'n Amateurradio-antenna ontvang honderde en duisende radioseine gelyktydig. Hul frekwensies kan wissel na gelang van die uitsending op lang, medium, kort, ultrakort golwe en televisiebande. Amateur-, regerings-, kommersiële, maritieme en ander stasies werk tussenin. Die amplitudes van die seine wat op die antenna-insette van die ontvanger toegepas word, wissel van minder as 1 μV tot baie millivolts. Amateurradiokontakte vind plaas op vlakke van die orde van 'n paar mikrovolts. Die doel van 'n amateur-ontvanger is tweeledig: om die gewenste radiosein te kies, te versterk en te demoduleer, en al die ander uit te filter. Ontvangers vir radioamateurs is beide afsonderlik en as deel van die transceiver beskikbaar.
Hoofkomponente van die ontvanger
Ham-radio-ontvangers moet uiters swak seine kan opvang, hulle skei van die geraas en kragtige stasies wat altyd op die lug is. Terselfdertyd is voldoende stabiliteit nodig vir hul retensie en demodulasie. Oor die algemeen hang die werkverrigting (en prys) van 'n radio-ontvanger af van sy sensitiwiteit, selektiwiteit en stabiliteit. Daar is ander faktore wat verband hou met operasioneletoestel eienskappe. Dit sluit in frekwensiedekking en lees-, demodulasie- of opsporingmodusse vir LW, MW, HF, VHF-radio's, kragvereistes. Alhoewel ontvangers in kompleksiteit en werkverrigting verskil, ondersteun hulle almal 4 basiese funksies: ontvangs, selektiwiteit, demodulasie en terugspeel. Sommige sluit ook versterkers in om die sein tot aanvaarbare vlakke te versterk.
Ontvangs
Dit is die ontvanger se vermoë om die swak seine wat deur die antenna opgetel word, te hanteer. Vir 'n radio-ontvanger hou hierdie funksionaliteit hoofsaaklik verband met sensitiwiteit. Die meeste modelle het verskeie stadiums van versterking wat nodig is om seinkrag van mikrovolt na volt te verhoog. Dus, die algehele ontvangerwins kan in die orde van 'n miljoen tot een wees.
Dit is nuttig vir beginner radio-amateurs om te weet dat die sensitiwiteit van die ontvanger beïnvloed word deur elektriese geraas wat in die antennakringe en die toestel self gegenereer word, veral in die inset- en RF-modules. Hulle ontstaan uit termiese opwekking van geleiermolekules en in versterkerkomponente soos transistors en buise. Oor die algemeen is elektriese geraas frekwensie-onafhanklik en neem toe met temperatuur en bandwydte.
Enige steuring teenwoordig by die ontvanger se antenna terminale word versterk saam met die ontvang sein. Daar is dus 'n beperking op die sensitiwiteit van die ontvanger. Die meeste moderne modelle laat jou toe om 1 mikrovolt of minder te neem. Baie spesifikasies definieer hierdie eienskap inmikrovolt vir 10 dB. Byvoorbeeld, 'n sensitiwiteit van 0.5 µV vir 10 dB beteken dat die amplitude van die geraas wat in die ontvanger gegenereer word ongeveer 10 dB laer is as die 0.5 µV-sein. Met ander woorde, die ontvanger geraasvlak is ongeveer 0,16 μV. Enige sein onder hierdie waarde sal deur hulle gedek word en sal nie in die luidspreker gehoor word nie.
By frekwensies tot 20-30 MHz is eksterne geraas (atmosferies en antropogenies) gewoonlik baie hoër as interne geraas. Die meeste ontvangers is sensitief genoeg om seine in hierdie frekwensiereeks te verwerk.
Selektiwiteit
Dit is die vermoë van die ontvanger om op die gewenste sein in te skakel en ongewenste seine te verwerp. Die ontvangers gebruik hoë kwaliteit LC filters om slegs 'n smal band van frekwensies deur te gee. Ontvangerbandwydte is dus noodsaaklik om ongewenste seine uit te skakel. Die selektiwiteit van baie DV-ontvangers is in die orde van 'n paar honderd hertz. Dit is genoeg om die meeste seine naby die bedryfsfrekwensie uit te filter. Alle HF- en MW-amateurradio-ontvangers moet 'n selektiwiteit van ongeveer 2500 Hz hê vir amateurstemontvangs. Baie LW/HF-ontvangers en -senderontvangers gebruik skakelbare filters om optimale ontvangs van enige tipe sein te verseker.
Demodulasie of opsporing
Dit is die proses om die lae-frekwensie-komponent (klank) van die inkomende gemoduleerde draersein te skei. Demodulasiekringe gebruik transistors of buise. Die twee mees algemene tipes detektors wat in RF gebruik wordontvangers, is 'n diode vir LW en MW en 'n ideale menger vir LW of HF.
Terugspeel
Die finale proses van ontvangs is die omskakeling van die bespeurde sein in klank wat na die luidspreker of oorfone gevoer word. Tipies word 'n hoë-versterkingstadium gebruik om die swak detektoruitset te versterk. Die uitset van die oudioversterker word dan na 'n luidspreker of oorfone gevoer vir terugspeel.
Die meeste hamradio's het 'n interne luidspreker en 'n koptelefoonuitgang. 'n Eenvoudige enkelfase klankversterker wat geskik is vir koptelefoonwerking. Die luidspreker benodig gewoonlik 'n 2- of 3-stadium oudioversterker.
Eenvoudige ontvangers
Die eerste ontvangers vir radioamateurs was die eenvoudigste toestelle wat bestaan het uit 'n ossillatoriese stroombaan, 'n kristaldetektor en oorfone. Hulle kon slegs plaaslike radiostasies ontvang. 'n Kristaldetektor is egter nie in staat om LW- of SW-seine korrek te demoduleer nie. Daarbenewens is die sensitiwiteit en selektiwiteit van so 'n skema onvoldoende vir amateurradiowerk. Jy kan hulle verhoog deur 'n oudioversterker by die uitset van die detektor te voeg.
Direkte-versterkte radio
Sensitiwiteit en selektiwiteit kan verbeter word deur een of meer stadiums by te voeg. Hierdie tipe toestel word 'n direkte versterkingsontvanger genoem. Baie kommersiële CB-ontvangers uit die 20's en 30's hierdie skema gebruik. Sommige van hulle het 2-4 stadiums van versterking gehad om te kryvereiste sensitiwiteit en selektiwiteit.
Direkte-omskakeling-ontvanger
Dit is 'n eenvoudige en gewilde benadering om LW en HF te neem. Die insetsein word saam met die RF vanaf die kragopwekker na die detektor gevoer. Die frekwensie van laasgenoemde is effens hoër (of laer) as eersgenoemde, sodat 'n maatslag verkry kan word. Byvoorbeeld, as die inset 7155.0 kHz is en die RF-ossillator is ingestel op 7155.4 kHz, dan produseer die inmenging van die detektor 'n 400 Hz oudiosein. Laasgenoemde gaan die hoëvlakversterker binne deur 'n baie nou klankfilter. Selektiwiteit in hierdie tipe ontvanger word verkry deur gebruik te maak van ossillerende LC-stroombane voor die detektor en 'n oudiofilter tussen die detektor en die oudioversterker.
Superheterodyne
Ontwerp in die vroeë 1930's om die meeste probleme uit te skakel waarmee vroeë tipes amateurradio-ontvangers te kampe het. Vandag word die superheterodyne-ontvanger in feitlik alle soorte radiodienste gebruik, insluitend amateurradio, kommersiële, AM, FM en televisie. Die belangrikste verskil van direkte versterking-ontvangers is die omskakeling van die inkomende RF-sein na intermediêre sein (IF).
HF-versterker
Bevat LC-stroombane wat sekere selektiwiteit en beperkte wins by die verlangde frekwensie verskaf. Die RF-versterker bied ook twee bykomende voordele in 'n superheterodyne-ontvanger. Eerstens isoleer dit die menger- en plaaslike ossillatorstadiums van die antenna-lus. Vir 'n radio-ontvanger is die voordeel dat dit verswak isongewenste seine twee keer die verlangde frekwensie.
Generator
Nodig om 'n konstante amplitude-sinusgolf te produseer waarvan die frekwensie van die inkomende draer verskil met 'n bedrag gelykstaande aan die IF. Die kragopwekker skep ossillasies, waarvan die frekwensie óf hoër óf laer as die draer kan wees. Hierdie keuse word bepaal deur die bandwydte en RF-instellingsvereistes. Die meeste van hierdie nodusse in MW-ontvangers en laeband-amateur-VHF-ontvangers genereer 'n frekwensie bokant die insetdraer.
Mixer
Die doel van hierdie blok is om die frekwensie van die inkomende draersein om te skakel na die frekwensie van die IF-versterker. Die menger voer 4 hoofuitsette uit vanaf 2 insette: f1, f2, f1+f 2, f1-f2. In 'n superheterodiene ontvanger word slegs óf hul som óf verskil gebruik. Ander kan inmenging veroorsaak as behoorlike maatreëls nie getref word nie.
IF-versterker
Die werkverrigting van 'n IF-versterker in 'n superheterodiene ontvanger word die beste beskryf in terme van wins (GA) en selektiwiteit. Oor die algemeen word hierdie parameters deur die IF-versterker bepaal. Die selektiwiteit van die IF-versterker moet gelyk wees aan die bandwydte van die inkomende gemoduleerde RF-sein. As dit groter is, word enige aangrensende frekwensie oorgeslaan en veroorsaak interferensie. Aan die ander kant, as die selektiwiteit te smal is, sal sommige sybande geknip word. Dit lei tot 'n verlies aan duidelikheid wanneer klank deur die luidspreker of oorfone gespeel word.
Die optimale bandwydte vir 'n kortgolfontvanger is 2300–2500 Hz. Alhoewel sommige van die hoër sybande wat met spraak geassosieer word verder as 2500 Hz strek, beïnvloed hul verlies nie die klank of inligting wat deur die operateur oorgedra word noemenswaardig nie. Die selektiwiteit van 400–500 Hz is voldoende vir die werking van die DW. Hierdie smal bandwydte help om enige aangrensende frekwensiesein wat met ontvangs kan inmeng, te verwerp. Hoër prys amateurradio's gebruik 2 of meer IF-versterkingstadia wat voorafgegaan word deur 'n hoogs selektiewe kristal- of meganiese filter. Hierdie uitleg gebruik LC-stroombane en IF-omsetters tussen blokke.
Die keuse van intermediêre frekwensie word deur verskeie faktore bepaal, wat insluit: wins, selektiwiteit en seinonderdrukking. Vir die lae frekwensiebande (80 en 40 m) is die IF wat in baie moderne amateurradio-ontvangers gebruik word 455 kHz. IF-versterkers kan uitstekende versterking en selektiwiteit van 400-2500 Hz bied.
verklikkers en maatkragopwekkers
Opsporing, of demodulasie, word gedefinieer as die proses om oudiofrekwensiekomponente van 'n gemoduleerde drasein te skei. Die detektors in superheterodyne-ontvangers word ook sekondêr genoem, en die primêre is die mengersamestelling.
Outo-aanwinsbeheer
Die doel van die AGC-nodus is om 'n konstante uitsetvlak te handhaaf ten spyte van veranderinge in die invoer. Radiogolwe wat deur die ionosfeer voortplantverswak en dan versterk as gevolg van 'n verskynsel bekend as vervaag. Dit lei tot 'n verandering in die ontvangsvlak by die antenna-insette in 'n wye reeks waardes. Aangesien die spanning van die gelykgerigte sein in die detektor eweredig is aan die amplitude van die ontvangde een, kan 'n deel daarvan gebruik word om die versterking te beheer. Vir ontvangers wat buis- of NPN-transistors gebruik in die nodusse wat die detektor voorafgaan, word 'n negatiewe spanning toegepas om die versterking te verminder. Versterkers en mengers wat PNP-transistors gebruik, vereis 'n positiewe spanning.
Sommige hamradio's, veral die beter getransistoriseerdes, het 'n AGC-versterker vir meer beheer oor die werkverrigting van die toestel. Outomatiese aanpassing kan verskillende tydkonstantes vir verskillende seintipes hê. Die tydkonstante spesifiseer die duur van die beheer na die beëindiging van die uitsending. Byvoorbeeld, gedurende die intervalle tussen frases, sal die HF-ontvanger onmiddellik volle versterking hervat, wat 'n irriterende ruis uitbarsting sal veroorsaak.
Meet seinsterkte
Sommige ontvangers en sender-ontvangers het 'n aanwyser wat die relatiewe sterkte van die uitsending aandui. Tipies word 'n gedeelte van die gelykgestelde IF-sein vanaf die detektor op 'n mikro- of milliammeter toegepas. As die ontvanger 'n AGC-versterker het, kan hierdie nodus ook gebruik word om die aanwyser te beheer. Die meeste meters is gekalibreer in S-eenhede (1 tot 9), wat ongeveer 'n verandering van 6 dB in ontvangde seinsterkte verteenwoordig. Die middelste lesing of S-9 word gebruik om die vlak van 50 µV aan te dui. Boonste helfte skaalDie S-meter word in desibel bo S-9 gekalibreer, gewoonlik tot 60 dB. Dit beteken dat die ontvangde seinsterkte 60 dB hoër as 50 µV is en gelyk is aan 50 mV.
Die aanwyser is selde akkuraat aangesien baie faktore die prestasie daarvan beïnvloed. Dit is egter baie nuttig wanneer die relatiewe intensiteit van inkomende seine bepaal word, en wanneer die ontvanger nagegaan of afgestem word. In baie transceivers word die LED gebruik om die status van toestelkenmerke soos RF-versterker-uitsetstroom en RF-uitsetkrag te wys.
Inmenging en beperkings
Dit is goed vir beginners om te weet dat enige ontvanger ontvangsprobleme kan ervaar as gevolg van drie faktore: eksterne en interne geraas en steurende seine. Eksterne RF-steuring, veral onder 20 MHz, is baie hoër as interne interferensie. Dit is slegs by hoër frekwensies dat die ontvanger nodusse 'n bedreiging vir uiters swak seine inhou. Die meeste van die geraas word in die eerste blok gegenereer, beide in die RF-versterker en in die mengerstadium. Baie moeite is aangewend om interne ontvangerinterferensie tot 'n minimum vlak te verminder. Die resultaat is lae-geraas stroombane en komponente.
Eksterne inmenging kan om twee redes probleme veroorsaak wanneer swak seine ontvang word. Eerstens kan inmenging wat deur die antenna opgetel word, die uitsending masker. As laasgenoemde naby of onder die inkomende geraasvlak is, is ontvangs byna onmoontlik. Sommige ervare operateurs kan uitsendings op die LW ontvang, selfs met swaar inmenging, maar die stem en ander amateurseine is onverstaanbaar onder hierdie toestande.
