| Zajęcia 4. Odbiorniki | ||
1. Ogólna charakterystyka Odbiornik radiokomunikacyjny jest urządzeniem służącym do odbierania fal elektromagnetycznych wysyłanych przez korespondenta, przetwarzanie ich na sygnały elektryczne, a następnie na głos lub inne sygnały przeznaczone do dalszego dekodowania (rys. 2). Większość odbiorników wyposażana jest w układ automatycznej regulacji wzmocnienia (ARW), której zadaniem jest takie oddziaływanie na wzmacniacz p.cz., aby uzyskać stały poziom sygnału wyjściowego - niezależnie od wielkości sygnału wejściowego. Często napięcie ARW jest wykorzystywane jednocześnie do sterowania wskaźnika odbieranego sygnału, tzw. S-metra. Wskazania S-metra ułatwiają określanie raportu (składnika S), który wymienia się podczas łączności. Do określania częstotliwości odbieranej współczesne odbiorniki (transceivery) są wyposażane w skalę elektroniczną (miernik częstotliwości). Starsze urządzenia posiadały skalę mechaniczną oraz kalibrator częstotliwości (dodatkowy generator kwarcowy dający znaczniki częstotliwości w stałych miejscach na skali, np. co 1000, 100... kHz). 2. Typy odbiorników Urządzenia odbiorcze ogólnie można podzielić na trzy grupy: a) odbiorniki o bezpośrednim wzmocnieniu - reakcyjne, b) odbiorniki o bezpośredniej przemianie częstotliwości - homodynowe, c) odbiorniki z przemianą częstotliwości (pojedynczą lub podwójną) superhetordynowe, d) Odbiorniki z modulacją częstotliwości. Odbiorniki o bezpośrednim wzmocnieniu Odbiorniki o wzmocnieniu bezpośrednim z uwagi na słabe parametry i szkodliwe promieniowanie nie są obecnie stosowane. Ich działanie polegało na wzmocnieniu odbieranego sygnału na częstotliwości, na której został nadany, a następnie poddaniu go detekcji amplitudy i wzmocnieniu we wzmacniaczu małej częstotliwości. W stopniu detektora stosowano dodatnie sprzężenie zwrotne (reakcję) do poprawy czułości oraz selektywności. Pomimo prostoty umożliwiały one odbiór sygnałów CW i SSB. Odbiorniki o bezpośredniej przemianie częstotliwości Odbiorniki o bezpośredniej przemianie częstotliwości działają na zasadzie przemiany częstotliwości odbieranego sygnału bezpośrednio na częstotliwość akustyczną. Na wyjściu detektora występuje sygnał akustyczny jako różnica częstotliwości sygnału wejściowego i sygnału generatora (bądź odwrotnie). Całą czułość odbiornika i selektywność uzyskuje się we wzmacniaczu małej częstotliwości; z tego względu musi on charakteryzować się dużym wzmocnieniem oraz ukształtowaną charakterystyką w zakresie pasma akustycznego. Po detektorze stosuje się filtr o szerokości pasma przepustowego około 300Hz (na częstotliwości 800100Hz) dla sygnałów CW oraz 3kHz dla odbioru sygnałów SSB. Odbiorniki takie są stosowane w prostych transceiverach amatorskich, zwłaszcza telegraficznych, gdzie generator przestrajany jest wykorzystywany podczas nadawania (po wzmocnieniu i kluczowaniu fali nośnej). Odbiorniki z przemianą częstotliwości Odbiorniki z przemianą częstotliwości są powszechnie stosowane w każdym zakresie odbieranych fal radiowych. Ich działanie polega na przemianie odbieranego sygnału wielkiej częstotliwości na mniejszą częstotliwość pośrednią (10,7MHz lub 9MHz czy 465kHz). Główne wzmocnienie odbiornika oraz selektywność osiąga się we wzmacniaczu pośredniej częstotliwości. Selekcji częstotliwości dokonują filtry kwarcowe lub piezoceramiczne. Po detekcji sygnał podlega wzmocnieniu we wzmacniaczu małej częstotliwości. W przypadku odbioru CW i SSB koniecznym jest stosowanie detektorów iloczynowych oraz generatorów fali nośnej (BFO) do odtworzenia fali nośnej. Odbiorniki z modulacją częstotliwości Odbiorniki do odbioru sygnałów z modulacją częstotliwości - FM (rys. 1 d) posiadają po ostatnim stopniu wzmacniacza p.cz. ogranicznik amplitudy, obcinający wszelkie szumy i zakłócenia mające charakter modulacji amplitudy, a następnie detektor częstotliwościowy. Dodatkowy stopień blokady szumów blokuje stopień wzmacniacza małej częstotliwości, wyciszając odbiornik przy braku sygnału odbieranego. 3. Schematy blokowe  4. Działanie poszczególnych członów odbiornika [ W opracowaniu ] 5. Parametry i charakterystyka odbiorników czułość Jest to zdolność odbiornika do odbioru słabych sygnałów elektrycznych. Definiuje się jako napięcie sygnału wielkiej częstotliwości na wejściu odbiornika (o określonym paśmie przenoszenia), które na wyjściu słuchawkowym (głośnikowym) daje odpowiednią moc wyjściową małej częstotliwości przy określonym stosunku sygnału do szumu. Dobrej klasy odbiornik powinien mieć czułość lepszą niż 1 NV dla 10dB odstępu sygnał/szum (S/S+N). Aby zapewnić odpowiednią czułość, stosuje się wzmacniacze w.cz. A p.cz. A dużym wzmocnieniu i małych szumach własnych. selektywność Jest to zdolność odbiornika do wydzielenia sygnału o żądanej częstotliwości spośród innych sygnałów. Miary selektywności fiest wartość tłumienia sygnałów niepożądanych, oddalonych np. A l OkHz w stosunku do sygnału użytecznego. Aby uzyskać dobrą selektywność, stosuje się filtry kwarcowe lub piezoceramiczne o szerokości odpowiedniej do odbieranej emisji i ostrych zboczach (dużym tłumieniu pozapasmowym). odporność na modulację skrośną i zakłócenia intermodulacyjne Najogólniej mówiąc, jest to zdolność odbiornika do odbioru słabych sygnałów w bliskim sąsiedztwie silnych sygnałów. W odbiornikach o małej odporności na modulację skrośną, w obecności silnych sygnałów na częstotliwościach bliskich częstotliwości odbieranej, następuje zablokowanie odbiornika lub silne zniekształcenia odbioru. Głębokość modulacji skrośnej zależy od kwadratu amplitudy napięcia zakłócającego. Parametr ten, dawniej często zaniedbywany przez producentów sprzętu łączności, dzisiaj - wobec dużego zagęszczenia stacjami nadawczymi (amatorskimi i profesjonalnymi) - nabiera coraz większego znaczenia. Z tego też powodu dąży się do stosowania w stopniach wejściowych odbiorników elementów niewchodzących w zakres nasycenia (tranzystory mocy, FET, MOSFET) oraz często rezygnuje ze wzmacniaczy wielkiej częstotliwości. stabilność Jest to zdolność odbiornika do odbioru przez długi czas zadanej wcześniej częstotliwości odbioru. Największy wpłyhc na stahilnaść ma stałość częstotliwości generatora. Z tego też względu stosuje się syntezery częstotliwości w oparciu o pętlę PLL lub generatory kwarcowe (w prostych radiotelefonach UKF).
| ||
Pełny program kursu