների գեներատորներ
Հայտնաբերումը կամ դեմոդուլյացիան սահմանվում է որպես ձայնային հաճախականության բաղադրիչները մոդուլացված կրիչի ազդանշանից բաժանելու գործընթաց: Սուպերհետերոդինային ընդունիչների դետեկտորները կոչվում են նաև երկրորդական, իսկ առաջնայինը խառնիչի հավաքումն է։
Ավտոմատ ձեռքբերման կառավարում
AGC հանգույցի նպատակն է պահպանել ելքային կայուն մակարդակը, չնայած մուտքի փոփոխություններին: Ռադիոալիքները, որոնք տարածվում են իոնոսֆերայի միջոցովթուլանալ, այնուհետև ուժեղանալ մի երևույթի պատճառով, որը հայտնի է որպես մարում: Սա հանգեցնում է ալեհավաքի մուտքերի ընդունման մակարդակի փոփոխության արժեքների լայն շրջանակում: Քանի որ դետեկտորում շտկված ազդանշանի լարումը համաչափ է ստացվածի ամպլիտուդիային, դրա մի մասը կարող է օգտագործվել շահույթը վերահսկելու համար։ Դետեկտորին նախորդող հանգույցներում խողովակային կամ NPN տրանզիստորներ օգտագործող ընդունիչների համար կիրառվում է բացասական լարում` շահույթը նվազեցնելու համար: PNP տրանզիստորներով ուժեղացուցիչներն ու խառնիչները պահանջում են դրական լարում:
Որոշ խոզապուխտ ռադիոներ, հատկապես ավելի լավ տրանզիստորացվածները, ունեն AGC ուժեղացուցիչ՝ սարքի աշխատանքի վրա ավելի մեծ վերահսկողության համար: Ավտոմատ կարգավորումը կարող է ունենալ տարբեր ժամանակային հաստատուններ տարբեր ազդանշանների տեսակների համար: Ժամանակի հաստատունը սահմանում է կառավարման տեւողությունը հեռարձակման դադարեցումից հետո: Օրինակ, արտահայտությունների միջև ընդմիջումների ընթացքում HF ընդունիչն անմիջապես կվերսկսի ամբողջ հզորությունը, ինչը կառաջացնի աղմուկի անհանգստացնող պոռթկում:
Ազդանշանի ուժի չափում
Որոշ ընդունիչներ և ընդունիչներ ունեն ցուցիչ, որը ցույց է տալիս հեռարձակման հարաբերական ուժը: Սովորաբար, դետեկտորից ուղղված IF ազդանշանի մի մասը կիրառվում է միկրո կամ միլիամետրի վրա: Եթե ընդունիչն ունի AGC ուժեղացուցիչ, ապա այս հանգույցը կարող է օգտագործվել նաև ցուցիչը կառավարելու համար: Հաշվիչների մեծ մասը տրամաչափված է S-միավորներով (1-ից 9), որոնք ներկայացնում են ստացված ազդանշանի ուժգնության մոտավորապես 6 դԲ փոփոխություն: Միջին ցուցանիշը կամ S-9-ը օգտագործվում է 50 μV մակարդակը ցույց տալու համար: Վերին կես սանդղակS-մետրը տրամաչափվում է S-9-ից բարձր դեցիբելներով, սովորաբար մինչև 60 դԲ: Սա նշանակում է, որ ստացված ազդանշանի ուժգնությունը 60 դԲ-ով բարձր է 50 µV-ից և հավասար է 50 մՎ-ի:
Ցուցանիշը հազվադեպ է ճշգրիտ, քանի որ բազմաթիվ գործոններ ազդում են դրա կատարման վրա: Այնուամենայնիվ, այն շատ օգտակար է մուտքային ազդանշանների հարաբերական ինտենսիվությունը որոշելիս և ստացողը ստուգելիս կամ կարգավորելիս: Շատ հաղորդիչներում LED-ն օգտագործվում է սարքի առանձնահատկությունների կարգավիճակը ցույց տալու համար, ինչպիսիք են ՌԴ ուժեղացուցիչի ելքային հոսանքը և ՌԴ ելքային հզորությունը:
միջամտություններ և սահմանափակումներ
Լավ է սկսնակների համար իմանալ, որ ցանկացած ընդունիչ կարող է ունենալ ընդունման դժվարություններ երեք գործոնների պատճառով՝ արտաքին և ներքին աղմուկ և խանգարող ազդանշաններ: Արտաքին ՌԴ միջամտությունը, հատկապես 20 ՄՀց-ից ցածր, շատ ավելի բարձր է, քան ներքին միջամտությունը: Միայն ավելի բարձր հաճախականություններում է, որ ընդունիչ հանգույցները վտանգ են ներկայացնում ծայրահեղ թույլ ազդանշանների համար: Աղմուկի մեծ մասն առաջանում է առաջին բլոկում, ինչպես ՌԴ ուժեղացուցիչում, այնպես էլ խառնիչի փուլում: Մեծ ջանքեր են գործադրվել ներքին ընդունիչի միջամտությունը նվազագույնի հասցնելու համար: Արդյունքը ցածր աղմուկի սխեմաներ և բաղադրիչներ են:
Արտաքին միջամտությունը կարող է խնդիրներ առաջացնել թույլ ազդանշաններ ստանալիս երկու պատճառով: Նախ, ալեհավաքի կողմից ընդունված միջամտությունը կարող է քողարկել հեռարձակումը: Եթե վերջինս մոտ կամ ցածր է մուտքային աղմուկի մակարդակից, ապա ընդունումը գրեթե անհնար է: Որոշ փորձառու օպերատորներ կարող են հեռարձակումներ ստանալ LW-ով նույնիսկ ուժեղ միջամտությամբ, սակայն ձայնը և այլ սիրողական ազդանշաններն անհասկանալի են այս պայմաններում:
