ДемодуляцияПриемное устройство.

Электромагнитные волны, изучаемые передатчиком, улавливаются и преобразуются радиоприемником. Рассмотрим физические основы устройства и действия радио­приемника.

Электромагнитные волны, излученные антенной радиопередатчика, вызывают вынужденные колебания свободных электронов в любом проводнике. Поэтому для приема электромагнитных волн применяется приемная антенна.

В антенне вынужденные колебания возбуждаются электро­магнитными волнами от всех радиостанций на Земле, от грозовых разрядов, от искр работающих электрических приборов, электродвигателей. Для того чтобы слушать только одну радиопередачу и отсечь посторонние колебания напряжения, наведенные электромагнитными волнами на антенне, в цепь включают колебательный контур, собственная частота которого может регулироваться. Изменение собственной частоты колебаний в контуре приемника производится обычно путем изменения электроемкости конденсатора. Этот контур называется резонирующим.

При совпадении частоты вынужденных колебаний в антенне с собственной частотой приемного контура наступает резонанс, при этом амплитуда вынужденные колебаний напряжения на об­садках конденсатора достигает максимального значения по срав­нению с колебаниями, имеющими другую несущую частоту. Настройкой приемника на несущую частоту выбранной радиостанции из большого числа электромагнитных колебаний, возбуждаемых в антенне, выделяются колебания нужной частоты.

Заметим, что к резонирующему контуру предъявляются проти­воречивые требования. С одной стороны, он должен обладать хорошей избирательностью, т. е. при настройке на данную несу­щую частоту он не должен принимать несущие частоты других радиостанций. С другой стороны, он должен принимать всю полосу частот модулированного сигнала, т. е. обладать хорошей воспроизводимостью. Для реализации первого требования нужен контур с острой резонансной кривой, для реализации второго требования — контур с широкой и пологой резонансной кривой.

В современной радиотехнике компромисс между этими требо­ваниями достигается путем создания довольно сложных устройств, пропускающих нужную полосу частот. Кроме того, для каждой радиостанции выделяется такая полоса частот, чтобы она не пере­крывалась соседними радиостанциями. Это условие легче реализовать при высокой несущей частоте (десятки и сотни мегагерц или гигагерц). Именно поэтому широкое распространение получил радиоприем на коротких и ультракоротких радиоволнах.

Детектирование.

В простейшем радиоприемнике, называемом детекторным, модулированные колебания высокой частоты с ан­тенны через резонирующий контур поступают на детектор. В качестве детектора может использоваться полупроводниковый диод, пропускающий переменный ток высокой частоты только в одном направлении.

Под действием высо­кочастотных колебаний, модулированных колебаниями звуковой час­тоты, в цепи детектора возникает электрический ток в виде последова­тельности кратковременных импуль­сов различной амплитуды. Преобра­зование модулированных колебаний в систему кратковременных импульсов называется детектированием или демодуляцией. Для преобразования такой последовательности импульсов тока в переменный ток звуковой частоты используются кон­денсатор и резистор. Каждый полупериод высокой частоты импульс тока заряжает конденсатор С, вместе с тем конденсатор медленно разряжается через резистор R. Если значения электри­ческой емкости конденсатора и электрического сопротивле­ния резистора выбраны правильно, то через резистор протека­ет ток, изменяющийся во времени со звуковой частотой использованной при модуляции колебаний в радиопередатчике.

Подчеркнем еще раз, что генерация колебаний, их модуляция и демодуляция (детектирование) возможны лишь в том случае, когда в электрической цепи наряду с линей­ными элементами — резисторами, катушками — обязательно име­ется нелинейный элемент — транзистор, полупроводниковый ди­од или электронная лампа. Это условие принципиально — вся ра­диотехника базируется на использовании нелинейных элементов.

Для преобразования электрических колебаний в звуко­вые переменное напряжение с резистора подается на гром­коговоритель или телефон. При использовании электро­динамического телефона обмотка катушки и служит резисто­ром R.

Приемник с усилителем

Детекторный приемник весьма несо­вершенен. Он имеет низкую чувствительность и поэтому может успешно принимать радиопередачи только от мощных радиостан­ций или от близко расположенных радиопередатчиков. У детек­торного радиоприемника мала мощность звукового сигнала на выходе. Наконец, у него плохая избирательность: его не удается настроить на прием передач только от одной радиостанции. Обыч­но детекторный приемник принимает радиопередачи одновременно от нескольких радиостанций, так как его колебательный контур нельзя настроить в резонанс только с одной несущей частотой интересующей нас радиостанции.

Для повышения чувствительности современных радиоприем­ников сигнал с колебательного контура поступает на вход усилителя высокой частоты (УВЧ), а с выхода УВЧ усиленные высоко­частотные электрические колебания поступают на детектор. Для увеличения мощности звукового сигнала на выходе радиоприем­ника электрические колебания звуковой частоты с выхода детек­тора поступают на вход усилителя низкой частоты (УНЧ). Переменное напряжение звуковой частоты с выхода УНЧ подается на обмотку электродинамического громкоговорителя (динамика).

Для усиления электрических колебаний высокой и низкой частоты могут быть использованы схемы с электронными лам­пами и транзисторами.

Для настройки на прием только одной станции в современных радиоприемниках используются довольно сложные электронные схемы, включающие в себя генераторы электромагнитные коле­баний. Электрические колебания от внутреннего генератора скла­дываются с колебаниями, возбужденными в контуре приемника электромагнитными волнами от передающих радиостанций. Это позволяет настраивать приемник на достаточно узкий диапазон принимаемых волн, включающий нужную полосу частот. Внутрен­ний генератор в приемнике называется гетеродином, а приемник с таким генератором называется супергетеродинным радиоприемником. В настоящее время такими являются все высококачественные радиоприемники.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+