სამოყვარულო რადიო ანტენა იღებს ასობით და ათასობით რადიოსიგნალს ერთდროულად. მათი სიხშირე შეიძლება განსხვავდებოდეს გრძელ, საშუალო, მოკლე, ულტრამოკლე ტალღებზე და სატელევიზიო ზოლებზე გადაცემის მიხედვით. მათ შორის მუშაობს სამოყვარულო, სამთავრობო, კომერციული, საზღვაო და სხვა სადგურები. მიმღების ანტენის შეყვანებზე გამოყენებული სიგნალების ამპლიტუდა მერყეობს 1 μV-დან რამდენიმე მილივოლტამდე. სამოყვარულო რადიო კონტაქტები წარმოიქმნება რამდენიმე მიკროვოლტის დონეზე. სამოყვარულო მიმღების დანიშნულება ორმხრივია: სასურველი რადიოსიგნალის შერჩევა, გაძლიერება და დემოდულაცია და ყველა დანარჩენის გაფილტვრა. მიმღებები რადიომოყვარულებისთვის ხელმისაწვდომია როგორც ცალ-ცალკე, ისე როგორც გადამცემის ნაწილი.
მიმღების ძირითადი კომპონენტები
ჰამის რადიო მიმღებებს უნდა შეეძლოთ უკიდურესად სუსტი სიგნალების აღება, მათი გამიჯვნა ხმაურისგან და მძლავრი სადგურებისგან, რომლებიც ყოველთვის ეთერშია. ამავდროულად, საკმარისი სტაბილურობაა საჭირო მათი შენარჩუნებისა და დემოდულაციისთვის. ზოგადად, რადიოს მიმღების შესრულება (და ფასი) დამოკიდებულია მის მგრძნობელობაზე, შერჩევითობასა და სტაბილურობაზე. არსებობს სხვა ფაქტორები, რომლებიც დაკავშირებულია ოპერაციულთანმოწყობილობის მახასიათებლები. ეს მოიცავს სიხშირის დაფარვას და კითხვას, დემოდულაციის ან გამოვლენის რეჟიმებს LW, MW, HF, VHF რადიოებისთვის, ენერგიის მოთხოვნილებებზე. მიუხედავად იმისა, რომ მიმღებები განსხვავდებიან სირთულითა და შესრულებით, ისინი ყველა მხარს უჭერენ 4 ძირითად ფუნქციას: მიღებას, სელექციურობას, დემოდულაციას და დაკვრას. ზოგიერთში ასევე შედის გამაძლიერებლები სიგნალის დასაშვებ დონემდე გასაძლიერებლად.
მიღება
ეს არის მიმღების უნარი, გაუმკლავდეს ანტენის მიერ აღებულ სუსტ სიგნალებს. რადიოს მიმღებისთვის ეს ფუნქცია პირველ რიგში დაკავშირებულია მგრძნობელობასთან. მოდელების უმეტესობას აქვს გაძლიერების რამდენიმე ეტაპი, რომელიც საჭიროა სიგნალის სიმძლავრის მიკროვოლტიდან ვოლტამდე გაზრდისთვის. ამრიგად, მიმღების საერთო მოგება შეიძლება იყოს მილიონიდან ერთამდე.
დამწყები რადიომოყვარულებისთვის სასარგებლოა იმის ცოდნა, რომ მიმღების მგრძნობელობაზე გავლენას ახდენს ელექტრული ხმაური, რომელიც წარმოიქმნება ანტენის სქემებში და თავად მოწყობილობაში, განსაკუთრებით შეყვანის და RF მოდულებში. ისინი წარმოიქმნება გამტარი მოლეკულების თერმული აგზნებით და გამაძლიერებლის კომპონენტებში, როგორიცაა ტრანზისტორები და მილები. ზოგადად, ელექტრული ხმაური დამოუკიდებელია სიხშირეზე და იზრდება ტემპერატურისა და გამტარუნარიანობის მიხედვით.
მიმღების ანტენის ტერმინალებზე არსებული ნებისმიერი ჩარევა ძლიერდება მიღებულ სიგნალთან ერთად. ამრიგად, არსებობს მიმღების მგრძნობელობის ზღვარი. თანამედროვე მოდელების უმეტესობა საშუალებას გაძლევთ აიღოთ 1 მიკროვოლტი ან ნაკლები. მრავალი სპეციფიკაცია განსაზღვრავს ამ მახასიათებელსმიკროვოლტი 10 დბ. მაგალითად, 0.5 μV მგრძნობელობა 10 დბ-ისთვის ნიშნავს, რომ მიმღებში წარმოქმნილი ხმაურის ამპლიტუდა დაახლოებით 10 დბ-ით დაბალია, ვიდრე 0.5 μV სიგნალი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მიმღების ხმაურის დონე არის დაახლოებით 0.16 μV. ამ მნიშვნელობის ქვემოთ ნებისმიერი სიგნალი დაფარული იქნება მათ მიერ და არ ისმის დინამიკში.
20-30 MHz-მდე სიხშირეზე გარე ხმაური (ატმოსფერული და ანთროპოგენური) ჩვეულებრივ გაცილებით მაღალია, ვიდრე შიდა ხმაური. მიმღებების უმეტესობა საკმარისად მგრძნობიარეა ამ სიხშირის დიაპაზონში სიგნალების დასამუშავებლად.
შერჩევითობა
ეს არის მიმღების შესაძლებლობა, ჩაერთოს სასურველ სიგნალზე და უარყოს არასასურველი. მიმღებები იყენებენ მაღალი ხარისხის LC ფილტრებს სიხშირეების მხოლოდ ვიწრო ზოლის გასავლელად. ამრიგად, მიმღების გამტარუნარიანობა აუცილებელია არასასურველი სიგნალების აღმოსაფხვრელად. ბევრი DV მიმღების სელექციურობა რამდენიმე ასეული ჰერცის რიგია. ეს საკმარისია ოპერაციულ სიხშირესთან ახლოს მყოფი სიგნალების უმეტესობის გასაფილტრად. ყველა HF და MW სამოყვარულო რადიო მიმღებს უნდა ჰქონდეს შერჩევითობა დაახლოებით 2500 Hz სამოყვარულო ხმის მიღებისთვის. ბევრი LW/HF მიმღები და გადამცემი იყენებს გადამრთველ ფილტრებს ნებისმიერი ტიპის სიგნალის ოპტიმალური მიღების უზრუნველსაყოფად.
დემოდულაცია ან გამოვლენა
ეს არის დაბალი სიხშირის კომპონენტის (ხმის) გამოყოფის პროცესი შემომავალი მოდულირებული გადამზიდავი სიგნალისგან. დემოდულაციის სქემებში გამოიყენება ტრანზისტორები ან მილები. RF-ში გამოყენებული დეტექტორების ორი ყველაზე გავრცელებული ტიპიმიმღებები, არის დიოდი LW და MW და იდეალური მიქსერი LW ან HF.
დაკვრა
მიღების საბოლოო პროცესი არის აღმოჩენილი სიგნალის გადაქცევა ხმად, რომელიც მიეწოდება დინამიკს ან ყურსასმენს. როგორც წესი, მაღალი მოგების სტადია გამოიყენება სუსტი დეტექტორის გამოსავლის გასაძლიერებლად. შემდეგ აუდიო გამაძლიერებლის გამომავალი მიეწოდება დინამიკს ან ყურსასმენს დასაკრავად.
ჰარის რადიოების უმეტესობას აქვს შიდა დინამიკი და ყურსასმენის გამომავალი ჯეკი. მარტივი ერთსაფეხურიანი აუდიო გამაძლიერებელი, რომელიც შესაფერისია ყურსასმენის მუშაობისთვის. დინამიკს ჩვეულებრივ სჭირდება 2- ან 3-ეტაპიანი აუდიო გამაძლიერებელი.
მარტივი მიმღებები
პირველი მიმღებები რადიომოყვარულებისთვის იყო უმარტივესი მოწყობილობები, რომლებიც შედგებოდა რხევითი სქემისგან, ბროლის დეტექტორისა და ყურსასმენებისგან. მათ შეეძლოთ მხოლოდ ადგილობრივი რადიოსადგურების მიღება. თუმცა, ბროლის დეტექტორს არ შეუძლია LW ან SW სიგნალების სწორად დემოდულაცია. გარდა ამისა, ასეთი სქემის მგრძნობელობა და შერჩევითობა არასაკმარისია სამოყვარულო რადიო მუშაობისთვის. მათი გაზრდა შეგიძლიათ დეტექტორის გამოსავალზე აუდიო გამაძლიერებლის დამატებით.
პირდაპირი გაძლიერებული რადიო
მგრძნობელობა და სელექციურობა შეიძლება გაუმჯობესდეს ერთი ან მეტი ეტაპის დამატებით. ამ ტიპის მოწყობილობას ეწოდება პირდაპირი გამაძლიერებელი მიმღები. ბევრი კომერციული CB მიმღები 20-იანი და 30-იანი წლებიდან გამოიყენა ეს სქემა. ზოგიერთ მათგანს გასაძლიერებლად 2-4 სტადია ჰქონდასაჭირო მგრძნობელობა და შერჩევითობა.
პირდაპირი კონვერტაციის მიმღები
ეს არის მარტივი და პოპულარული მიდგომა LW და HF მიღებისთვის. შეყვანის სიგნალი მიეწოდება დეტექტორს გენერატორიდან RF-თან ერთად. ამ უკანასკნელის სიხშირე ოდნავ უფრო მაღალია (ან უფრო დაბალი) ვიდრე პირველზე, ასე რომ, შესაძლებელია დარტყმის მიღება. მაგალითად, თუ შემავალი არის 7155.0 kHz და RF ოსცილატორი დაყენებულია 7155.4 kHz, მაშინ დეტექტორში შერევა წარმოქმნის 400 Hz აუდიო სიგნალს. ეს უკანასკნელი მაღალი დონის გამაძლიერებელში შედის ძალიან ვიწრო ხმის ფილტრის საშუალებით. ამ ტიპის მიმღებში სელექციურობა მიიღწევა დეტექტორის წინ არსებული რხევადი LC სქემების და დეტექტორსა და აუდიო გამაძლიერებელს შორის აუდიო ფილტრის გამოყენებით.
სუპერჰეტეროდინი
შეიმუშავეს 1930-იანი წლების დასაწყისში, რათა აღმოფხვრას პრობლემების უმეტესი ნაწილი, რომელსაც აწყდებოდა ადრეული ტიპის სამოყვარულო რადიო მიმღებები. დღეს სუპერჰეტეროდინის მიმღები გამოიყენება პრაქტიკულად ყველა სახის რადიო სერვისში, მათ შორის სამოყვარულო რადიოში, კომერციულში, AM, FM და ტელევიზიაში. მთავარი განსხვავება პირდაპირი გამაძლიერებელი მიმღებებისგან არის შემომავალი RF სიგნალის გადაქცევა შუალედურ სიგნალად (IF).
HF გამაძლიერებელი
შეიცავს LC სქემებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ გარკვეულ სელექციურობას და შეზღუდულ მომატებას სასურველ სიხშირეზე. RF გამაძლიერებელი ასევე უზრუნველყოფს ორ დამატებით სარგებელს სუპერჰეტეროდინის მიმღებში. პირველ რიგში, იგი იზოლირებს მიქსერის და ლოკალური ოსცილატორის ეტაპებს ანტენის მარყუჟიდან. რადიოს მიმღებისთვის უპირატესობა ის არის, რომ დასუსტებულიაარასასურველი სიგნალები ორჯერ აღემატება სასურველ სიხშირეს.
გენერატორი
საჭიროა მუდმივი ამპლიტუდის სინუსური ტალღის წარმოებისთვის, რომლის სიხშირე განსხვავდება შემომავალი მატარებლისგან IF-ის ტოლი რაოდენობით. გენერატორი ქმნის რხევებს, რომელთა სიხშირე შეიძლება იყოს მატარებელზე მაღალი ან დაბალი. ეს არჩევანი განისაზღვრება გამტარუნარიანობის და RF tuning მოთხოვნებით. ამ კვანძების უმეტესობა MW მიმღებებში და დაბალი დიაპაზონის მოყვარულ VHF მიმღებებში წარმოქმნის სიხშირეს შეყვანის მატარებლის ზემოთ.
მიქსერი
ამ ბლოკის მიზანია შემომავალი გადამზიდავი სიგნალის სიხშირის გადაყვანა IF გამაძლიერებლის სიხშირეზე. მიქსერი გამოსცემს 4 ძირითად გამომავალს 2 შეყვანიდან: f1, f2, f1+f 2, f1-f2. სუპერჰეტეროდინულ მიმღებში გამოიყენება მხოლოდ მათი ჯამი ან განსხვავება. სხვამ შეიძლება გამოიწვიოს ჩარევა, თუ სათანადო ზომები არ იქნა მიღებული.
IF გამაძლიერებელი
IF გამაძლიერებლის მოქმედება სუპერჰეტეროდინულ მიმღებში საუკეთესოდ არის აღწერილი მომატების (GA) და სელექციურობის თვალსაზრისით. ზოგადად რომ ვთქვათ, ეს პარამეტრები განისაზღვრება IF გამაძლიერებლით. IF გამაძლიერებლის სელექციურობა უნდა იყოს შემომავალი მოდულირებული RF სიგნალის გამტარუნარიანობის ტოლი. თუ ის უფრო დიდია, მაშინ ნებისმიერი მიმდებარე სიხშირე გამოტოვებულია და იწვევს ჩარევას. მეორეს მხრივ, თუ შერჩევითობა ძალიან ვიწროა, ზოგიერთი გვერდითი ზოლი ამოიჭრება. ეს იწვევს სიცხადის დაკარგვას დინამიკის ან ყურსასმენის მეშვეობით ხმის დაკვრისას.
ოპტიმალური გამტარობა მოკლე ტალღის მიმღებისთვის არის 2300–2500 ჰც. მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი უფრო მაღალი გვერდითი ზოლი, რომელიც დაკავშირებულია მეტყველებასთან, ვრცელდება 2500 ჰც-ს მიღმა, მათი დაკარგვა მნიშვნელოვან გავლენას არ ახდენს ოპერატორის მიერ გადმოცემულ ხმაზე ან ინფორმაციას. 400-500 ჰც-ის სელექციურობა საკმარისია DW-ის მუშაობისთვის. ეს ვიწრო გამტარობა ხელს უწყობს ნებისმიერი მიმდებარე სიხშირის სიგნალის უარყოფას, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს მიღებას. უფრო მაღალი ფასის სამოყვარულო რადიოები იყენებენ IF მომატების 2 ან მეტ ეტაპს, რომელსაც წინ უძღვის უაღრესად შერჩევითი ბროლის ან მექანიკური ფილტრი. ეს განლაგება იყენებს LC სქემებს და IF კონვერტორებს ბლოკებს შორის.
შუალედური სიხშირის არჩევანი განისაზღვრება რამდენიმე ფაქტორით, რომლებიც მოიცავს: მომატებას, სელექციურობას და სიგნალის ჩახშობას. დაბალი სიხშირის დიაპაზონებისთვის (80 და 40 მ), მრავალ თანამედროვე სამოყვარულო რადიო მიმღებში გამოყენებული IF არის 455 kHz. IF გამაძლიერებლებს შეუძლიათ უზრუნველყონ შესანიშნავი მომატება და სელექციურობა 400-2500 Hz.
დეტექტორები და ბიტის გენერატორები
გამოვლენა, ან დემოდულაცია, განისაზღვრება, როგორც აუდიო სიხშირის კომპონენტების გამოყოფის პროცესი მოდულირებული გადამზიდავი სიგნალისგან. სუპერჰეტეროდინის მიმღებებში დეტექტორებს ასევე უწოდებენ მეორადს, ხოლო პირველადი არის მიქსერის შეკრება.
ავტომატური მოპოვების კონტროლი
AGC კვანძის მიზანია შეინარჩუნოს გამომავალი დონის მუდმივი დონე შეყვანის ცვლილების მიუხედავად. რადიოტალღები, რომლებიც ვრცელდება იონოსფეროშიშესუსტება და შემდეგ გაძლიერება ფენომენის გამო, რომელიც ცნობილია როგორც გაქრობა. ეს იწვევს ანტენის შეყვანის მიღების დონის ცვლილებას მნიშვნელობების ფართო დიაპაზონში. ვინაიდან დეტექტორში გამოსწორებული სიგნალის ძაბვა პროპორციულია მიღებული ამპლიტუდისა, მისი ნაწილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამაძლიერებლის გასაკონტროლებლად. მიმღებებისთვის, რომლებიც იყენებენ მილის ან NPN ტრანზისტორებს დეტექტორის წინ მდებარე კვანძებში, გამოიყენება უარყოფითი ძაბვა, რათა შემცირდეს მომატება. გამაძლიერებლები და მიქსერები PNP ტრანზისტორებით საჭიროებენ დადებით ძაბვას.
ზოგიერთ ლორის რადიოს, განსაკუთრებით უკეთესად ტრანზისტორიზებულს, აქვს AGC გამაძლიერებელი მოწყობილობის მუშაობაზე მეტი კონტროლისთვის. ავტომატურ რეგულირებას შეიძლება ჰქონდეს სხვადასხვა დროის მუდმივები სხვადასხვა ტიპის სიგნალისთვის. დროის მუდმივი განსაზღვრავს კონტროლის ხანგრძლივობას მაუწყებლობის შეწყვეტის შემდეგ. მაგალითად, ფრაზებს შორის ინტერვალების დროს, HF მიმღები დაუყოვნებლივ განაახლებს სრულ მომატებას, რაც გამოიწვევს ხმაურის შემაშფოთებელ აურზაურს.
სიგნალის სიძლიერის საზომი
ზოგიერთ მიმღებს და გადამცემს აქვს ინდიკატორი, რომელიც მიუთითებს მაუწყებლობის შედარებით სიძლიერეს. როგორც წესი, დეტექტორიდან გამოსწორებული IF სიგნალის ნაწილი გამოიყენება მიკრო ან მილიამმეტრზე. თუ მიმღებს აქვს AGC გამაძლიერებელი, მაშინ ეს კვანძი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ინდიკატორის გასაკონტროლებლად. მრიცხველების უმეტესობა დაკალიბრებულია S- ერთეულებში (1-დან 9-მდე), რაც წარმოადგენს მიღებული სიგნალის სიძლიერის დაახლოებით 6 დბ ცვლილებას. შუა მაჩვენებელი ან S-9 გამოიყენება 50 μV დონის მითითებისთვის. ზედა ნახევარი მასშტაბიS-მეტრი დაკალიბრებულია დეციბელებში S-9-ზე მაღლა, ჩვეულებრივ 60 დბ-მდე. ეს ნიშნავს, რომ მიღებული სიგნალის სიძლიერე 60 დბ-ით მეტია 50 μV-ზე და უდრის 50 მვ-ს.
ინდიკატორი იშვიათად არის ზუსტი, რადგან ბევრი ფაქტორი გავლენას ახდენს მის შესრულებაზე. თუმცა, ის ძალიან სასარგებლოა შემომავალი სიგნალების შედარებითი ინტენსივობის განსაზღვრისას და მიმღების შემოწმების ან რეგულირებისას. ბევრ გადამცემში LED გამოიყენება მოწყობილობის ფუნქციების სტატუსის საჩვენებლად, როგორიცაა RF გამაძლიერებლის გამომავალი დენი და RF გამომავალი სიმძლავრე.
ჩარევა და შეზღუდვები
დამწყებთათვის კარგია იცოდეთ, რომ ნებისმიერ მიმღებს შეუძლია განიცადოს მიღების სირთულე სამი ფაქტორის გამო: გარე და შიდა ხმაური და ჩარევის სიგნალები. გარე RF ჩარევა, განსაკუთრებით 20 MHz ქვემოთ, გაცილებით მაღალია, ვიდრე შიდა ჩარევა. მხოლოდ მაღალ სიხშირეებზეა, რომ მიმღების კვანძები საფრთხეს უქმნის უკიდურესად სუსტ სიგნალებს. ხმაურის უმეტესი ნაწილი წარმოიქმნება პირველ ბლოკში, როგორც RF გამაძლიერებელში, ასევე მიქსერის ეტაპზე. დიდი ძალისხმევა გაკეთდა მიმღების შიდა ჩარევის მინიმალურ დონეზე შესამცირებლად. შედეგი არის დაბალი ხმაურის სქემები და კომპონენტები.
გარე ჩარევამ შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები სუსტი სიგნალების მიღებისას ორი მიზეზის გამო. პირველ რიგში, ანტენის მიერ დაფიქსირებულმა ჩარევამ შეიძლება შენიღბოს მაუწყებლობა. თუ ეს უკანასკნელი შემომავალი ხმაურის დონესთან ახლოს ან ქვემოთაა, მიღება თითქმის შეუძლებელია. ზოგიერთ გამოცდილ ოპერატორს შეუძლია მიიღოს მაუწყებლობა LW-ზე ძლიერი ჩარევითაც კი, მაგრამ ხმა და სხვა სამოყვარულო სიგნალები ამ პირობებში გაუგებარია.
