Anténa amatérskeho rádia dostáva naraz stovky a tisíce rádiových signálov. Ich frekvencie sa môžu meniť v závislosti od prenosu na dlhých, stredných, krátkych, ultra krátkych vlnách a televíznych rozsahoch. Amatérske, vládne, obchodné, námorné a iné stanice fungujú medzi nimi. Amplitúdy signálov aplikovaných na anténu vstupov prijímača sa pohybujú od menej ako 1 μV do mnohých milivoltov. Rádioamatérske kontakty prichádzajú približne na niekoľko mikrovoltov. Účel amatérskeho prijímača je dvojaký: výber, amplifikácia a demodulácia požadovaného signálu a skríning všetkých ostatných. Prijímače pre rádioamatérov sú k dispozícii samostatne aj ako súčasť vysielača.

Primárne prijímače

Rádioamatérske prijímače by mali byť schopné prijímať extrémne slabé signály, oddeľovať ich od hluku a silných staníc, ktoré sú vždy prítomné vo vzduchu. Zároveň je potrebná dostatočná stabilita pre ich údržbu a demoduláciu. Všeobecne platí, že výkon (a cena) rádia závisí od jeho citlivosti, selektivity a stability. Existujú aj ďalšie faktory súvisiace s prevádzkovými charakteristikami zariadenia. Patria sem frekvenčné pokrytie a čítanie, demodulačné alebo detekčné režimy DV, SV, KV, VHF rádiových prijímačov, požiadavky na napájanie. Aj keď sa prijímače líšia v zložitosti a výkonnosti, všetky podporujú 4 hlavné funkcie: príjem, selektivitu, demoduláciu a prehrávanie. niektorítiež zahŕňať zosilňovače k ​​zvýšeniu úrovne signálu na prijateľných hodnotách.

Príjem

Schopnosť tohto prijímača pre spracovanie slabé signály vyberaná anténu. Pre rozhlas, táto funkcia je primárne spojená s citlivosťou. Väčšina modelov má niekoľko stupňov zosilnenie musí zvýšiť silu signálov z mikrovoltov do voltov. To znamená, že celkový zisk z prijímača môže dosiahnuť rádovo milióny ku jednej. Začínajúci šunky užitočné vedieť, že citlivosť prijímača ovplyvniť elektrický šum generovaný v anténneho obvodu a so samotným zariadením, a to najmä vo vstupných a RF moduly. Vyskytujú Ak molekuly narušenie tepelný vodič a zosilňovač zložky, ako sú tranzistory a rúrok. Všeobecne platí, že elektrický šum z frekvencie nezávislé a zvyšuje s teplotou a šírku pásma. Všetky prekážky prítomné v prijímacej anténe svorkami, obohatené prijímaných signálov. Existuje teda limit citlivosti prijímača. Väčšina moderných modelov môže mať 1 μV alebo menej. Mnoho špecifikácia definuje túto charakteristiku v mykrovoltah do 10 dB. Napríklad, citlivosť 05 mV až 10 dB znamená, že amplitúda hluku v prijímači, približne o 10 dB nižšia signálu na 05 mV. Inými slovami, úroveň šumu prijímača je asi 016 mV. Žiadny signál pod touto hodnotou budú prekrývať a nebudú počuť dynamiku. Pri frekvenciách 20 až 30 MHz vonkajšieho hluku (atmosférický aantropogénne) je zvyčajne omnoho vyššia ako vnútorné prekážky. Väčšina prijímačov má dostatočnú citlivosť na spracovanie signálov v tomto frekvenčnom rozsahu.

Selektivita

Toto je schopnosť prijímača naladiť požadovaný signál a odmietnuť nežiaduce signály. V prijímačoch sa používajú vysokokvalitné LC filtre na prenášanie len úzkeho pásma. Takže šírka pásma prijímača je dôležitá pre elimináciu nežiaducich signálov. Selektivita mnohých DV prijímačov je asi niekoľko stoviek hertov. To stačí na odfiltrovanie väčšiny signálov v blízkosti pracovnej frekvencie. Všetky amatérske rádiové prijímače KV a SV pásma musia mať selektivitu približne 2500 Hz pre príjem amatérskeho hlasu. Mnohé prijímače a vysielače s prijímačom DV /KV používajú spínacie filtre na zabezpečenie optimálneho príjmu signálu akéhokoľvek druhu.

Demodulácia alebo detekcia

Toto je proces delenia komponentu LF (zvuk) do modulovaného nosného signálu. V demodulačných obvodoch sa používajú tranzistory alebo svietidlá. Dva najbežnejšie typy detektorov používaných v RF prijímačoch sú dióda pre PV a SV a ideálny mixér pre DF alebo HF.

Prehrávanie

Konečným prijímacím procesom je previesť detekovaný zvukový signál na reproduktor alebo slúchadlá. Typicky sa k zosilneniu slabého výkonu detektora používa kaskáda s vysokým výkonom. Výstup audio zosilňovača sa potom privádza k reproduktoru alebo slúchadlámpre prehrávanie. Väčšina rádioamatérskych prijímačov má interný reproduktor a výstupný konektor pre slúchadlá. Jednoduchý jednostupňový audio zosilňovač je vhodný pre slúchadlá. V prípade reproduktorov zvyčajne potrebujete 2 alebo 3-stupňový zvukový zosilňovač.

Jednoduché prijímače

Prvé prijímače pre rádioamatérov boli jednoduché zariadenia, ktoré pozostávali z vibračného obvodu, kryštálového detektora a slúchadiel. Mohli prijať len miestne rozhlasové stanice. Kryštalický detektor však nie je schopný správne demodulovať signály DV alebo KV. Navyše citlivosť a selektivita takejto schémy nestačí na rádiovú amatérsku prácu. Môžete ich zvýšiť pridaním zosilňovača zvuku na výstup detektora.

Rádio s priamym zosilnením

Citlivosť a selektivita sa dá zlepšiť pridaním jednej alebo viacerých kaskád. Tento typ zariadenia sa označuje ako prijímač priameho zisku. Mnohé komerčné prijímače SV z 20-tych rokov a 30-tich rokov používajú nasledujúcu schému. Niektoré z nich mali 2-4 stupňové zisky na získanie požadovanej citlivosti a selektivity.

Prijímač priamej konverzie

Jedná sa o jednoduchý a obľúbený prístup pre príjem DV a KV. Vstupný signál sa privádza k detektoru spolu s RF z generátora. Frekvencia druhej je o niečo vyššia (alebo nižšia) z prvej tak, aby mohla byť porazená. Napríklad, ak je vstup 71550 kHz a RF generátor je nakonfigurovaný na 71554 kHz, potom zmiešanie v detektore generuje zvukový signál 400 Hz. Ten vstupuje do zosilňovača na vysokej úrovnikvôli veľmi úzkemu zvukovému filtru. Selektivita pri tomto type prijímača sa dosahuje pomocou oscilujúcich LC obvodov pred detektorom a zvukovým filtrom medzi detektorom a zvukovým zosilňovačom.

Superheterodine

Vyvinutý na začiatku 30. rokov 20. storočia na odstránenie väčšiny problémov, s ktorými sa stretli včasné typy rádioamatérskych prijímačov. Dnes je superheterodynový prijímač používaný prakticky vo všetkých druhoch rádiových služieb, vrátane amatérskeho rozhlasu, komerčnej, ako aj amplitúdovej a frekvenčnej modulácie a televízie. Hlavným rozdielom od priamych zosilňovacích prijímačov je prevod vstupného RF signálu na medzipolohový (IF) signál.

Zosilňovač RF

Obsahuje LC-obrysy, ktoré poskytujú určitú selektivitu a sú obmedzené na zvýšenie požadovanej frekvencie. RF zosilňovač tiež poskytuje ďalšie výhody v superheterodynových receptoroch. Najskôr izoluje kaskády mixéra a miestneho generátora z antény. Výhodou rádiového prijímača je, že nežiaduce signály, ktoré sú dvakrát vyššie ako je potrebné, sú oslabené.

Generátor

Vyžaduje sa vytvorenie sínusového signálu s konštantnou amplitúdou, ktorého frekvencia sa od vstupného nosiča líši hodnotou rovnou IF. Generátor generuje oscilácie, ktorých frekvencia môže byť buď vyššia alebo nižšia ako sito. Táto voľba je určená požiadavkami na nastavenie šírky pásma a RF. Väčšina z týchto uzlov v prijímačoch SV a spodný rozsah amatérskych prijímačov VHF generujú frekvenciu vyššiu ako vstupný nosič.

Mixér

Účelom tohto bloku je premeniť frekvenciu vstupného nosného signálu na frekvenciu IF zosilňovača. Zmiešavač vysiela 4 hlavné výstupné signály z dvoch vstupov: f 1, f 2, f 1 + f 2, f 1 -f 2. V superheterodynovom receptore sa používa iba množstvo alebo rozdiel. Iné môžu spôsobiť rušenie, ak sa neprijmú príslušné opatrenia.

Ak je zosilňovač

, ak zosilňovač vybavený superhet je najlepšie popísaný, pokiaľ ide o zosilnenie (CG) a selektivity. Všeobecne povedané, tieto parametre sú určené zosilňovačom IF. Selektivita zosilňovača IF by mala byť rovnaká ako šírka pásma modulovaného RF signálu. Ak je väčší, akékoľvek susedné frekvencie prechádzajú a spôsobujú rušenie. Na druhej strane, ak je selektivita príliš úzka, niektoré bočné pruhy budú prerušené. Výsledkom je strata jasnosti pri prehrávaní zvuku pomocou reproduktora alebo slúchadiel. Optimálna šírka pásma prijímača krátkej vlny je 2300-2500 Hz. Aj keď niektoré z vyšších bočných pásiem spojených s rečovými signálmi nad 2500 Hz, ich strata významne neovplyvňuje zvuk alebo informácie prenášané operátorom. Selektívnosť 400-500 Hz je dostatočná na prevádzku DV. Táto úzka páska pomáha odmietnuť akýkoľvek signál susednej frekvencie, ktorá môže zasahovať do príjmu. V amatérskych rádiách, ktorých cena je vyššia, použite 2 alebo viac kaskád IF amplifikácie s predchádzajúcim vysoko selektívnym kryštalickým alebo mechanickým filtrom. S takým rozložením medziBloky používajú kontúry LC a IF konvertory. Výber medziľahlej frekvencie je určený niekoľkými faktormi, medzi ktoré patrí: zosilnenie, selektivita a potlačenie signálu. Pre nízke frekvenčné rozsahy (80 a 40 m), IF, ktorý sa používa v mnohých moderných amatérskych rádiových prijímačoch, je 455 kHz. Zosilňovače IF môžu poskytnúť vynikajúci zisk a selektivitu 400-2500 Hz.

Detektory a generátory bitov

Detekcia alebo demodulácia je definovaná ako proces oddelenia zvukových frekvenčných zložiek od modulovaného nosného signálu. Detektory v superheterodynových prijímačoch sa tiež nazývajú sekundárne a primárne je uzol zmiešavača.

Automatické riadenie zisku

Účelom stránky AGC je udržiavať konštantnú úroveň výstupného signálu bez ohľadu na zmeny vstupného signálu. Rádiové vlny sa šíria cez ionosféru, potom oslabujú a potom zosilňujú kvôli javu známu ako blednutie. Tým sa mení úroveň príjmu anténnych vstupov v širokom rozsahu hodnôt. Pretože napätie rektifikovaného signálu v detektore je úmerné amplitúde prijatého signálu, jeho časť môže byť použitá na riadenie zosilňovača. Pre prijímače používajúce tranzistory s lampou alebo npn v uzloch pred detektorom sa použije záporné napätie na zníženie hodnoty CU. Zosilňovače a mixéry používajúce tranzistor pnp vyžadujú kladné napätie. Niektoré amatérske prijímače, najmä tie najlepšie tranzistory, majú zosilňovač AGC pre väčšiu kontrolucharakteristiky zariadenia. Automatická regulácia môže mať rôzne časové konštanty pre rôzne typy signálov. Trvalý čas nastavuje trvanie ovládacieho prvku po zastavení vysielania. Napríklad v intervaloch medzi frázami, prijímač KV okamžite obnoví plné zosilnenie, čo spôsobí nepríjemný výbuch šumu.

Meranie intenzity signálu

Niektoré prijímače a transceiver poskytujú indikátor, ktorý indikuje relatívny výkon vysielania. Zvyčajne sa časť narovnaného signálu z detektora privádza na mikro- alebo miliametrový prístroj. Ak má prijímač zosilňovač ARP, tento uzol sa môže použiť aj na ovládanie indikátora. Väčšina meračov je kalibrovaná v jednotkách S (od 1 do 9), čo je približne 6-dB zmena výkonu prijímaného signálu. Priemerná hodnota alebo S-9 slúži na indikáciu hladiny 50 μV. Horná polovica stupnice S je kalibrovaná v decibeloch nad S-9, zvyčajne až do 60 dB. To znamená, že prijatá intenzita signálu je 60 dB nad 50 μV a je rovná 50 mV. Indikátor je zriedka presný, pretože jeho činnosť je ovplyvnená mnohými faktormi. Je však veľmi užitočné pri určovaní relatívnej intenzity vstupných signálov, ako aj pri kontrole alebo ladení prijímača. V mnohých transceiveroch sa indikátor používa na zobrazenie stavu funkcií zariadenia, ako je konečný prúd zosilňovača rádiovej frekvencie a výstupný výkon RF.

Prekážky a obmedzenia

Pre začínajúcich rádioamatérov je užitočné vedieť, že akýkoľvek príjemca môže mať ťažkosti prijať kvôli trom faktorom: vonkajšie a vnútorné hlukové a interferenčné signály. Externé prekážky na vysokej frekvencii, najmä pod 20 MHz, sú oveľa vyššie ako interné prekážky. Iba pri vyšších frekvenciách prijímačové uzly ohrozujú veľmi slabé signály. Väčšina hluku sa generuje v prvom bloku, a to ako v rádiofrekvenčnom zosilňovači, tak v kaskáde zmiešavača. Vynaložilo sa veľa úsilia na zníženie vnútorného hluku prijímača na minimálnu úroveň. Výsledkom boli obvody a komponenty s nízkym šumom. Externé bariéry môžu spôsobiť problémy pri prijímaní slabých signálov z dvoch dôvodov. Po prvé, prekážky, s ktorými môže anténa naraziť, môžu maskovať vysielanie. Ak je tento signál blízko alebo pod vstupný šum, príjem je prakticky nemožný. Niektorí skúsení operátori môžu dostávať vysielanie na DV dokonca so silným rušením, ale hlasové a iné amatérske signály za týchto podmienok sú nepochopiteľné.