Antena ya redio ya ufundi hupokea mamia na maelfu ya mawimbi ya redio kwa wakati mmoja. Masafa yao yanaweza kutofautiana kulingana na upitishaji wa mawimbi marefu, ya kati, mafupi, ya ultrashort na bendi za televisheni. Amateur, serikali, biashara, baharini na vituo vingine hufanya kazi kati yao. Amplitudes ya ishara zinazotumiwa kwa pembejeo za antenna za mpokeaji hutofautiana kutoka chini ya 1 μV hadi millivolts nyingi. Mawasiliano ya redio ya Amateur hutokea kwa viwango kwa utaratibu wa microvolts chache. Madhumuni ya kipokezi kisicho cha kawaida ni mbili: kuchagua, kukuza na kupunguza mawimbi ya redio inayotakikana, na kuchuja zingine zote. Vipokezi vya wafadhili wa redio vinapatikana kando na kama sehemu ya kipitishi data.
Vipengele vikuu vya mpokeaji
Vipokezi vya redio vya Ham lazima viweze kupokea mawimbi dhaifu sana, na kuwatenganisha na kelele na stesheni zenye nguvu ambazo huwa hewani kila wakati. Wakati huo huo, utulivu wa kutosha ni muhimu kwa uhifadhi wao na uharibifu. Kwa ujumla, utendakazi (na bei) wa kipokezi cha redio hutegemea unyeti wake, uteuzi wake, na uthabiti. Kuna mambo mengine yanayohusiana na uendeshajisifa za kifaa. Hizi ni pamoja na chanjo ya masafa na usomaji, upunguzaji wa viwango au njia za kugundua kwa redio za LW, MW, HF, VHF, mahitaji ya nguvu. Ingawa vipokezi hutofautiana katika uchangamano na utendakazi, zote zinaauni vipengele 4 vya msingi: upokeaji, uteuzi, upunguzaji viwango na uchezaji tena. Baadhi pia hujumuisha vikuza sauti ili kuongeza mawimbi hadi viwango vinavyokubalika.
Mapokezi
Huu ni uwezo wa mpokeaji kushughulikia mawimbi dhaifu yaliyochukuliwa na antena. Kwa kipokezi cha redio, utendakazi huu kimsingi unahusiana na usikivu. Mifano nyingi zina hatua kadhaa za ukuzaji zinazohitajika ili kuongeza nguvu ya ishara kutoka kwa microvolts hadi volts. Kwa hivyo, faida ya jumla ya mpokeaji inaweza kuwa katika mpangilio wa milioni hadi moja.
Ni muhimu kwa mafundi wapya wa redio kujua kwamba unyeti wa kipokezi huathiriwa na kelele ya umeme inayotolewa katika saketi za antena na kifaa chenyewe, hasa katika moduli za ingizo na RF. Hutoka kutokana na msisimko wa joto wa molekuli za kondakta na katika vipengele vya amplifier kama vile transistors na zilizopo. Kwa ujumla, kelele ya umeme haitegemei masafa na huongezeka kulingana na halijoto na kipimo data.
Ukatili wowote uliopo kwenye vituo vya antena vya mpokeaji huimarishwa pamoja na mawimbi yaliyopokewa. Kwa hivyo, kuna kikomo kwa unyeti wa mpokeaji. Mifano nyingi za kisasa zinakuwezesha kuchukua microvolt 1 au chini. Vipimo vingi vinafafanua sifa hii katikamicrovolts kwa 10 dB. Kwa mfano, unyeti wa 0.5 µV kwa 10 dB inamaanisha kuwa amplitude ya kelele inayotolewa katika kipokezi ni takriban 10 dB chini ya mawimbi ya 0.5 µV. Kwa maneno mengine, kiwango cha kelele cha mpokeaji ni karibu 0.16 μV. Ishara yoyote iliyo chini ya thamani hii itashughulikiwa nao na haitasikika kwenye spika.
Katika masafa ya hadi 20-30 MHz, kelele ya nje (anga na anthropogenic) kwa kawaida huwa juu zaidi kuliko kelele ya ndani. Vipokezi vingi ni nyeti vya kutosha kuchakata mawimbi katika masafa haya ya masafa.
Uteuzi
Huu ni uwezo wa mpokeaji kusikiliza mawimbi anayotaka na kukataa zisizohitajika. Wapokeaji hutumia vichungi vya ubora wa juu vya LC kupitisha bendi nyembamba ya masafa. Kwa hivyo, bandwidth ya mpokeaji ni muhimu ili kuondoa ishara zisizohitajika. Uteuzi wa wapokeaji wengi wa DV ni kwa mpangilio wa hertz mia kadhaa. Hii inatosha kuchuja ishara nyingi karibu na mzunguko wa kufanya kazi. Vipokezi vyote vya redio visivyo vya kawaida vya HF na MW lazima viwe na chaguo la takriban 2500 Hz kwa mapokezi ya sauti ya watu wasiojaliwa. Vipokeaji na vipokea umeme vingi vya LW/HF hutumia vichujio vinavyoweza kubadilishwa ili kuhakikisha upokeaji bora wa aina yoyote ya mawimbi.
Demodulation au utambuzi
Huu ni mchakato wa kutenganisha kijenzi cha masafa ya chini (sauti) kutoka kwa mawimbi ya mtoa huduma inayoingia. Mizunguko ya uharibifu hutumia transistors au zilizopo. Aina mbili za kawaida za detectors zinazotumiwa katika RFvipokezi, ni diodi ya LW na MW na kichanganyaji bora cha LW au HF.
Uchezaji tena
Mchakato wa mwisho wa kupokea ni kubadilisha mawimbi yaliyotambuliwa kuwa sauti ya kutumwa kwa spika au vipokea sauti vinavyobanwa kichwani. Kwa kawaida, hatua ya juu ya faida hutumiwa kuimarisha pato la detector dhaifu. Kikuza sauti kisha hutolewa kwa spika au vipokea sauti vinavyobanwa kichwani ili kucheza tena.
Redio nyingi za ham zina spika za ndani na jeki ya kutoa vipokea sauti vinavyobanwa kichwani. Kikuza sauti cha hatua moja kinachofaa kwa uendeshaji wa vichwa vya sauti. Spika kwa kawaida huhitaji kipaza sauti cha hatua 2 au 3.
Vipokezi rahisi
Vipokezi vya kwanza vya wanaoidhinishwa na redio vilikuwa vifaa rahisi zaidi ambavyo vilijumuisha saketi ya oscillatory, kitambua fuwele na vipokea sauti vinavyobanwa kichwani. Wangeweza kupokea tu vituo vya redio vya ndani. Hata hivyo, kigunduzi cha fuwele hakiwezi kutengua kwa usahihi mawimbi ya LW au SW. Kwa kuongezea, unyeti na uteuzi wa mpango kama huo haitoshi kwa kazi ya redio ya amateur. Unaweza kuziongeza kwa kuongeza kipaza sauti kwenye pato la kigunduzi.
Redio Iliyoimarishwa Moja kwa Moja
Usikivu na uteuzi unaweza kuboreshwa kwa kuongeza hatua moja au zaidi. Aina hii ya kifaa inaitwa mpokeaji wa amplification moja kwa moja. Wapokeaji wengi wa CB wa kibiashara kutoka miaka ya 20 na 30 alitumia mpango huu. Baadhi yao walikuwa na hatua 2-4 za ukuzaji kupataunyeti unaohitajika na uteuzi.
Kipokezi cha ubadilishaji wa moja kwa moja
Hii ni mbinu rahisi na maarufu ya kutumia LW na HF. Ishara ya pembejeo inalishwa kwa detector pamoja na RF kutoka kwa jenereta. Mzunguko wa mwisho ni wa juu kidogo (au chini) kuliko wa zamani, ili kupigwa kunaweza kupatikana. Kwa mfano, ikiwa pembejeo ni 7155.0 kHz na oscillator ya RF imewekwa kwa 7155.4 kHz, kisha kuchanganya katika detector hutoa ishara ya sauti ya 400 Hz. Mwisho huingia kwenye amplifier ya kiwango cha juu kwa njia ya chujio nyembamba sana cha sauti. Uteuzi katika aina hii ya kipokezi hupatikana kwa kutumia saketi za LC za oscillatory mbele ya kigunduzi na kichujio cha sauti kati ya kigunduzi na kipaza sauti.
Superheterodyne
Iliundwa mwanzoni mwa miaka ya 1930 ili kuondoa matatizo mengi yanayokabili aina za awali za vipokezi vya redio visivyo vya kawaida. Leo, kipokezi cha superheterodyne kinatumika katika takriban aina zote za huduma za redio, ikiwa ni pamoja na redio ya watu wasiojiweza, biashara, AM, FM na televisheni. Tofauti kuu kutoka kwa vipokezi vya ukuzaji wa moja kwa moja ni ubadilishaji wa mawimbi ya RF inayoingia hadi mawimbi ya kati (IF).
Amplifaya HF
Ina mizunguko ya LC ambayo hutoa uteuzi na faida ndogo katika masafa unayotaka. Amplifier ya RF pia hutoa faida mbili za ziada katika kipokeaji cha superheterodyne. Kwanza, hutenganisha mchanganyiko na hatua za oscillator za mitaa kutoka kwa kitanzi cha antenna. Kwa mpokeaji wa redio, faida ni kwamba imepunguzwaishara zisizohitajika mara mbili ya masafa unayotaka.
Jenereta
Inahitajika ili kutoa wimbi la amplitude la sine ambalo masafa yake hutofautiana na mtoa huduma anayeingia kwa kiasi sawa na IF. Jenereta huunda oscillations, mzunguko wa ambayo inaweza kuwa ya juu au chini kuliko carrier. Chaguo hili linaamuliwa na kipimo data na mahitaji ya kurekebisha RF. Nyingi za nodi hizi katika vipokezi vya MW na vipokeaji vya sauti vya chini vya VHF vya bendi ya chini huzalisha masafa juu ya mtoa huduma wa kuingiza data.
Mchanganyiko
Madhumuni ya kizuizi hiki ni kubadilisha mzunguko wa mawimbi ya mtoa huduma anayeingia hadi masafa ya kikuza IF. Kichanganyaji hutoa matokeo 4 kuu kutoka kwa pembejeo 2: f1, f2, f1+f 2, f1-f2. Katika mpokeaji wa superheterodyne, tu ama jumla yao au tofauti hutumiwa. Nyingine zinaweza kusababisha usumbufu ikiwa hatua zinazofaa hazitachukuliwa.
IF amplifier
Utendaji wa amplifier ya IF katika kipokezi cha superheterodyne unafafanuliwa vyema kulingana na faida (GA) na kuchagua. Kwa ujumla, vigezo hivi vinatambuliwa na amplifier ya IF. Uteuzi wa amplifier ya IF lazima iwe sawa na kipimo data cha ishara ya RF inayoingia. Ikiwa ni kubwa, basi mzunguko wowote wa karibu unaruka na husababisha kuingiliwa. Kwa upande mwingine, ikiwa uteuzi ni finyu sana, baadhi ya mikanda ya kando itakatwa. Hii inasababisha kupoteza uwazi wakati wa kucheza sauti kupitia spika au vipokea sauti vinavyobanwa kichwani.
Kipimo data mojawapo cha kipokezi cha mawimbi mafupi ni 2300–2500 Hz. Ingawa baadhi ya kando za juu zaidi zinazohusiana na usemi huenea zaidi ya 2500 Hz, kupoteza kwao hakuathiri kwa kiasi kikubwa sauti au maelezo yanayowasilishwa na opereta. Uteuzi wa 400-500 Hz unatosha kwa uendeshaji wa DW. Bandwidth hii nyembamba husaidia kukataa mawimbi yoyote ya karibu ambayo yanaweza kuingilia mapokezi. Redio za bei ya juu za wasomi hutumia hatua 2 au zaidi za faida IF zikitanguliwa na fuwele iliyochaguliwa sana au chujio cha mitambo. Mpangilio huu hutumia saketi za LC na vigeuzi vya IF kati ya vizuizi.
Chaguo la marudio ya kati hubainishwa na mambo kadhaa, ambayo ni pamoja na: kupata, kuchagua na ukandamizaji wa mawimbi. Kwa bendi za masafa ya chini (m 80 na 40), IF inayotumika katika vipokezi vingi vya kisasa vya redio vya amateur ni 455 kHz. IF vikuza sauti vinaweza kutoa faida bora na chaguo kutoka 400-2500 Hz.
Vigunduzi na jenereta za mpigo
Ugunduzi, au ushushaji daraja, unafafanuliwa kama mchakato wa kutenganisha vijenzi vya masafa ya sauti kutoka kwa mawimbi ya mtoa huduma yaliyorekebishwa. Vigunduzi katika vipokezi vya superheterodyne pia huitwa cha pili, na cha msingi ni kiunganisha cha mchanganyiko.
Udhibiti wa Mapato Kiotomatiki
Madhumuni ya nodi ya AGC ni kudumisha kiwango thabiti cha kutoa licha ya mabadiliko katika ingizo. Mawimbi ya redio yanaenea kupitia ionospherepunguza kisha ongeza nguvu kutokana na jambo linalojulikana kama kufifia. Hii inasababisha mabadiliko katika kiwango cha mapokezi kwenye pembejeo za antenna katika maadili mbalimbali. Kwa kuwa voltage ya ishara iliyorekebishwa katika detector ni sawia na amplitude ya moja iliyopokelewa, sehemu yake inaweza kutumika kudhibiti faida. Kwa wapokeaji wanaotumia tube au transistors za NPN katika nodes zinazotangulia detector, voltage hasi hutumiwa ili kupunguza faida. Vikuza sauti na vichanganyaji vinavyotumia transistors za PNP vinahitaji volteji chanya.
Baadhi ya redio za ham, hasa zile zinazopitika vyema zaidi, zina vikuza vya AGC kwa udhibiti zaidi wa utendakazi wa kifaa. Marekebisho ya kiotomatiki yanaweza kuwa na viunga vya wakati tofauti kwa aina tofauti za mawimbi. Muda usiobadilika hubainisha muda wa udhibiti baada ya kusitishwa kwa utangazaji. Kwa mfano, wakati wa vipindi kati ya vifungu vya maneno, kipokezi cha HF kitarejesha faida kamili mara moja, ambayo itasababisha mlipuko wa kuudhi wa kelele.
Kupima nguvu ya mawimbi
Baadhi ya vipokezi na vipokea sauti vina kiashirio kinachoonyesha nguvu linganifu ya tangazo. Kwa kawaida, sehemu ya ishara ya IF iliyorekebishwa kutoka kwa detector inatumiwa kwa micro- au milliammeter. Ikiwa mpokeaji ana amplifier ya AGC, basi node hii inaweza pia kutumika kudhibiti kiashiria. Mita nyingi zimesawazishwa katika vitengo vya S (1 hadi 9), ambavyo vinawakilisha takriban mabadiliko ya 6 dB katika nguvu ya mawimbi iliyopokelewa. Usomaji wa kati au S-9 hutumika kuonyesha kiwango cha 50 µV. Kiwango cha juu cha nusuKipimo cha S-mita kimekadiriwa kwa desibeli zaidi ya S-9, kwa kawaida hadi 60 dB. Hii ina maana kwamba nguvu ya mawimbi iliyopokewa ni 60 dB zaidi ya 50 µV na ni sawa na 50 mV.
Kiashirio si sahihi kwa nadra kwani mambo mengi huathiri utendakazi wake. Hata hivyo, ni muhimu sana wakati wa kuamua ukubwa wa jamaa wa ishara zinazoingia, na wakati wa kuangalia au kurekebisha mpokeaji. Katika vipokea sauti vingi, LED hutumika kuonyesha hali ya vipengele vya kifaa kama vile pato la sasa la RF amplifier na nguvu ya kutoa RF.
Kuingiliwa na vikwazo
Ni vyema kwa wanaoanza kujua kwamba mpokeaji yeyote anaweza kupata matatizo ya kupokea kutokana na mambo matatu: kelele ya nje na ya ndani na ishara zinazoingilia. Uingilivu wa RF wa nje, hasa chini ya 20 MHz, ni kubwa zaidi kuliko kuingiliwa kwa ndani. Ni katika masafa ya juu tu ambapo nodi za mpokeaji huwa tishio kwa ishara dhaifu sana. Kelele nyingi hutolewa kwenye kizuizi cha kwanza, katika amplifier ya RF na katika hatua ya mchanganyiko. Jitihada nyingi zimefanywa ili kupunguza kuingiliwa kwa mpokeaji wa ndani hadi kiwango cha chini. Matokeo yake ni saketi na vijenzi vyenye kelele ya chini.
Kuingiliwa kwa nje kunaweza kusababisha matatizo wakati wa kupokea mawimbi dhaifu kwa sababu mbili. Kwanza, kuingiliwa kwa antenna kunaweza kufunika utangazaji. Ikiwa mwisho ni karibu au chini ya kiwango cha kelele inayoingia, mapokezi ni karibu haiwezekani. Baadhi ya waendeshaji wazoefu wanaweza kupokea matangazo kwenye LW hata kwa usumbufu mkubwa, lakini sauti na mawimbi mengine ya watu wapya hayaeleweki katika hali hizi.
