תפקידו של מקלט הרדיו הוא לקבל את האות ולבצע דמודולציה ל לְהַחלִים אות ההודעה המקורית. משדר הרדיו שולח את האות בשלב הראשוני. האנטנה שנמצאת בצד המשדר מקרינה את האות, הנקלט על ידי האנטנה האחרת שנמצאת ב- מקלט רדיו .
כבר דנו בתהליך השידור באמצעות משדר רדיו. תהליך האפנון הוא העיקרון המרכזי במשדרי רדיו, כאשר האות מועבר דרך ערוץ התקשורת למקלט. העיקרון העיקרי של המקלט הוא דמודולציה. בואו נדון בתהליך של קליטת אות והתאוששות במקלט הרדיו.
דמודולציה של AM
תהליך הדמודולציה של AM דומה לזה של FM (אפנון תדר) וסוגים אחרים של אפנון. ההבדל היחיד הוא השינוי בבלוק הדמודולציה של המקלט. תהליך הדמודולציה של מקלט הרדיו כולל עיבוד האות המתקבל כדי לשחזר את אות פס הבסיס, הידוע גם כאות ההודעה.
אנו מניחים שהאות ספג הנחתה רבה בזמן שידור דרך ערוץ התקשורת. לפיכך, ההגברה של האות המתקבל נחוצה כדי לשפר את ההנחתה.
תרשים הבלוק של מקלט הרדיו מוצג להלן:
מתי הומצא בית הספר
נושא האות המתקבל ידוע בשם RF (רדיו תדר) נושאת עם תדר ההפעלה של Fr . תפקידו של מגבר ה-RF הוא להגביר את האות המתקבל כדי להסיר כל הנחתה באות, הקיים כבלוק ההתחלה של מקלט הרדיו. לאחר ההגברה, הוא מעביר את האות ל- מִיקסֵר . אות נושא ה-RF מוכפל בצורת גל סינוסואידית המסופקת על ידי מתנד מקומי פועל בתדר של Fo. זה עוזר בהמרת תדר הספק לתדר פס הבסיס. תהליך הדמודולציה הוא בדיוק ההפך מתהליך המודולציה. באפנון, תדר פס הבסיס מומר לתדר הנשא, בעוד שבדמודולציה, תדר הנשא מומר בחזרה לתדר פס הבסיס.
תהליך ערבוב שני אותות ידוע בשם הטרודינה . אם תדר המתנד שנבחר הוא מעל תדר ה-RF, תהליך הערבוב ידוע גם בשם Superheteroyne .
כיצד להוריד סרטונים מיוטיוב vlc
הכפלת אות הנשא עם צורת הגל הסינוסואידלית מייצרת שני תדרי מוצא, שהם הסכום וההפרש של שני התדרים של אותות אלה. תדר הסכום הוא Fo + Fr, ותדר ההפרש הוא Fo - Fr.
המיקסר מכיל באופן מרומז את המסנן שדוחה את תדרי הסכום ומעביר את תדרי ההפרש (Fo - Fr) ל- אם (תדר ביניים) מוֹבִיל . נושא RF מוחלף בנשא IF כדי לייצר את טווח תדר הביניים במוצא. הפלט של ספק ה-IF מוחל על מגבר IF . הפלט מועבר בהמשך ל- מַמצֵה אִפנוּן ולבסוף ל מסנן פס בסיס , אשר משחזר את אות פס הבסיס. לפיכך, תפקידו העיקרי של המקלט היה לבצע את ההמרה מתדר הנשא לתדר הבסיס. אם האות חזק מספיק עבור דמודולציה, ניתן להימנע מסננים ומגברים. אות הכניסה של הספק מוחל ישירות על המיקסר במקרים כאלה.
במקרה של שיטת הדמודולציה הסינכרונית, עלינו להשתמש במקור נושא אסינכרוני.
מגברי ה-RF יכולים להחזיק במספר שלבי הגברה בהתאם לדרישות ולעוצמת האות.
עבור לולאות java
היתרון העיקרי של עקרון Superheterodyne הוא כוונון המקלט לאותות שונים. כאן, אנחנו לא צריכים שלב הגברה נפרד וכוונון נפרד. זה מקשה על תהליך השידור. באמצעות עקרון Superheterodyne, אנחנו צריכים רק לשנות את התדר של המתנד המקומי כדי לעבור מתדר RF אחד לאחר.
AGC (בקרת רווח אוטומטי)
רווח המתח במקלט במספר שלבי הגברה גבוה מאוד. זה נדרש כאשר הקלט הוא בתדירות נמוכה מאוד, והפלט הנדרש הוא בתדירות גבוהה. הרווח הגבוה ממיר את האותות בתדר נמוך לתדר הגבוה. זה עוזר בהעברת אותות חלשים מאוד. אבל, אם אות הכניסה הוא בתדירות גבוהה, ההגבר הגבוה במקלט לא יהווה יתרון ועלול לגרום לעיוות. AGC מתאים אוטומטית את ההגבר על ידי זיהוי עוצמת האות. אחרת, ההתאמה המתמדת במערכת נדרשת להעברה יעילה, מה שהופך קשה.
פונקציות של מקלט רדיו
הפונקציות של מקלט רדיו הן כדלקמן:
הַגבָּרָה
ההגברה היא החלק החיוני הראשון של הקליטה במקלט הרדיו. אות הרדיו הנכנס מוחלש בדרך כלל. המגבר עוזר בהסרת הנחתה מהאות. תפקידם הנוסף של המגברים הוא להגדיל את המשרעת של אותות הרדיו המבואים. הוא משתמש בכוח מהסוללות או התקעים כדי להגדיל את המשרעת. כיום, רוב המכשירים משתמשים בטרנזיסטור למטרת הגברה.
המגברים משמשים הן בקצה המשדר והן בקצה המקלט. בשלב הראשון, הוא משמש כדי להפוך את האות למתאים לאפונון. בקצה המקלט, הוא משמש כדי להפוך את האות ללא רעש כדי לשלוח אותו למקלט (לדוגמה, רמקול).
דמודולציה
האות עובר משלבי מאפננים, מיקסרים ומגבר רבים. במקלט, האות עובר אפולוציה כדי להפריד את האות המקורי מהאות המוביל המאופנן. זה נעשה בעזרת דמודולטור. כל סוג של מקלט דורש תהליך דמודולציה שונה. לדוגמה,
DSBSC (Double Sideband Suppress Carrier) דורש שיטת זיהוי קוהרנטית עבור דמודולציה
מכונת שפות
SSBC (Single Sideband with Carrier) דורשת שיטת גלאי מעטפת עבור דמודולציה
מקלט Fm משתמש במפזר מסוג FM
סינון פס פס
משדרים שונים משדרים את גלי הרדיו בתדרים שונים כדי למנוע הפרעות בין האותות. לכל משדר יש מקלט בהתאמה שבוחר את האות שלו על סמך התדר. מסנני פס-פס משמשים לסינון אות הרדיו הרצוי עבור המשדר המתאים. הוא מסנן את האות הרצוי וחוסם אותות אחרים המצויים בתדרים אחרים. זה עוזר לזהות את האות הרצוי ולקרקע את כל אותות הרדיו האחרים בתדרי תהודה. הוא עשוי גם להכיל מעגלים מכוונים בין האנטנה לאדמה.
דגם tcp ו-ip
סוגי מקלטי רדיו
מקלטי הרדיו מסווגים כ:
- מקלט Superheteroyne
- מקלט רגנרטיבי
- מקלט סופר רגנרטיבי
- מקלט המרה ישיר
- מקלט תדר רדיו מכוון
מקלט Superheteroyne
המקלט הנדון לעיל הוא מקלט Superheteroyne. הוא משתמש בערבוב תדרים כדי להמיר את התדרים לתדר הביניים (IF). הוא הומצא על ידי ממציא ומהנדס חשמל אמריקאי בשם אדווין ארמסטרונג . אבל, בשל הפטנט המוקדם, קרדיט ההמצאה נזקף לזכות יצרן הרדיו הצרפתי בשם לוסיאן לביא . רוב המקלטים המשמשים בתהליך העברת הנתונים הם מקלטי Superheteroyne. חלק מהמקלטים מבוססים גם על דגימה ישירה.
בתחילת עידן מקלטי הרדיו, TRF מקלטי (תדר רדיו מכוון) היו בשימוש נפוץ בשל עלותם הנמוכה והתפעול הקל. מקלטים אלו היו פחות פופולריים בשל העלות הגבוהה והעבודה המיומנת הנדרשת להפעלתו. לאחר שנות ה-20, נוצרו מקלטי Superheterodyne על בסיס תדר ה-IF, הידוע גם בשם שנאי IF . אבל, הוא הוחלף במקלטי רדיו צינור ואקום שהומצאו בסביבות שנות ה-30.
מקלט רגנרטיבי
המקלטים הרגנרטיביים משמשים בדרך כלל להגברת ההגבר של המגברים. הוא הומצא ורשם פטנט בשנת 1914 על ידי אדווין ארמסטרונג . המקלטים שימשו בין 1915 למלחמת העולם השנייה בשל רגישותם וסלקטיביות טובים יותר. העיקרון של מקלטים כאלה הוא המשוב החיובי שפועל כתהליך התחדשות. הפלט מופעל שוב על הקלט כדי להגביר את ההגברה שלו. בשנות ה-30, מקלטים אלו הוחלפו במקלטי TRF ו-Superheterodyne בשל חסרונם בהפרעות קרינה. אבל, מקלטים רגנרטיביים נמצאים בשימוש נרחב במגברים ומתנדים.
מקלט סופר רגנרטיבי
זהו מקלט רגנרטיבי עם סוג גדול של רגנרציה להשגת הגברה גבוהה. אדווין ארמסטרונג המציא אותו גם בשנת 1922. הוא משמש במכשירים שונים, כגון מכשירי קשר ורשת אלחוטית. זה עובד היטב עבור AM (אפנון אמפליטודה) ו-wid-band FM (אפנון תדר), בעוד שמקלטים רגנרטיביים עובדים היטב עבור FM צר פס. מקלטים סופר-רגנרטיביים אינם יכולים לזהות כראוי את אותות SSB 9Single Sideband) מכיוון שהם תמיד מתנודדים בעצמם. הוא יכול לקלוט את האותות החזקים ביותר, מכיוון שהוא עובד בצורה הטובה ביותר עבור רצועות התדר ללא כל הפרעה.
מקלט המרה ישיר
הפונקציה של DCR (מקלט המרה ישירה) דומה לזו של מקלט Superheteroyne, מלבד ההמרה של תדר ל-IF (תדר ביניים). DCR מפרק את אות הרדיו הנכנס באמצעות הזיהוי הסינכרוני המונע על ידי המתנד המקומי. התדר שווה ערך לתדר הנשא. זה לא כרוך במורכבות של שתי המרות תדר כמו מקלט Superheteroyne. הוא משתמש בממיר תדרים אחד בלבד. אם נעשה שימוש בגלאי סינכרוני העוקב אחר שלב ה-IF במקלט Superheteroyne, הפלט המפורק יהיה זהה למקלט ההמרה הישירה.
מקלט תדר רדיו מכוון
ה TRF (תדר רדיו מכוון) משתמש במגבר אחד או יותר בתדר רדיו (RF) כדי לחלץ אות שמע מאות רדיו נכנס. הרעיון של שימוש ביותר ממגבר RF אחד היה להגביר את האות הנכנס בכל שלב עוקב, מה שעוזר בהסרת הפרעות. פעולתם של מקלטים שהומצאו מוקדם הייתה מורכבת עקב כוונון נפרד של התדר לתדר התחנה. אבל, דגמים מאוחרים יותר הופעלו באמצעות כפתור יחיד כדי לשלוט בתדר. TRF הוחלף במקלטי Superheterodyne שהמציא אדווין ארמסטרונג בסביבות שנות ה-30.
הִיסטוֹרִיָה
בשנת 1887, שם פיזיקאי גרמני היינריך הרץ זיהה את גלי הרדיו הראשונים באמצעות סדרת הניסויים שלו המבוססת על התיאוריה האלקטרומגנטית (EM). ההמצאה התבססה על סוגים שונים של אנטנות כולל אנטנות דיפול מעורר ניצוץ. אבל, הם יכלו לזהות רק את השידור עד 100 רגל מהמשדר. הוא גילה גם משדר גז ניצוץ באותה שנה.
- משדרים אלה היו פופולריים בין 1887 ל-1917. אבל, המידע ששודר על ידי משדרי הניצוץ הללו היה רועש ולא התאים לשידור אודיו.
- לפיכך, מקלטי הרדיו הראשונים שהומצאו יכלו לזהות רק גלי רדיו והמכשיר הקולט נקרא גלאי. לא היו מגברים באותו זמן כדי להגביר את האות.
- בשנת 1895, ג'י מרקוני פיתח את מערכת תקשורת הרדיו הראשונה.
- עד 1897, מרקוני וחוקרים אחרים קיבלו את השימוש ב מעגלים מכוונים בשידור גלי הרדיו. הוא גם מתנהג כמסנן פס על ידי העברת טווח התדרים הרצוי ודחיית השני כאשר הוא מחובר בין האנטנה לגלאי.
- בסביבות 1900 החלו להשתמש במכשירי רדיו באופן מסחרי ברחבי העולם.
- הגלאים הקוהרנטיים שימשו לשידור הרדיו. הוא שימש במקלט הרדיו המוקדם עד 10 שנים.
- בשנת 1907 הוחלפו גלאים קוהרנטיים ב גלאי קריסטל .
- עד שנת 1920 התגלו גלאים שונים, כמו גלאים אלקטרוליטיים וגלאים מגנטיים.
- בשנת 1920, המצאת גלאי צינור ואקום החליף את כל הגלאים האחרים שהתגלו לפני שנות ה-20. במהלך עידן זה, הגלאי שונה ל-a מַמצֵה אִפנוּן .
- הדמודולטור היה מכשיר שיכל לחלץ אותות שמע מאות הרדיו.
- בשנת 1924, המצאת רמקול הליבה הדינמי שיפרה את תגובת תדר האודיו של המערכת בהשוואה לרמקולים שהומצאו קודמים.
- לאחר מכן, הומצאו סוגים שונים של מקלטי רדיו.
- בשנת 1947, הגיע עידן הטרנזיסטור ומצא יישומי שידור רדיו שונים.
- לאחר שנות ה-70, הטכנולוגיה הדיגיטלית יצרה מהפכה נוספת ותרגמה את כל מעגלי המקלט לשבב.