Radiomottagarens funktion är att ta emot signalen och utföra demodulering till ta igen sig den ursprungliga meddelandesignalen. Radiosändaren sänder signalen i det inledande skedet. Antennen som finns på sändarsidan utstrålar signalen, som fångas upp av den andra antennen som finns vid radiomottagare .
Vi har redan diskuterat processen för överföring med hjälp av en radiosändare. Moduleringsprocessen är huvudprincipen i radiosändare, där signalen sänds via kommunikationskanalen till mottagaren. Huvudprincipen för mottagaren är demodulering. Låt oss diskutera processen för signalmottagning och återställning i radiomottagaren.
AM-demodulering
Demoduleringsprocessen för AM liknar den för FM (Frequency Modulation) och andra typer av modulering. Den enda skillnaden är förändringen i mottagarens demodulationsblock. Demoduleringsprocessen för radiomottagaren involverar bearbetning av den mottagna signalen för att återställa basbandssignalen, som också är känd som meddelandesignalen.
Vi antar att signalen har dämpats kraftigt när den sänds genom kommunikationskanalen. Därför är förstärkningen av den mottagna signalen nödvändig för att förbättra dämpningen.
Blockschemat för radiomottagaren visas nedan:
företag vs företag
Den mottagna signalbäraren är känd som RF (Radio Frequency) bärare med driftfrekvensen på Fr . RF-förstärkarens funktion är att förstärka den mottagna signalen för att ta bort eventuell dämpning i signalen, som är närvarande som startblocket för radiomottagaren. Efter förstärkning skickar den signalen till mixer . RF-bärvågssignalen multipliceras med en sinusformad vågform som tillhandahålls av lokaloscillator arbetar med frekvensen av Fo. Det hjälper till att konvertera bärvågsfrekvensen till basbandsfrekvensen. Demoduleringsprocessen är precis motsatsen till moduleringsprocessen. Vid modulering omvandlas basbandsfrekvensen till bärvågsfrekvensen, medan vid demodulering omvandlas bärvågsfrekvensen tillbaka till basbandsfrekvensen.
Processen att blanda två signaler är känd som heterodyning . Om den valda oscillatorfrekvensen ligger över RF-frekvensen är blandningsprocessen även känd som Superheteroyne .
snabb sortering java
Multiplikationen av bärvågssignalen med den sinusformade vågformen producerar två utfrekvenser, som är summan och skillnaden av de två frekvenserna för dessa signaler. Summans frekvens är Fo + Fr, och skillnadsfrekvensen är Fo - Fr.
Mixern innehåller implicit filtret som avvisar summafrekvenserna och skickar skillnadsfrekvenserna (Fo - Fr) till OM (Mellanfrekvens) bärare . En RF-bärvåg ersätts av IF-bärvågen för att producera mellanfrekvensområdet vid utgången. Utsignalen från IF-bäraren appliceras på IF förstärkare . Utgången skickas vidare till demodulator och slutligen till basbandsfilter , som återställer basbandssignalen. Mottagarens huvudfunktion var således att utföra omvandlingen från bärvågsfrekvensen till basbandsfrekvensen. Om signalen är tillräckligt stark för demodulering kan filter och förstärkare undvikas. Bärvågsinsignalen tillförs i sådana fall direkt till mixern.
I fallet med den synkrona demodulationsmetoden måste vi använda en asynkron bärvågskälla.
RF-förstärkarna kan ha flera förstärkningssteg beroende på kraven och signalstyrkan.
jämföra i sträng
Den största fördelen med Superheterodyne-principen är inställningen av mottagaren till olika signaler. Här behöver vi inte ett separat förstärkningssteg och separat avstämning. Det gör överföringsprocessen svårare. Med Superheterodyne-principen behöver vi bara ändra frekvensen på lokaloscillatorn för att gå från en RF-frekvens till en annan.
AGC (Automatic Gain Control)
Spänningsförstärkningen vid mottagaren i flera förstärkningssteg är mycket hög. Det krävs när ingången är av mycket låg frekvens, och den erforderliga utgången är av hög frekvens. Den höga förstärkningen omvandlar de lågfrekventa signalerna till den höga frekvensen. Det hjälper till vid överföringen av mycket svaga signaler. Men om insignalen är av hög frekvens skulle den höga förstärkningen vid mottagaren inte vara en fördel och kan orsaka distorsion. AGC justerar automatiskt förstärkningen genom att detektera styrkan på signalen. Annars krävs den ständiga justeringen i systemet för effektiv överföring, vilket blir svårt.
Funktioner hos en radiomottagare
Funktionerna hos en radiomottagare är följande:
Förstärkning
Förstärkningen är den första väsentliga delen av mottagningen vid radiomottagaren. Den inkommande radiosignalen är i allmänhet dämpad. Förstärkaren hjälper till att ta bort dämpningen från signalen. Den andra funktionen hos förstärkarna är att öka amplituden på de ingående radiosignalerna. Den använder ström från batterierna eller pluggarna för att öka amplituden. Idag använder de flesta enheter transistorn för förstärkningsändamål.
Förstärkarna används både i den sändande och den mottagande sidan. I det första steget används den för att göra signalen lämplig för modulering. I mottagningsänden används den för att göra signalen fri från brus för att skicka den till mottagaren (till exempel högtalare).
Demodulering
Signalen passerar från många modulatorer, mixer- och förstärkarsteg. Vid mottagaren demoduleras signalen för att separera den ursprungliga signalen från den modulerade bärvågssignalen. Det görs med hjälp av en demodulator. Varje typ av mottagare kräver en annan demoduleringsprocess. Till exempel,
DSBSC (Double Sideband Suppress Carrier) kräver en koherent detekteringsmetod för demodulering
aws sns
SSBC (Single Sideband with carrier) kräver en enveloppdetektormetod för demodulering
FM-mottagaren använder demodulatorn av FM-typ
Bandpassfiltrering
Olika sändare sänder ut radiovågorna med olika frekvenser för att förhindra störningar mellan signalerna. Varje sändare har en respektive mottagare som väljer sin signal baserat på frekvensen. Bandpassfilter används för att filtrera bort önskad radiosignal för respektive sändare. Den filtrerar bort den önskade signalen och blockerar andra signaler som finns på andra frekvenser. Det hjälper till att detektera den önskade signalen och jorda alla andra radiosignaler vid resonansfrekvenser. Den kan också innehålla avstämda kretsar mellan antennen och marken.
java sträng till array
Typer av radiomottagare
Radiomottagarna klassificeras som:
- Superheteroyne-mottagare
- Regenerativ mottagare
- Super regenerativ mottagare
- Direktkonverteringsmottagare
- Inställd radiofrekvensmottagare
Superheteroyne-mottagare
Den ovan diskuterade mottagaren är en Superheteroyne-mottagare. Den använder frekvensblandning för att omvandla frekvenserna till mellanfrekvensen (IF). Den uppfanns av en amerikansk uppfinnare och elektriker vid namn Edwin Armstrong . Men på grund av det tidiga patentet krediterades uppfinningens kredit till den franska radiotillverkaren Lucien Lavy . De flesta av mottagarna som används i dataöverföringsprocessen är Superheteroyne-mottagarna. Vissa mottagare är också baserade på direktsampling.
I början av radiomottagarnas era, TRF (Tuned Radio Frequency) mottagare användes ofta på grund av deras låga kostnad och enkla användning. Dessa mottagare var mindre populära på grund av de höga kostnaderna och kvalificerad arbetskraft som krävdes för dess drift. Efter 1920-talet skapades Superheterodyne-mottagare baserade på IF-frekvensen, även känd som IF-transformatorer . Men den ersattes av de vakuumrörsradiomottagare som uppfanns runt 1930-talet.
Regenerativ mottagare
De regenerativa mottagarna används vanligtvis för att öka förstärkarnas förstärkning. Den uppfanns och patenterades 1914 av Edwin Armstrong . Mottagarna användes mellan 1915 och andra världskriget på grund av deras bättre känslighet och selektivitet. Principen för sådana mottagare är den positiva återkopplingen som fungerar som en regenereringsprocess. Utsignalen appliceras igen på ingången för att öka dess förstärkning. På 1930-talet ersattes dessa mottagare av TRF- och Superheterodyne-mottagarna på grund av deras nackdel med strålningsstörningar. Men regenerativa mottagare används ofta i förstärkare och oscillatorer.
Super regenerativ mottagare
Det är en regenerativ mottagare med en stor typ av regenerering för att uppnå hög förstärkning. Edwin Armstrong uppfann den också 1922. Den används i olika enheter, som walkie-talkies och trådlösa nätverk. Den fungerar bra för AM (amplitudmodulering) och bredbands FM (frekvensmodulering), medan regenerativa mottagare fungerar bra för smalbandig FM. Superregenerativa mottagare kan inte korrekt detektera SSB 9Single Sideband Signals) eftersom de alltid svänger själv. Den kan ta emot de starkaste signalerna, eftersom den fungerar bäst för de frekvensband som är fria från störningar.
Direktkonverteringsmottagare
Funktionen för DCR (Direct Conversion Receiver) liknar den för Superheteroyne-mottagare, förutom omvandlingen av frekvens till IF (mellanfrekvens). DCR demodulerar den inkommande radiosignalen med hjälp av den synkrona detekteringen som drivs av lokaloscillatorn. Frekvensen är nära ekvivalent med bärvågsfrekvensen. Det involverar inte komplexiteten hos två frekvensomvandlingar som Superheteroyne-mottagare. Den använder bara en frekvensomformare. Om en synkron detektor som följer IF-steget används i Superheteroyne-mottagaren, skulle den demodulerade utsignalen vara densamma som Direct Conversion-mottagaren.
Inställd radiofrekvensmottagare
De TRF (Tuned Radio Frequency) använder en eller flera Radio Frequency (RF) förstärkare för att extrahera en ljudsignal från en inkommande radiosignal. Konceptet med att använda mer än en RF-förstärkare var att förstärka den inkommande signalen vid varje på varandra följande steg, vilket hjälper till att ta bort störningar. Driften av tidigt uppfunna mottagare var komplex på grund av den separata inställningen av frekvensen till stationens frekvens. Men senare modeller manövrerades med en enda ratt för att styra frekvensen. TRF ersattes av Superheterodyne-mottagarna som uppfanns av Edwin Armstrong runt 1930-talet.
Historia
1887 namngav en tysk fysiker Heinrich Hertz identifierade de första radiovågorna med hjälp av serien av hans experiment baserade på den elektromagnetiska (EM) teorin. Uppfinningen baserades på olika typer av antenner inklusive gnistexciterade dipolantenner. Men de kunde bara upptäcka överföringen upp till 100 fot från sändaren. Han upptäckte också gnistgassändaren samma år.
- Dessa sändare var populära mellan 1887 och 1917. Men informationen som överfördes av dessa gnistsändare var bullrig och var inte lämplig för ljudöverföring.
- Således kunde de först uppfunna radiomottagarna bara detektera radiovågor och den mottagande enheten kallades detektor. Det fanns inga förstärkare vid den tiden för att förstärka signalen.
- 1895, G Marconi utvecklade det första radiokommunikationssystemet.
- År 1897 har Marconi och andra forskare accepterat användningen av avstämda kretsar i radiovågssändningen. Det fungerar också som ett bandpassfilter genom att passera det önskade frekvensområdet och förkasta det andra när det är anslutet mellan antennen och en detektor.
- Runt 1900 började radioapparater användas kommersiellt över hela världen.
- De koherenta detektorerna användes för radiosändningen. Den användes i den tidiga radiomottagaren i upp till 10 år.
- 1907 ersattes koherenta detektorer av kristalldetektorer .
- Fram till 1920 upptäcktes olika detektorer, såsom elektrolytiska detektorer och magnetiska detektorer.
- 1920, uppfinningen av vakuumrördetektor ersatte alla andra detektorer som upptäcktes före 1920-talet. Under den här eran döptes detektorn om till en demodulator .
- Demodulatorn var en enhet som kunde extrahera ljudsignaler från radiosignalen.
- 1924 förbättrade uppfinningen av den dynamiska kärnhögtalaren systemets ljudfrekvensrespons jämfört med tidigare uppfunna högtalare.
- Därefter uppfanns olika typer av radiomottagare.
- 1947 kom transistortiden och hittade olika radiosändningsapplikationer.
- Efter 1970-talet skapade digital teknik ytterligare en revolution och översatte hela mottagarkretsarna till chippet.