Yer Paylaşımlı Alıcı

Bir heterodin alıcı (ayrıca süperheterodin alıcı , süperhet veya kısaca süper ), yüksek frekanslı elektromanyetik radyo sinyallerini almak ve işlemek için bir elektronik devredir . Karakteristik bir özellik, istenen alım frekansına bağlı olarak değişken olan giriş frekansının, çoğunlukla oldukça düşük ve hepsinden önemlisi sabit ara frekansa (IF) dönüştürülmesidir. Avantajları şunlardır: Sabit IF, kalıcı olarak ayarlanmış bir IF amplifikatörü sağlar; frekansı düşürmek, IF filtresi (daha büyük göreli bant genişliği) ve genellikle daha düşük frekansların işlenmesi için gereksinimleri azaltır. Ayrıca, artık genel bir geri bildirim olamayacağından, geri bildirim riski azalır. Bindirme alıcıları birkaç aşamada kurulabilir, yani birkaç ara frekansa sahip olabilirler (ayrıntılar için ilgili bölüme bakın ). Bu birçok cihazlarda kullanılan radyo iletimi , telekomünikasyon basit ve HF ölçüm teknolojisi, radyo ve televizyon için GPS .

Süperpozisyon terimi , fiziğin süperpozisyon ilkesi , yani toplamsal bir süperpozisyon anlamında anlaşılmamalıdır; Bunun yerine, ilke matematiksel olarak, alınan giriş sinyalinin sabit frekanslı bir sinyalle (alıcıya yerleşik bir - yerel - osilatörden) çarpımına kadar izlenebilir. Ortaya çıkan fark ve toplam frekanslar trigonometrik toplama teoremleri ile gösterilebilir.

Son yıllarda, alıcı teknolojisinde yalnızca işlem veya LO frekans üretimi gibi yardımcı işlevler değil, aynı zamanda sinyal işlemenin giderek daha büyük bölümleri de sayısallaştırılmıştır. Bu gelişme, yazılım tanımlı radyo (SDR) alanına yol açtı .

Temel bilgiler

İlk radyo alıcıları , sinyali demodüle eden (genellikle amplifikasyondan sonra) uzun dalgalı, dümdüz alıcılardı . Artan verici sayısı , aynı anda birkaç vericinin alınamaması için bant genişliğinde bir azalmaya neden oldu . Filtre çabası artan frekansla o kadar büyük bir şekilde artar ki, farklı bir kavramın icat edilmesi gerekmiştir: Heterodin alıcısında, RF sinyalinin frekansı, demodüle edilmeden önce en az bir kez azaltılır. Bu amaçla, bir karışık olarak adlandırılan lokal sinyali ile osilatör (LO sinyali) alıcıda bulunan sabit bir özelliği, çoğunlukla alt elde etmek üzere ara frekansı , RF sinyali ile aynı modülasyon içerikli (IF). Yerel osilatörün frekansı, ara frekans ile birlikte, biri giriş filtresini geçebilen iki alım frekansını belirler.

Sinyalin gerekli yüksek amplifikasyonu ve filtrelenmesi, ancak genellikle önemli olan frekansın azaltılmasıyla sağlanabilir - alıcı daha hassas ve daha seçici hale gelir. Sinyal filtreleme, sabit ve daha düşük bir IF'de (ara frekans) gerçekleşir, bu nedenle - düz alıcı için gerekli olan ayarlanabilir HF filtresinin aksine - sabit frekans filtreleri kullanılabilir. Bu, basitleştirilmiş bir yapı, önemli ölçüde daha yüksek seçicilik (seçim) ve dolayısıyla önemli ölçüde geliştirilmiş bir alım kalitesi ile sonuçlanır . Radar veya radyo astronomi gibi çok yüksek frekanslar için alıcılar ancak bu şekilde iyi bir hassasiyet elde edebilir .

Bu alım prensibi sadece yaklaşık 10 ¹⁰  Hz'e kadar mantıklı bir şekilde kullanılabilir , çünkü daha yüksek frekanslarda mikser osilatörünün güçlü faz gürültüsü hassasiyeti çok fazla azaltır.

LO ve HF sinyallerinin yaklaşık olarak aynı frekansa sahip olduğu homodin yöntemi açıklanan özelliklere sahip bir heterodin alıcı değildir . Amplitüd modülasyonlu Alınan sinyal düşük frekans aralığında (IF) olmadan direkt olarak dönüştürülür, bu ise doğrudan alıcı ya da doğrudan mikser . Ana sorunları olan güçlü 1 / f gürültüsü yüksek hassasiyete izin vermez, bu nedenle yalnızca optik frekansları karıştırmak için kullanılır, burada osilatörlerin güçlü faz gürültüsü IF ilkesine dayalı heterodin alıcıları imkansız hale getirir.

Tarih

Elektrit şirketi tarafından 1936'dan tarihi tube superhet

Heterodin veya Süperheterodin adı , Latince süper = "üzerinden" ve Yunanca hetero = "farklı" ve dynamis = "kuvvet" kelimelerinden oluşan yeni bir kelimedir ve farklı frekanslardaki iki sinyalin karışımını tanımlar . Buna karşılık, homodin alıcısının adı için Yunanca homόs = "eşit" kelimesi kullanılır. Terimi, lokal osilatör bu osilatör konumda (en olduğu anlamına gelir enlem. Lokus kendi alıcı heterodin olarak = Yer), yani. Superhet veya sadece süper , radyo amatörleri tarafından heterodin alıcıları için yaygın olarak kullanılan kısa formlardır .

Heterodin alıcının mucidinin kim olduğunu net olarak tespit etmek mümkün değildir. Buluşun Birinci Dünya Savaşı sırasında düşmüş olması ve ilgili tüm tarafların radyo teknolojisini geliştirmek için çalışıyor olması bunda rol oynamış olabilir. İngilizce Vikipedi, Edwin Armstrong'u 1918'de patent aldığı süperheterodin alıcının mucidi olarak adlandırıyor .

Diğer kaynaklar, Armstrong'un bu fikri 1918'de Fransa'da görev yaparken bulduğunu belirtiyor. Edwin Armstrong'a ait ABD Patenti No. 1,342,885, kaplama ilkesini açıklar. Armstrong, 1919'un başlarında Amerika Birleşik Devletleri'nde bu patent için başvurdu ve 1920'nin ortalarında aldı.

Hemen hemen aynı zamanda, Fransa'da Lucien Lévy (1917) ve Almanya'da Walter Schottky'nin (1918) bu işlevsel ilkeyi geliştirdikleri söylenmektedir. Lucien Lévy, 1919 ve 1920'de Fransa'da bir ara frekans (IF) ile çalışan devre tasarımı için bir patent aldı (No. 493.660 ve No. 506.297).

Ticari olarak üretilen ilk süper kahramanlardan biri , 1924'ten yaklaşık 1927'ye kadar 140.000'den fazla satan RCA'nın Radiola AR- 812'siydi . Alman şirketi DeTeWe , 1924/1925'te "Ultradyn" i geliştirdi. Fransa'da, 1923'te Lucien Lévy'nin şirketi "Radio LL" tarafından üç ev alıcısının üretildiği söyleniyor.

Takip eden yıllarda, devre prensibi birçok avantajı nedeniyle giderek daha popüler hale geldi. Heterodin alıcıların birçok varyantı geliştirilmiş ve üretilmiştir, bazıları çift ​​ve çoklu üst üste bindirme (dört katına kadar) ve değişken karıştırma frekansı yerine sabit ile karıştırma özelliğine sahiptir , örneğin dönüştürücüler olarak adlandırılır . B. LNB içinde uydu teknolojisi .

Süperpozisyon evrensel bir yöntemdir ve vericilerde de kullanılır . Pratik olarak bugün piyasada bulunan tüm kablosuz verici ve alıcı cihazlar üst üste binme ilkesine göre çalışır ( radyo , telsiz , cep telefonu , baz istasyonu , röle , televizyon , uydu ).

Çalışma prensibi

Bir heterodin alıcının blok şeması

Her şeyden önce, bir filtre, anten sinyalinin bant genişliğini istenen alım frekansı civarında dar bir aralıkla sınırlar. Bu, diğer frekans aralıklarındaki vericiler tarafından üretilen tüm sinyallerin voltaj seviyesini düşürür, bu da daha az istenmeyen karıştırma ürününün oluşması ve giriş yükselticisinin veya mikserinin daha düşük voltajı işlemesi gerektiği anlamına gelir . Özellikle görüntü frekansı burada bastırılmalıdır. Kısa dalga aralığının üzerinde yüksek frekanslı yükselteçler gereklidir, böylece zayıf sinyaller mikserin gürültüsünün üzerine çıkar ve ayrıca LO frekansının anten yoluyla yayılmasını önlerler. Orta dalga alıcıları neredeyse hiç yüksek frekanslı ön yükselticilere sahip değildir.

Bant sınırlı ve muhtemelen yükseltilmiş anten sinyali, karıştırıcıya ulaşır ve orada , bir dizi yeni frekans _üretilerek , ayarlama osilatöründen fLO gelen sinyalle karıştırılır . LO frekansı, istenen alma frekansının üstünde veya altında sabit bir miktar ile seçilir. Karıştırıcıdan sonraki karışık sinyal, diğer şeylerin yanı sıra giriş ve LO frekanslarının toplamını ve farkını içerir, bu sayede giriş sinyalinin modülasyonu korunur. Sabit frekanslı bir bant geçişi , karışık ürünlerden birinin geçmesine izin verir; sadece bu, ara frekans yükselticisinde yükseltilir ve ardından demodüle edilir . Kullanışlı sinyal (yani radyo alımı sırasındaki konuşma veya müzik) IF sinyalinden kurtarılır.

Ayrıntılı olarak devre aşamaları

Kullanılan kısaltmalar:

${\ displaystyle f _ {\ matematik {e}}}$ = Ön seçimin geçiş frekans aralığı

${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$ = İstenen alım frekansı

${\ displaystyle f _ {\ matematik {ZF}}}$ = Ara frekans

${\ displaystyle f _ {\ matematik {Osz}}}$ = Frekansı ayarlama

${\ displaystyle f _ {\ matematik {Dif}}}$= Fark frekansı (lar)

${\ displaystyle f _ {\ matematik {Sum}}}$= Toplam frekans (lar)

RF yükseltici / ön seçim

Yüksek frekanslı amplifikatörün birkaç işlevi vardır:

• Antenin empedansını sonraki devreye uyarlar (anten tarafından emilen maksimum gücün bir sonraki aşamaya aktarılması gerekir).
• Zayıf anten sinyallerini mikser gürültüsünün üzerinde olacak şekilde yükseltir . Bu, alıcının giriş hassasiyetini artırır.
• LO frekansının antene ulaşmasını ve orada yayılmasını engeller (parazit vericisi).
• Bu aşamada, yalnızca alım aralığından (geçiş bandı ) gelen frekansların amplifikatörü geçebilmesi için bir ön seçim yapılır .${\ görüntü stili f_ {e}}$

Ön seçim, giriş frekansıyla (tüp teknolojisi için tipiktir) veya çoğunlukla değiştirilebilir bant geçiren filtreler biçiminde çalışabilir. Ön seçimin birkaç görevi vardır:

• Görüntü frekansında alımın reddedilmesi .
• Aşağıdaki aktif bileşenlerin maksimum HF voltajının azaltılması, çünkü frekansı yeterince uzakta olan tüm vericilerin voltaj bileşenleri bastırılır. Transistörlerin vb. doğrusal çalışma aralığı sınırlıdır ve doğrusal olmayan davranış, giriş sinyalleri arasında karıştırma etkilerine yol açacaktır. Bu tür büyük sinyal parazitleri, hayalet vericiler üretebilir ve faydalı sinyali maskeleyebilecek bir parazit düzeyine neden olabilir.
• Çoğunlukla ilkel, asimetrik mikser devreleri ile antenden IF amplifikatörüne engellenmeden ara frekans üzerindeki olası sinyallerin bastırılması.

karıştırıcı

Bir süperheterodin karıştırıcının sinyal eğrisi

Heterodin alıcıda, modülasyonu dahil giriş frekansı ( ), bir karıştırıcı tarafından ayar osilatörünün frekansı ile karıştırılarak başka bir frekansa dönüştürülür . Bir ile ideal bir mikser , yalnızca iki yeni olsun yan bantları çıkışta üzerinde sinyallerle ve fakat gerçek karıştırıcılar bir bütün frekans spektrumunu üretir. ${\ displaystyle f _ {\ matematik {e}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {e}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {Osz}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {Dif}} = | f _ {\ matematik {Osz}} -f _ {\ matematik {e}} |}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {Toplam}} = | f _ {\ matematik {Osz}} + f _ {\ matematik {e}} |}$

Heterodin alıcı durumunda, fark frekansı neredeyse her zaman bundan filtrelenir. Uzun, orta ve kısa dalgadaki basit alıcılarla bu 455 kHz'dir, bu da kısa dalga aralığında görüntü frekansının bastırılmasına pek izin vermez çünkü görüntü frekansı sadece 910 kHz uzaktadır. VHF için normal ara frekans 10.7 MHz'dir. Televizyonlarda, çoklu süper ağlarda ve cep telefonlarında, teknik nedenlerle genellikle IF olarak önemli ölçüde daha yüksek bir frekans seçilir.

Osilatör frekansı, bir osilatör devresi tarafından üretilir . Aktif bileşenler hala çok pahalı olduğu için sadece ilk günlerde mikserin kendisi tarafından üretiliyordu. Bu "kendinden salınımlı" mikser aşamalarının ana dezavantajı, modülasyona bağlı frekans değişimidir.

Mikserler, özellikle alım teknolojisinin ilk günlerinde, aslında yalnızca aşırı yüklenmiş amplifikatörler olduğundan, IF arızası büyük bir sorundur. Her asimetrik karıştırıcı ile, IF üzerindeki bir anten sinyali, IF amplifikatörüne engellenmeden ulaşır ve çoğunlukla hala yükseltilir (istisna: diyot karıştırıcı) ve bununla istenen fark frekansı olarak kabul edilir. Her iki sinyal, alt karıştırılmış alınan sinyal ve IF'deki vericiden gelen "delici" sinyal aynı anda duyulabilir ve girişim yapan sinyal baskın bile olabilir. AM ile, demodülatördeki iki taşıyıcı frekans da çok rahatsız edici parazit ıslığı üretir. FM ile, FM eşiği nedeniyle iki vericiden yalnızca daha güçlü olanı duyulabilir.

Bu son derece istenmeyen yan etki, son derece iyi bir ön seçim ve simetrik karıştırıcıların kullanımı ile ancak kısmen ortadan kaldırılabildiğinden, herhangi bir vericinin 455 kHz ve 10.7 MHz'lik olağan IF frekanslarından yeterli bir mesafede çalıştırılmaması uluslararası olarak kabul edilmiştir. Bu konuda şu ana kadar değişen bir şey yok.

Ve (ucuz) durumu ile çoklu kılavuz tüpleri daha sonra çift-kapı arasında alan etkili transistörler , çarpımsal karışım yayılması. Burada, iki voltajın her biri , bir çift kapılı alan etkili transistörün iki kapısı veya bir vakum tüpünün kontrol ızgarası gibi, kontrol elemanının ayrı bir girişine beslenir . Çıkış sinyali, iki kontrol sinyalinin bir karıştırma etkisi yaratan her iki giriş sinyali tarafından kontrol edilir. Daha yüksek frekanslarda (daha yüksek GHz aralığında) genellikle - ve bugün (2006) hala kullanılmaktadır - bir diyot halkalı karıştırıcı.

Çarpımsal karıştırma, katkılı karıştırmaya göre küçük devre avantajlarına sahiptir, bu nedenle HF amplifikatörü üzerindeki etkiler daha azdır ve nadiren kullanılan mikserin ek bir kontrolü olasılığı vardır. Ayrıca, daha az intermodülasyon frekansı ve dolayısıyla daha az “hayalet alım noktası” üretir .

Katkı maddesi karıştırmanın avantajları ve dezavantajları

Avantajlar:

• Mikser transistörü ayrıca bir osilatör olarak da kullanılabilir (kendinden salınımlı mikser aşaması)

dezavantaj:

• Köprü devresi olmadan, osilatör frekansı ve giriş frekansı zor ayrılamaz
• Çok sayıda istenmeyen karışık ürün yaratır

Çarpımsal karışımın avantajları ve dezavantajları

Avantajlar:

• Daha az istenmeyen karışık ürün üretir
• Osilatör ve giriş frekansı ayrılmıştır
• Mikser kazancını düzenlemek mümkündür

dezavantaj:

• Transistör teknolojisi ile, kendi kendine salınan bir çarpımsal karıştırıcı aşaması mümkün değildir, ancak tüp teknolojisinde, örneğin bir oktod ile bu kesinlikle uygulandı.

ayar osilatörü

Ayar osilatörünün görevi, istenen frekansta yüksek derecede doğrulukla mümkün olduğunca sabit bir voltaj üretmektir. Bu frekans, alım aralığında istenilen herhangi bir vericiye ayarlanabilmesi için geniş bir aralıkta ayarlanabilir olmalıdır. Bu amaca uygun birkaç osilatör devresi vardır. Kural olarak, LC rezonans devreleri, rasterleştirilmemiş bir alan üzerinde ayarlama söz konusu olduğunda sinüzoidal bir osilatör sinyali elde etmek için kullanılır . Bununla birlikte, şebeke açıkça belirtilmişse (örneğin 25 kHz'de VHF) veya CB radyo, LC osilatörleri kötü bir seçimdir ve bunların yerini PLL osilatörleri alır - bunlar çok daha doğru ve daha ucuzdur, aşağıya bakınız. ${\ displaystyle f _ {\ matematik {Osz}}}$

Frekans kararlılığı (bu, bir istasyonun ayarı manuel olarak yeniden ayarlamak zorunda kalmadan daha uzun bir süre boyunca alınabileceği anlamına gelir) ve ölçeğin benzersizliği (frekans işaretçisinin aynı ölçek konumu, aynı alıcı frekansını sağlamalıdır) aşağıdakilere bağlıdır: ayar osilatöründe büyük ölçüde.

Bir HF sentezleyici ve otomatik frekans izleme ( AFC ) ile sıcaklık ve yaşlanma etkilerinden bağımsızlık sağlanabilir. (Bkz. VFO , VCO , PLL ve DDS ).

Bir analog ayar osilatörü kullanırken , alıcıda alım aralığındaki herhangi bir frekans ayarlanabilir. İle dijital ayarlı osilatörlerin, giriş frekansı sadece belirli bir adım büyüklüğü ile ayarlanabilir. Örneğin basit kısa dalga cihazları için bunlar genellikle 100 Hz veya 1 kHz'dir. Yüksek kaliteli DDS kontrollü cihazlar artık 0,1 Hz'lik ayar adımları sunuyor, böylece pratikte artık analog ayardan herhangi bir farkı algılayamazsınız.

Sabit kanal ızgaralı ( VHF , TV ) radyo bantları için bu tür ince artışlar gerekli değildir. Bununla birlikte, tüm vericiler standarda uymadığından, iyi VHF alıcıları, kanal aralığının yarısında (yukarıda belirtilen 25 kHz) bir adım boyutunda üretilir.

Ara frekans filtresi

IF filtresi, bu aralığın dışındaki sinyalleri engelleyen, ancak içerideki frekansların mümkün olduğunca engellenmeden ve değişmeden geçmesine izin veren dar bir frekans aralığı için bir bant geçişidir. Sonuç olarak, mikser çıkışındaki frekans karışımından sadece istenen frekanslar IF amplifikatörüne iletilir. IF filtresi bu nedenle alıcının seçiciliğinde önemli bir paya sahiptir . İletilen bilgi bant genişliğine (örneğin ses veya video sinyali) ve modülasyon tipine bağlı olarak, farklı bant genişliklerine sahip IF filtreleri gereklidir. ${\ displaystyle f _ {\ matematik {ZF}}}$

Bir IF filtresi için sinyal eğrisi

Radyo ve yayın teknolojisinin ilk günlerinde ( radyo tarihine bakınız ), IF filtreleri olarak iki süper kritik eşleştirilmiş rezonans devresinden oluşan bant filtreleri kullanıldı. Bunlar daha sonra mekanik filtreler , kuvars filtreler ve seramik filtreler ( seramik rezonatörler ) ile desteklenmiştir. Akustik yüzey dalgası filtreleri (SAW filtreleri) daha sonra geliştirildi , bu sayede en küçük alanlarda yüksek frekanslar için karmaşık iletim eğrilerini bile gerçekleştirmek mümkün oldu. Bununla birlikte, artan bir şekilde dijital filtreler ( dijital sinyal işlemcisi , DSP) de yüksek frekanslarda kullanılmaktadır, böylece AOW filtreleri de cep telefonları için daha az önemli hale gelmektedir .

IF frekansı için genel değerler, VHF radyo için FM alıcıları için 10.7 MHz (bant genişliği yaklaşık 50 kHz) ve uzun, orta ve kısa dalgadaki AM alıcıları için 455 kHz (bant genişliği yaklaşık 5 ... 9 kHz) . Analog TV alıcıları, resim sinyali için yaklaşık 35 MHz'lik bir ara frekansa ve yaklaşık 5 MHz'lik bir filtre bant genişliğine sahiptir.

Ara frekans yükseltici

IF yükselticisi sinyali yükseltir ve frekans modülasyonu ile genliğini sınırlar . FM, iki anti-paralel diyot tarafından sınırlandırılabilir ve iletim yolundaki parazitin neden olduğu genlikteki değişiklikler alım kalitesini kötüleştirebileceğinden gereklidir. Genlik modülasyonunun aksine, FM'deki genlik değişiklikleri herhangi bir bilgi iletmez ve bu nedenle kaldırılabilir. Bu nedenle, FM için IF amplifikatörleri herhangi bir düzenleme gerektirmez.

Öte yandan, AM veya SSB IF amplifikatörlerinde bireysel aşamaların amplifikasyonu, geniş bir dinamik aralığı işleyebilmek için kontrol edilebilir olmalıdır . Aksi takdirde, zayıf ve çok güçlü sinyallerin alım hacimleri çok farklı olacaktır.

Özellikle tüp ve ayrık transistör teknolojisinde IF seçimi, IF amplifikatörünün önünde kompakt bir ünite olarak düzenlenmemiştir. Bunun yerine, karıştırıcıdan veya amplifikatör çıkışından gelen sinyali ayırmak ve sonraki amplifikatör girişine giden gücü ayarlamak için genellikle manyetik olarak birleştirilmiş iki rezonans devresi olan bant filtreler kullanıldı.

Piyasada, IF aşamalarından birini (genellikle en düşük frekans) dijital teknolojiyle tamamlayan veya tamamen değiştiren bazı alıcılar vardır. IF aşamasına beslenen analog sinyaller, gerçek zamanlı olarak dijital sinyallere dönüştürülür (bkz. analog-dijital dönüştürücü ) ve ardından bir sinyal işlemcisi tarafından işlenir . Bu, donanımda uygulanması zor veya imkansız olan birçok işlevin yazılımda gerçekleştirilebilmesi avantajına sahiptir . Bunlar, diğer şeylerin yanı sıra, yalnızca birkaç uygulamayı adlandırmak için, parazit yapan frekansı otomatik olarak izleyen bant genişliği IF filtresi veya değişken notch filtresindeki (İng. Notch filtresi ) kaliteyi içerir .

Demodülatör

Demodülatör, mesaj içeriğini yüksek frekanslı taşıyıcı frekansından ayırır . Demodülatör devreleri, çalışma moduna bağlı olarak farklılık gösterir:

• Genlik modülasyonlu iletimlerin faydalı sinyali, bir zarf demodülatörü ile kurtarılır. Prensip olarak, bu, düşük geçişli bir filtre olarak müteakip bir RC elemanına sahip bir diyottur . SSB gibi bastırılmış taşıyıcıya sahip çalışma modlarında , eksik taşıyıcı frekansı bir karıştırıcıda - örneğin bir halka modülatörde - karıştırılmalıdır  . Bu, alıcıda bir BFO ( Vuruş Frekansı Osilatörü ) tarafından üretilir . Her iki durumda da, demodülatördeki otomatik kazanç kontrolü ( AGC ) için kontrol sinyalleri , demodüle edilmiş voltajdan elde edilir .

• Frekans modülasyonlu sinyaller çoğunlukla, sinyalin faz konumu ile gevşek bağlı bir rezonatörün faz konumu karşılaştırılarak demodüle edilir. Bu rezonatör, salınımlı bir devre ( oran ayırıcı veya oran detektörü), seramik bir rezonatör veya bir PLL devresi olabilir. Rezonans frekansı ve faydalı sinyal frekansı eşleşirse, 90 ° faz kayması vardır. Yararlı sinyal frekansı düşükse faz açısı azalır, faydalı frekans yüksekse artar. Otomatik frekans kontrolü ( AFC ) için voltaj da yan ürün olarak üretilir.

• Darbe modülasyonunun ve özellikle frekans yayılımının çok sayıdaki özel biçimlerinin her biri, yalnızca dijital sinyal işleme kullanılarak uygulanabilen özel olarak uyarlanmış demodülatörler gerektirir .

NF yükseltici

NF amplifikatörü ile sinyal amplifikasyonu

LF amplifikatör, demodüle edilmiş sinyalleri , bir hoparlörü , kulaklıkları veya harici amplifikatörü (hi-fi bileşeni) kontrol etmek için kullanılabilecekleri şekilde yeniden yükseltir. (Not: Geleneksel olarak, bir radyodaki amplifikatör bağlantısı, demodülatör diyotuna bağlanır; bu nedenle ilgili bağlantı bileşenleri için "diyot fişi", "kablo" veya "soket" adları kullanılır.) Ses amplifikatörü, Etkileme sesini kullanabilir. inişleri ve çıkışları yükseltmek veya alçaltmak gibi özellikler .

Otomatik kazanç kontrolü

Almanca AVR ( otomatik kazanç kontrolü , AGC) olarak kısaltılan otomatik kazanç kontrolü , alınan alan gücündeki dalgalanmaları telafi eder . Bunun için demodülatörden elde edilen kontrol gerilimi HF/IF kademelerine (ters regüle) veya LF yükselticisine (ileri regüle) beslenir. Orada sahnenin kazancı buna göre arttırılır veya azaltılır. Bu, aynı ses seviyesinde zayıf ve güçlü istasyonların yeniden üretilmesini veya kısa dalga alımı kaybını telafi etmeyi mümkün kılar.

Otomatik frekans kontrolü

Almanca AFR ( otomatik frekans kontrolü , AFC) olarak kısaltılan otomatik frekans kontrolü , alım frekansındaki dalgalanmaları telafi eder.

Bir devre şemasında şimdiye kadar tartışılan aşamaların dikkate alınması

Resimde gösterilen VHF tuner, ayarlanabilir bir HF amplifikatörüne (sarı), bir çarpımsal miksere (yeşil) ve bir VCO'ya (kırmızı) sahiptir. Tuner, yüksek giriş direnci ve düşük doğal gürültü ile karakterize edilen çift kapılı FET'lerle donatılmıştır. Diğer tasarımlara göre ana avantaj, bu bileşenlerin bir kaskod devresi şeklinde iki transistör içermesidir , bu nedenle çıkıştan (drenaj) kapı 1'e kapasitif geri besleme o kadar düşüktür ki, amplifikatör nötralizasyon olmadan bile kararlı bir şekilde çalışır.

Bir FM tuner devre şeması.
Bağlantılar:
1: HF ön yükselticisinin kazancını değiştirmek için kontrol voltajı.
2: Dengesiz anten bağlantısı, 75 Ohm
3: Toprak
4: İstasyon arama
5 ve 6 için ayar voltajı : IF yükselticisine çıkış
7: Kapasitans diyotunun önyargısı
8: FM demodülatöründen AFC

RF yükseltici / ön seçim

Birinci rezonans devresine 75 ohm koaksiyal kablo mümkün olduğu kadar alınan enerji transferi için, anten empedansı olan bağlanmış transformatör L1 / L2 ile RF yükselticisi aşamasına . L2, C2, C3, D1, D2 , frekansı D1, D2 kapasitans diyotları aracılığıyla ayarlanabilen ilk ön devreyi (paralel rezonans devresi ) oluşturur . Gerekli ayar voltajı, seri direnç R8'den gelir. C3, ilk ön devreyi ayarlamak için kullanılır (üretici veya servis teknisyeni için tasarlanmıştır).

Önceden seçilmiş giriş frekansı, C4 aracılığıyla giriş frekansını yükselten Q1'in 1 (G1) kapısına gönderilir. Kazancı kapı 2 (G2) üzerinden değiştirilebilir. C7, G2'nin AC voltajı (yani sıfır potansiyele bağlı) açısından "topraklanmasını" sağlar, çünkü bu, giriş ve çıkış arasındaki dahili korumayı sağlamanın tek yoludur. Güçlendirilmiş giriş frekansı, C9, C10, D3, D4 ile başka bir paralel rezonans devresi oluşturan ve D3, D4 ile ayarlanabilen bir sonraki ön devreye endüktif olarak aktarılır .

Karıştırıcı ve ilk IF filtresi

Giriş frekansı, bir kademe (endüktif voltaj bölücü) aracılığıyla L4'ten C11 aracılığıyla Q2'nin G1'ine gelir. Q2 kaskod devresinin üst transistörünün iletkenliği osilatör voltajı ile değiştirilebildiğinden , ara frekansın - genellikle 10.7 MHz - üretildiği bir karışım meydana gelir . Bu, ilk IF bant geçişi tarafından filtrelenir ve 5 ve 6 numaralı bağlantılar aracılığıyla bir sonraki ara frekans yükselticisine iletilir .

Ayar Osilatörü (VCO)

Osilatörün transistörü Q3 ortak bazda çalışır . Çalışma gerilimi transistörün kolektörüne R25, L5, R23 üzerinden ulaşır. C26, C25, çalışma voltajını engellemek için kullanılır ve L5, C24, D6, D7 osilatör devresi için frekans belirleyici değildir, çünkü bu frekansta sadece bir kısa devreyi temsil ederler (C26 = C25 = 560 pF). C22 , osilatörün salınım yapması için pozitif geri besleme oluşturur . Bu osilatör devresinde C20 ile birlikte 0° faz koşulu sağlanır.

R26, R21 ve D5, sıcaklık kompanzasyonu için D5'in kullanıldığı temel voltaj bölücüyü oluşturur. Bu, osilatör frekansının sıcaklık dalgalanmalarıyla çok az değişmesi için gereklidir.

C19, çalışma voltajındaki HF girişimini ortadan kaldırır. Aynısı, ayar voltajı için C16, C17 için de geçerlidir. AFC girişi , osilatör frekansını birkaç kilohertz değiştirebilen bir kapasitans diyotuna yol açar, böylece ara frekans 10.7 MHz korunur. Ancak o zaman bant geçişleri modülasyon içeriğinde en az miktarda bozulma üretir.

Oy

Ayar osilatörünün açıklamasında daha önce belirtildiği gibi, frekansı kullanıcı tarafından ayarlanabilir. Olası alım frekansları her zaman ayar osilatörünün frekansından IF frekansı miktarına göre daha yüksek veya daha düşüktür : ${\ displaystyle f _ {\ matematik {ZF}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {Osz}}}$

• upmixing ile: ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}} = f _ {\ matematik {Osz}} -f _ {\ matematik {ZF}}}$
• aşağı doğru karıştırma ile: ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}} = f _ {\ matematik {Osz}} + f _ {\ matematik {ZF}}}$

Bunlardan biri arzu edilir, diğeri ise görüntü frekansı olarak adlandırılır ve mikserin önündeki bant filtreler veya IQ yöntemi ile bastırılmalıdır.

Örneğin 800 ile 1200 kHz frekans aralığında bir istasyon istiyorsanız 1455 kHz olarak ayarlayabilirsiniz . Daha sonra bu frekanslar ve bunların toplamları ve farkları mikserin çıkışında bulunur . IF filtresi yalnızca 455 kHz'e izin verir. Bu koşulu karşılayabilecek aralıktaki tek frekans , 1000 kHz'lik alıcı frekansıdır. Ayar frekansı ile giriş frekansının eklenmesi her zaman ≥2255 kHz'dir; yani sadece fark var: ${\ displaystyle f _ {\ matematik {ZF}} = 455 \, \ matematik {kHz}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {Osz}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$

${\ displaystyle | f _ {\ matematik {E}} -f _ {\ matematik {Osz}} | = | 1000 \, \ matematik {kHz} -1455 \, \ matrm {kHz} | = 455 \, \ matrm {kHz }.}$

Uygulamada, modülasyonu içeren yan bantları kestiği için filtreden geçmesine izin verilen sadece bu tek frekans değildir. Yaklaşık 450 ve 460 kHz arasındaki tüm frekansların geçmesine izin vermek için, örneğin 10 kHz'lik (daha sonra faydalı ses sinyalinin kullanılabilir bant genişliği ile sonuçlanır) IF filtresinin uygun bir bant genişliği seçilir. Bu, 995 ile 1005 kHz arasında bir aralığı kaplayan genlik modülasyonlu bir orta dalga vericisinin toplam sinyaline karşılık gelir.

Yukarıdaki örnekte yalnızca 800 ila 1200 kHz'e izin verildi. Bu ön seçimi kaldırmak, superhet'in bir dezavantajını ve bir filtre kullanarak RF ön yükselticisindeki (veya mikserin önündeki) alım bant genişliğini sınırlama ihtiyacını ortaya çıkarır. ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$

Görüntü frekansının konumu

Karıştırıcıya daha da yüksek alım frekansları ulaşabilseydi, yine de ve ile arasında bir fark frekansı olurdu ve bu da 455 kHz ile sonuçlanır: ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {Osz}}}$

${\ displaystyle | f _ {\ matematik {E}} -f _ {\ matematik {Osz}} | = | 1910 ~ {\ metin {kHz}} - 1455 ~ {\ metin {kHz}} | = 455 ~ { \ metin {kHz}}}$.

1000 kHz'lik istenen alım frekansına ek olarak, 1910 kHz frekansı da IF'ye karıştırılacak, IF amplifikatörüne geçirilecek ve demodüle edilecektir. Bu ikinci istenmeyen alım frekansına görüntü frekansı denir. IF frekansı ve ayar frekansı arasındaki aralık ile yansıtılır. ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$

Yetersiz görüntü frekansı bastırma özelliğine sahip alıcılar için, her verici iki kez alınır (ayar osilatörünün frekansı yeterince değiştirilebiliyorsa): Bir kez gerçek iletim frekansında ve ikinci kez bu vericinin frekans üzerindeki görüntü frekansı olarak . Bu hoş değildir, ancak çoğu zaman çok rahatsız edici değildir. Alım frekansı ve görüntü frekansı, yüksek bant dolulukta çok yaygın olan bir verici tarafından işgal edildiğinde ayna frekansı alımı sorunu . Daha sonra her iki verici aynı anda demodüle edilir ve sesli parazit oluşur. ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}} +2 \ cdot f _ {\ matematik {ZF}}}$

Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajlar:

• Süper ağ, FM veya uydu alımında meydana gelenler gibi çok yüksek alım frekanslarını kararlı bir şekilde işlemenin en iyi yoludur. Bir düz sürüş alıcısı çok küçük kazancı ve çok büyük bir bant genişliğine sahiptir, çünkü bunun için uygun değildir. Bir direkt karışımı alıcısı olduğu çok duyarsız olması nedeniyle yüksek 1 / f gürültüsü .
• Frekans modülasyonu ancak frekans sapması / frekans oranı mümkün olduğu kadar büyükse iyi bir şekilde demodüle edilebilir. Bu nedenle devre, frekansı azaltarak önemli ölçüde basitleştirilmiştir.
• IF filtresi, genellikle alıcı frekansından daha düşük olan sabit bir frekansa ayarlanır. Bu nedenle filtreyi daha yüksek kalite faktörü ile tasarlamak daha kolaydır .
• IF amplifikatörü, düşük frekanslarda yüksek frekanslara göre elektriksel olarak daha kararlı kurulabilir. Sinyal farklı frekanslarda yükseltildiğinden, geri besleme riski olmadan ve birkaç amplifikatör aşamasıyla yüksek bir genel kazanç elde edilebilir.
• Bu yüksek toplam kazanç sistematik olarak azaltılır ( otomatik kazanç kontrolü ), böylece anten voltajı birkaç büyüklük sırası ile değişse bile çıkışta yaklaşık olarak aynı sinyal gücü ölçülür. Ayrıca bkz . büzülme telafisi .
• Doğrudan alıcı frekansı üzerinde çalışan bir filtre, farklı frekansların (vericilerin) alınabilmesi için ayarlanabilir (frekans değiştirilebilir) olmalıdır. Yüksek kaliteli, dar bantlı, ayarlanabilir filtrelerin yüksek frekanslarda uygulanması zordur; ayrıca alım frekansı ile bant genişliklerini değiştirirler.
• Sabit, düşük frekanslı bir filtre, düz alıcı veya audion gibi diğer kavramlarla karşılaştırıldığında, alıcının üretimle ilgili tekrarlanabilirliğini oldukça kararlı bir şekilde artırır . Çok devreli bir audion için gerekli olan karmaşık ayar çalışmasının büyük bir kısmı için, Superhet için üretim sırasında bir kerelik ayar yeterlidir.
• Eğer yüzey akustik dalga filtresi (eski cihazlarda: birçok bant filtreleri) kullanıldığında, hemen hemen bir dikdörtgen iletim eğrisi yüksek frekanslar kırpma olmadan yüksek kenar dikliği ile yüksek bir seçicilik derecesi sağlayan, elde edilir.
• Düz alıcının aksine, osilatör frekansı örneğin bir PLL ile dijital olarak ayarlanabilir ve stabilize edilebilir . Bu, alıcı frekansının uzaktan da kontrol edilebileceği anlamına gelir.
• Son olarak, üst üste bindirme ilkesinin gerektirdiği kullanım kolaylığı ("tek tuşla işlem") belirtilmelidir.

dezavantaj:

• Üst üste bindirme ilkesi , mikserin önündeki artan filtre çabasıyla veya faz yöntemi (IQ yöntemi) gibi özel devrelerle bastırılabilen ikincil bir alma noktası (görüntü frekansı) oluşturur .
• Çok basit bir mikser kullanmak, intermodülasyon nedeniyle istenmeyen yan ürünlere ve “ıslık noktalarına” yol açabilir .
• Alıcının gürültü tabanı, düz bir alıcıya kıyasla ek ayar osilatörü ve mikser tarafından artırılır. Yaklaşık 5 GHz'in üzerindeki çok yüksek frekanslarda , osilatörün faz gürültüsü o kadar yüksektir ki, bir heterodin alıcının duyarlılığı gözle görülür şekilde azalır. Zor devrelerde, özel durumlarda bu frekans limiti yaklaşık 50 GHz'e kadar uzatılabilir.
•  Bilinen hiçbir osilatör ( lazer ) gerekli frekans doğruluğuna ve sabitliğine sahip olmadığı için artık optik frekanslarda ( ^10-14 Hz) bir heterodin alıcı oluşturulamaz . Bu alanda mutlaka duyarsız direkt miks alıcılar kullanılmaktadır.
• Lokal osilatör sinyalinin parçaları alıcı anten aracılığıyla yayınlanır ve böylece frekansın bilinmesi koşuluyla alıcı sistemin yönlü antenli diğer alıcılar tarafından konumlandırılmasına izin verir . Bununla birlikte, bu dezavantaj, sivil kullanım için büyük ölçüde önemsizdir. Ancak, aşırı durumlarda, diğer alıcılarla da etkileşime girebilir.

Devre çeşitleri

Yüksek frekanslarda, tek üst üste bindirme, düşük bir ara frekansta (455 kHz) görüntü frekansının istenen alım frekansından güçlükle ayrılabilmesi dezavantajına sahiptir. Yüksek bir ara frekans (10.7 MHz) seçerseniz, IF filtrelerinin bant genişliği de önemli ölçüde artar. Bu nedenle ve özel gereksinimlere yanıt olarak heterodin alıcının varyantları geliştirilmiştir.

Çift ve çoklu bindirme alıcıları

Tek süperheterodi ile, seçilen ara frekans her zaman bir uzlaşmadır. Bir yandan, mümkün olduğunca düşük olmalıdır, çünkü IF filtresi dik kenarlarla ve düşük frekanslar için yüksek kalite faktörüyle oluşturulabilir . Öte yandan, düşük bir IF, görüntü frekansı sorununu şiddetlendirir. IF frekansı ne kadar düşükse, alıcı frekans ile görüntü frekansındaki bir sinyal arasındaki mesafe o kadar küçük olur (mesafe = ). ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$${\ displaystyle 2 \ cdot f _ {\ matematik {ZF}}}$

Bu nedenle düşük bir IF, görüntü frekansını etkin bir şekilde bastırmak için dar bantlı bir ön seçim gerektirir. Bu, ön seçimdeki filtrenin aynı bant genişliği ile daha yüksek bir kaliteye sahip olması gerektiğinden, alım frekansları ne kadar yüksek olursa o kadar zorlaşır.

Şekil 1: SSB ve dar bant FM (NFM) ile amatör bir radyo alıcısının (tüm modlu alıcı / çift dönüşüm) blok şeması

Bu sorunu aşmak için çift dönüşüm iki ara frekansla çalışır. Kısa dalga ve amatör radyo alıcılarında, genellikle 40 ila 70 MHz aralığındaki 1. IF seçilir ve ikinci IF 455 kHz veya daha düşük kullanılır. Ayar osilatörü ( Şekil 1'deki VCO ) burada 1. IF merkez frekansı 'den daha yüksek osilasyon yapar . ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$

Yüksek ilk IF nedeniyle, görüntü frekansları 40 ... 100 MHz aralığında alınan faydalı frekanstan çok uzaktadır. Prensip olarak, RF ön aşamasında bir ön seçim olarak 30 MHz'lik bir alçak geçiren filtre yeterliydi. Ancak çoğu durumda, bu alıcılar, mümkün olduğunca çok sayıda güçlü vericiyi etkinleştirmek için birkaç değiştirilebilir bant geçiş filtresine sahiptir, örn. B. orta veya düşük kısa dalga aralığında, kararma.

Bu yüksek ilk IF'de, kristal filtreler pahalıdır ve sınırlı seçime sahiptir. Bu nedenle, tüm çalışma modları için tipik olarak 12 kHz kullanılabilir bant genişliğine sahip aynı filtre ( çatı kaplama filtresi ) kullanılır ve ikinci bir osilatör sinyaliyle (Şekil 1'deki kristal osilatör) önemli ölçüde daha düşük ikinci bir ara frekansa dönüştürülür. Daha sonraki seçim, tek bir süperde olduğu gibi z'de olabilir. B. 455 kHz gerçekleştirilebilir. Çatı filtresi, diğer aşamaların işlemesi gereken frekans penceresini büyük ölçüde daraltır ve böylece çok sayıda güçlü yabancı sinyali uzak tutar. Zayıf nokta: İstenmeyen bir verici, sinyalinin 2. IF'nin daha dar filtresi tarafından değil, geniş kristal filtre tarafından geçmesine izin verecek kadar yakınsa , ikinci karıştırıcı aşırı çalıştırılabilir. ${\ displaystyle f _ {\ matematik {E}}}$

Şu anda popüler olan bir varyant, önemli ölçüde daha düşük 2. (veya 3.) IF frekansı kullanmak, bu IF sinyalini bir analogdan dijitale dönüştürücü ile sayısallaştırmak ve demodülasyon dahil olmak üzere dijital olarak işlemek.

Üçlü Süper Barlow Wadley XCR-30

Birden fazla osilatörün ayarlanabilir hale getirilmesi mümkündür. Bu ilke, örneğin Barlow Wadley XCR-30 kısa dalga alıcısında kullanılır . Bu alıcı ile istenen giriş sinyali, 44.5–45.5 MHz'lik ilk IF aralığında ayarlanabilir bir osilatör ile karıştırılır. Bu ilk osilatör, MHz aralığını seçmek için kullanılır. İlk IF daha sonra sabit 42.5 MHz'lik bir osilatör sinyali ile 2 ve 3 MHz arasındaki ikinci IF aralığına karıştırılır. Kilohertz aralığında istenen alım frekansı daha sonra normal bir tek kızdırma devresi ile ikinci IF'den ayarlanır ve 455 kHz'lik üçüncü IF'ye kadar karıştırılır. Bu prensip iki ayar işlemi gerektirir: birinci ayar çarkı (MHz SET) ile MHz frekans aralığının seçilmesi ve ardından ikinci bir ayar çarkı (kHz SET) ile bu MHz bölümü içindeki alıcı frekansın seçimi .

Bu devrenin avantajları, bir analog alıcı için iyi bir okuma ve tekrarlama doğruluğu ve çok yüksek bir görüntü frekansı bastırmasıdır. Bu, bir PLL olmadan, yani ilişkili potansiyel yüksek frekanslı girişim kaynakları olmadan çalışır, ancak zayıf büyük sinyal davranışından muzdariptir. Seçim sadece beşinci aşamada gerçekleştiği için, önceki aşamalar komşu istasyonlar tarafından, bu istasyonları duymadan geçersiz kılınabilir.

Dönüştürücü, frekans dönüştürücü

Dönüştürücüler veya frekans dönüştürücüler, bir frekans aralığını diğerine dönüştüren balastlardır. Çoğunlukla mevcut cihazlara yeni frekans aralıklarını "açmak" için kullanılırlar. Bu amaçla ilk mikserde alınacak frekans aralığı sabit bir frekans ile karıştırılarak tüm frekans bandı başka bir frekans aralığına taşınmaktadır. Bu frekans aralığında, tekli veya çoklu bir süper daha sonra istenen istasyona ayarlanır.

Bir örnek uydu teknolojisindeki LNB'dir . Bu, alım frekansını yaklaşık 10.7–12,7 GHz'den yaklaşık 1-2 GHz'e düşürür ve bu ilk ara frekansı daha uzun bir kablo aracılığıyla uydu alıcısına gönderir . Burada ilk IF filtresi, geleneksel bir alıcıdaki gibi sabit bir frekans filtresi değildir, ancak uydu alıcının kendisi, LNB'den (çoğunlukla 950 ila 2150 MHz) gelen frekans aralığını 480 MHz'e dönüştüren bir süper kahramandır.

70 cm amatör radyo bandını 2 m amatör radyo bandına dönüştürürken (geçmiş) ve UHF vericilerini VHF bandına (tarihsel) dönüştürürken frekans dönüştürücüler hala kullanılmaktadır. Daha eski TV setleri için özel kablo kanallarının frekans aralığını UHF aralığına dönüştüren dönüştürücüler vardır ve araba radyoları için HF bantlarının parçalarını MW aralığına taşıyan dönüştürücüler vardır.

Ölçüm alıcısı

Bir elektromanyetik sinyalin büyüklük spektrumunu  belirlemek için bir spektrum analizörüne benzer şekilde bir ölçüm alıcısı kullanılır . Kullanılan prensip, bir spektrum analizöründen farklı değildir. Demodülasyon, sinyal seviyelerinin değerlendirildiği dedektörler ile burada gerçekleşir. Ancak sinyal karıştırılmadan önce RF sinyali önceden seçilir. Bir ölçüm alıcı değildir süpürme bir frekans aralığı (boyunca sürekli yayılma ) analizörü gibi , daha ziyade ayrı ayrı frekansları seviyesi ölçülecek olan seçilmektedir.

Bir itibariyle meslektaşı analiz cihazının “frekans taraması” için, modern test alıcıları (genellikle bir “süpürme” olarak adlandırılır) bir “frekans taraması” var. Burada, belirli bir frekans aralığında belirli bir süre için uzun bir frekansta ölçülür ve cihaz bir sonraki ölçüm frekansına otomatik bir adım (ingilizce Adım yürütür) önce tekrar ölçülür ve tekrar ölçülür. Adım boyutu, sırayla standartlarda belirtilen ilgili çözünürlük bant genişliğine bağlıdır. Ölçüm süresi veya bekleme süresi, ölçülecek sinyale bağlı olarak seçilmelidir. Dar bantlı sinyaller durumunda, zaman nispeten küçük olacak şekilde seçilebilir, ancak periyodik olarak meydana gelen geçici (parazit) sinyaller durumunda, ölçüm süresi tekrarlama frekansına uyarlanmalıdır.

Modern test alıcılarında, IF filtreleme ve dedektörler kısmen veya tamamen dijitaldir. Alıcıları ve dedektörlerini ölçmek için gereksinimler uluslararası olarak CISPR 16-1-1'de belirtilmiştir.

Günümüzde hızlı Fourier dönüşümünü (İng. Fast Fourier Dönüşümü, FFT) kullanan ve bir ölçüm alıcısının işlevselliği ve doğruluğu ile empati kuran daha fazla süreç ortaya çıkıyor . Ana amaç, elektromanyetik uyumluluk ölçümleri için gerekli olduğu gibi , uzun ölçüm sürelerini kısaltmaktır . Bu tür ölçümlere, uzman çevrelerde zaman alanı ölçümleri veya zaman alanı ölçümü denir. Özellikle Almanya'da son yıllarda birçok araştırma yapılmış ve hem ticari test alıcılarında uygulanan hem de kendi başınıza oluşturabileceğiniz bireysel bileşenlerden (test alıcısı, dijital osiloskop, PC) çözümler ortaya çıkmıştır.

Şartlar

benzersizlik

Bir giriş sinyali, ölçek veya frekans göstergesiyle açıkça eşleşmelidir. Diğer durumda, biri belirsizlikten bahseder.

duyarlılık

Bir alıcının duyarlılığı, yararlı bir sinyalin (bir radyo yayını veya benzeri) gürültüye kıyasla ne kadar güçlü olması gerektiğini gösterir, böylece bu yararlı sinyalin hala alınması mümkün olur. Giriş sinyali, çalışma modundan bağımsız olarak, alıcı aşamalarının gürültüsüne ve anten aracılığıyla beslenen harici gürültüye rağmen yine de kolay seçilmelidir.

ince ayar

Yayın türü ne olursa olsun (WFM - VHF radyo, SSB, CW vb.), sürekli seçicilik ile iyi bir koordinasyon olmalıdır.

Sıkıştırma, aşırı yük direnci

Duyarlılığa benzer şekilde dinamik aralığın üst sınırını temsil eder.1 dB sıkıştırma noktası ile gösterilir.

Çapraz modülasyon, takma etkisi

Güçlü bir komşu vericinin bilgisi/modülasyonu alıcı verici tarafından alınırsa buna çapraz modülasyon denir . Anahtarlı HF taşıyıcıları durumunda, aynı durumda doldurma etkisinden söz edilir.

seçicilik

Seçicilik veya seçicilik , alıcının, frekans vericilerinde birbirine yakın yerleştirilmiş çok sayıdaki arzu edileni filtreleme kabiliyetini ifade eder.

Görüntü frekansı bastırma

Görüntü frekansı bastırma değeri, görüntü frekanslarının ne kadar iyi zayıflatıldığını gösterir, değer desibel cinsindendir , daha yüksek değerler daha iyidir.

istikrar

Termal ve / veya elektriksel etkilerden bağımsız olarak, faydalı sinyalin alınması her zaman kolay olmalıdır.

Kaplama

İki titreşimin eklenmesine süperpozisyon denir. Heterodin alıcısı için terim aslında doğru değildir, çünkü burada bir karışım (yani çarpma) gerçekleşir. Bununla birlikte, kastedilen, bir çarpmaya eşdeğer olan miktarın desibel cinsinden eklenmesidir .

matematiksel ek

Karıştırma sırasında iki yan bandın oluşumu (ideal karıştırıcı; çarpan) matematiksel olarak şu şekilde açıklanabilir:

giriş sinyali

${\ displaystyle s_ {e} (t) = bir (t) \, \ cos (2 \ pi f _ {\ matematik {e}} \ cdot t)}$,

ideal ayar osilatörünün sinyalidir

${\ displaystyle s _ {\ matematik {Osz}} (t) = 2 \, \ cos (2 \ pi f _ {\ matematik {Osz}} \ cdot t)}$.

Çarpanın çıktısı bu şekilde

${\ displaystyle s _ {\ matematik {Mischer}} (t) = s_ {e} (t) \ cdot s _ {\ matematik {Osz}} (t) = 2a (t) \, \ cos (2 \ pi f_ { \ matematik {e}} \ cdot t) \, \ cos (2 \ pi f _ {\ matematik {Osz}} \ cdot t)}$.

Toplama teoremlerinin uygulanması şu sonuçları verir:

${\ displaystyle s _ {\ matematik {Mischer}} (t) = bir (t) \, \ cos (2 \ pi (f _ {\ matematik {Osz}} + f _ {\ matematik {e}})) \ cdot t) + a (t) \, \ cos (2 \ pi (f _ {\ matematik {Osz}} -f _ {\ matematik {e}}) \ cdot t)}$.

parça karşılık gelir

${\ displaystyle a (t) \, \ cos (2 \ pi (f _ {\ matematik {Osz}} + f _ {\ matematik {e}}) \ cdot t)}$üst yan bant ( )${\ displaystyle f _ {\ matematik {Sum}}}$

ve

${\ displaystyle a (t) \, \ cos (2 \ pi (f _ {\ matematik {Osz}} -f _ {\ matematik {e}}) \ cdot t)}$alt yan bant ( ).${\ displaystyle f _ {\ matematik {Dif}}}$

çeşitli

VCO, PLL ve mikrobilgisayar kontrollü geleneksel bir stereo -Empfängers ( alıcı ) blok şeması :

Stereo alıcı

Arasında görüntüle devre kartının bir heterodin alıcı:

HK AVR 41'den tuner

FM tuner (1) HF aşamalarını, osilatörü ( VCO ) ve mikseri içerir. HF kademeleri ve osilatör, kapasitans diyotları kullanılarak ayarlanır. Ayarlayıcı, diğer şeylerin yanı sıra, ayar gerilimi için bir girişe ve osilatör frekansı için (PLL için) bir çıkışa sahiptir. IF için üç adet 10.7 MHz seramik filtre (2) altında görülebilir. IF, diğer şeylerin yanı sıra FM demodülatörünü içeren IC'ye (3) beslenir. (4)' teki sık kullanılan 7.1 MHz kuvars , PLL'nin referans frekansından sorumludur. PLL-IC (genellikle bir LM 7000, LM 7001) devre kartının arkasında bulunan bir SMD bileşenidir ve görülemez.

Bir uygulama heterodin prensip içinde kızılötesi edildi fark ile Kızılötesi Mekansal Interferometer yakalanan radyasyon olduğu, karışık kızılötesi ile alınan görüntülerle lazerler ve HF dönüştürülmüştür.

Genel olarak, heterodin algılama ilkesi optik düzenlemelerde kullanılır, örn. B. akustik-optik modülatörler (= yerel osilatör) tarafından çok dar bantlı monokromatik lazer radyasyonunu modüle ederek ve böylece hafifçe yukarı ve aşağı kaydırılan, daha sonra girişim filtreleri veya Fabry ile çıkış frekansından kolayca ayrılabilen ışık frekansları üreterek. Perot etalonları .

Edebiyat

• Jens Heinich: Radyo tarihinin kısa bir tarihi. Hein, Dessau 2002. ISBN 3-936124-12-4 .
• Martin Gerhard Wegener: Modern radyo alım teknolojisi. Franzis, Münih 1985, ISBN 3-7723-7911-7 .
• Ferdinand Jacobs: Radyo teknolojisi kursu. Franzis, Münih 1951, ISBN 3-7723-5362-2 (2 cilt).
• Philips GmbH (Ed.): Philips Dersleri. Cilt 1. Giriş ve temel bilgiler. Philips uzman kitapları. Hamburg 1987.
• Otto Limann, Horst Pelka: Balastsız radyo teknolojisi. Radyo alıcılarının devre teknolojisine giriş. 16. baskı. Franzis, Münih 1984, ISBN 3-7723-5266-9 .
• Dieter Nührmann: Büyük çalışma kitabı elektroniği. Franzis, Poing 2001. ISBN 3-7723-5575-7
• Heinrich Hübscher (Ed.) Diğerlerinin yanı sıra: elektrik mühendisliği. İletişim elektroniği alanında özel eğitim. Cilt 2. Radyo, televizyon, radyo teknolojisi. Westermann, Braunschweig 1989, ISBN 3-14-221330-9 .
• W. Rohländer: Süper kahraman . İçinde: radyo amatörü. Theuberger, Berlin 1977, ISSN  0016-2833 , s. 193.
• Christoph Rauscher: Spektrum analizinin temelleri. 3. baskı, Rohde & Schwarz, Münih 2007, ISBN 978-3-939837-00-8 .
• Ralf Rudersdorfer: radyo alıcısı özeti. 1. baskı, Elektor, Aachen 2010, ISBN 978-3-89576-224-6 .

İnternet linkleri

• Radiomuseum.org: "Karıştırma ve frekans dönüştürme" (radyo alıcılarındaki mikser aşamaları hakkında çok ayrıntılı makale)
• Jogis Roehrenbude: AM için bindirmeli alıcı (çok ayrıntılı açıklama)
• Funkschau No. 49, 1932 (Superhet özel sayısı): s. 385–388 pp. 389–392 (pdf, www.radiomuseum.org'dan sayısallaştırılmıştır)
• Edwin Armstrong: Hava Dalgalarının Öncüsü  - Edwin Armstrong, hava dalgalarına öncülük etti (İngilizce)
• Lucien Levy  - Lucien Lévy'nin kısa biyografisi (Fransızca)
• Barlow Wadley  - Barlow Wadley hakkında her şey
• Alıcı teknolojisi konusunda komut dosyası
• radar alıcısı
• CISPR 16-1-1'e (İngilizce) göre alıcıları ölçmek için gereksinimler (PDF; 365 kB)

Bireysel kanıt

1. ↑ Edwin Armstrong hakkında İngilizce Vikipedi'deki makale
2. ^ Alan Douglas: Süperheterodin'i kim icat etti? , Orijinal makale : Edwin Howard Armstrong'un Mirasları. In: Proceedings of the Radio Club of America No. 3, 1990, Cilt 64
3. ↑ Patent US1342885 : Yüksek Frekanslı Salınımları Alma Yöntemi. Mucit: Edwin H. Armstrong. ‌
4. ↑ Patent FR493660 . ‌
5. ↑ Patenti FR506297 . ‌
6. ↑ → artık mevcut Sitesi → Radiola AR-812 (İngilizce) Arşiv (14 Eylül 2005 09:35) ( Memento Eylül 14, 2005 , Internet Archive )
7. ↑ Eski alarmlar, uçak trafiğinde radyo paraziti (heise.de)

Bu sürüm, 26 Ocak 2005'te mükemmel makaleler listesine eklendi .