Antena radio amatera prima stotine i tisuće radio signala u isto vrijeme. Njihove frekvencije mogu varirati ovisno o prijenosu na dugim, srednjim, kratkim, ultra kratkim valovima i televizijskim rasponima. Među njima djeluju amaterske, vladine, komercijalne, pomorske i druge postaje. Amplitude signala primijenjenih na antenu ulaznih prijemnika kreću se od manje od 1 μV do mnogih milivolti. Radio amaterski kontakti dolaze na nekoliko mikrovolti. Svrha amaterskog prijemnika je dvojaka: odabir, pojačavanje i demodulacija željenog signala, te pregled svih ostalih. Prijemnici za radio amatere dostupni su odvojeno kao i dio primopredajnika.
Primarne prijemne jedinice
Radioamaterski prijemnici trebali bi moći primati izuzetno slabe signale, odvojiti ih od buke i snažnih stanica, uvijek prisutnih u zraku. Istovremeno je potrebna dovoljna stabilnost za njihovo održavanje i demodulaciju. Općenito, izvedba (i cijena) radija ovisi o njegovoj osjetljivosti, selektivnosti i stabilnosti. Postoje i drugi čimbenici povezani s radnim karakteristikama uređaja. To uključuje frekvencijsku pokrivenost i načine očitavanja, demodulacije ili detekcije DV, SV, KV, VHF radio prijamnika, zahtjeve za napajanjem. Iako se prijemnici razlikuju po složenosti i performansama, svi podržavaju 4 glavne funkcije: prijem, selektivnost, demodulaciju i reprodukciju. nekitakođer uključuju pojačala za povećanje razine signala na prihvatljive vrijednosti.
Prijem
To je sposobnost prijemnika da rukuje slabim signalima koje napaja antena. Za radio, ova funkcionalnost se prvenstveno odnosi na osjetljivost. Većina modela ima nekoliko stupnjeva pojačanja potrebnih za povećanje snage signala od mikrovolta do volta. Dakle, ukupni dobitak prijemnika može doseći red od milijun do jedan. Za početnike radioamatera korisno je znati da na osjetljivost prijemnika utječu električni šum generiran u antenskim krugovima i sam uređaj, osobito u ulaznim i radiofrekvencijskim modulima. Oni nastaju u toplinskom narušavanju molekula vodiča i komponentama pojačala, kao što su tranzistori i cijevi. Općenito, električna buka iz frekvencije ne ovisi i povećava se s temperaturom i širinom trake. Svaka smetnja prisutna u terminalima antene prijemnika se pojačava zajedno s primljenim signalom. Dakle, postoji granica osjetljivosti prijemnika. Većina modernih modela može uzeti 1 μV ili manje. Mnoge specifikacije definiraju tu karakteristiku u mikrovalovima za 10 dB. Na primjer, osjetljivost od 05 μV za 10 dB znači da je amplituda buke generirana u prijemniku oko 10 dB ispod signala od 5 μV. Drugim riječima, razina buke prijemnika je oko 016 μV. Bilo koji signal ispod te vrijednosti će se preklopiti s njima i neće se čuti u dinamici. Na vanjskim frekvencijama do 20-30 MHz vanjska buka (atmosferska iantropogeni) obično je mnogo veći od unutarnjih prepreka. Većina prijemnika ima dovoljnu osjetljivost za obradu signala u tom frekvencijskom području.
Selektivnost
To je sposobnost prijemnika da se prilagodi željenom signalu i odbije neželjene. U prijemnicima se koriste visokokvalitetni LC filteri za prijenos samo uskog pojasa. Stoga je širina pojasa prijemnika važna za uklanjanje neželjenih signala. Selektivnost mnogih DV prijemnika je oko nekoliko stotina herca. To je dovoljno za filtriranje većine signala u blizini radne frekvencije. Svi amaterski radio prijemnici KV i SV trake moraju imati selektivnost od oko 2500 Hz za amaterski prijem glasa. Mnogi DV /KV primopredajnici i primopredajnici koriste prekidačke filtre kako bi osigurali optimalan prijem signala bilo kojeg tipa.
Demodulacija ili otkrivanje
To je postupak dijeljenja LF komponente (zvuka) u modulirani signal nosioca. U krugovima demodulacije koriste se tranzistori ili svjetiljke. Dva najčešća tipa detektora koji se koriste u RF prijemnicima su dioda za PV i SV i idealna mješalica za DF ili HF.
Reprodukcija
Konačni postupak prijema je pretvoriti otkriveni audio signal u zvučnik ili slušalice. Tipično, kaskada velike snage koristi se za pojačavanje slabog izlaza detektora. Izlaz zvučnog pojačala zatim se šalje na zvučnik ili slušaliceza reprodukciju. Većina radio amaterskih prijemnika ima interni zvučnik i izlazni priključak za slušalice. Jednostavno pojačalo zvuka u jednom koraku pogodno je za slušalice. Za zvučnike je obično potrebno pojačalo zvuka od 2 ili 3 koraka.
Jednostavni prijemnici
Prvi prijemnici za radioamatere bili su jednostavni uređaji koji su se sastojali od vibracijskog kruga, detektora kristala i slušalica. Mogli su prihvatiti samo lokalne radio stanice. Međutim, kristalni detektor nije u stanju pravilno demodulirati signale DV ili KV. Osim toga, osjetljivost i selektivnost takve sheme nije dovoljna za radioamaterski rad. Možete ih povećati dodavanjem audio pojačala na izlaz detektora.
Radio s izravnim pojačanjem
Osjetljivost i selektivnost mogu se poboljšati dodavanjem jedne ili više kaskada. Ovaj tip uređaja naziva se prijemnik izravnog pojačanja. Mnogi komercijalni SV prijemnici 20 i 30 godina koristili su sljedeću shemu. Neki od njih imali su 2-4 stupnja dobitka kako bi dobili potrebnu osjetljivost i selektivnost.
Prijamnik izravne pretvorbe
Ovo je jednostavan i popularan pristup za primanje DV i KV. Ulazni signal ulazi u detektor zajedno s RF iz generatora. Učestalost potonjeg je nešto viša (ili niža) od prve, tako da se može pobijediti. Na primjer, ako je ulaz 71550 kHz, a RF generator je konfiguriran na 71554 kHz, tada miješanje u detektoru generira zvučni signal od 400 Hz. Potonji ulazi u pojačalo visoke razinezbog vrlo uskog filtra zvuka. Selektivnost u ovom tipu prijemnika postiže se pomoću oscilirajućih LC krugova ispred detektora i filtera zvuka između detektora i audio pojačala.
Superheterodin
Razvijen je početkom tridesetih godina prošlog stoljeća kako bi se uklonili većina problema s kojima su se susreli rani tipovi radioamaterskih prijamnika. Danas se superheterodinski prijemnik koristi u gotovo svim vrstama radio usluga, uključujući amaterski radio, komercijalni, kao i amplitudnu i frekvencijsku modulaciju i televiziju. Glavna razlika u odnosu na prijemnike s izravnim pojačanjem je pretvaranje ulaznog RF signala u srednji (IF) signal.
RF pojačalo
Sadrži LC-konture koje osiguravaju određenu selektivnost i ograničeno je na povećanje potrebne frekvencije. RF pojačalo također pruža dodatne prednosti kod superheterodinskih receptora. Najprije izolira kaskade mješalice i lokalni generator iz antenskog kruga. Prednost radio prijemnika je u tome što su neželjeni signali, koji su dvostruko veći od potrebnog, oslabljeni.
Generator
Za izradu sinusoidnog signala s konstantnom amplitudom, čija se frekvencija razlikuje od ulaznog nositelja za vrijednost jednaku IF. Generator generira oscilacije čija frekvencija može biti viša ili niža od sita. Taj je izbor određen zahtjevima za postavljanje propusne moći i RF signala. Većina tih čvorova u SV prijemnicima i niži raspon amaterskih VHF prijamnika generiraju frekvenciju višu od ulaznog nosača.
Mikser
Svrha ovog bloka je pretvoriti frekvenciju ulaznog nosivog signala u frekvenciju IF pojačala. Mješalica izlazi 4 glavna izlazna signala iz 2 ulaza: f 1, f 2, f 1 + f 2, f 1 -f 2. U superheterodinskom receptoru koristi se samo količina ili razlika. Drugi mogu uzrokovati smetnje ako se ne poduzmu odgovarajuće mjere.
IF pojačalo
Karakteristike IF pojačala u superheterodinskom receptoru najbolje se opisuju u smislu pojačanja (CU) i selektivnosti. Općenito govoreći, ovi parametri su određeni IF pojačalom. Selektivnost IF pojačala treba biti jednaka propusnosti ulazno moduliranog RF signala. Ako je veći, tada svaki susjedni prolazi frekvenciju i uzrokuje smetnje. S druge strane, ako je selektivnost preuska, bit će izrezane neke bočne trake. To rezultira gubitkom jasnoće pri reprodukciji zvuka pomoću zvučnika ili slušalica. Optimalna propusnost kratkotalasnog prijemnika je 2300-2500 Hz. Iako neki od viših bočnih pojaseva koji su povezani s govornim signalima iznad 2500 Hz, njihov gubitak ne utječe značajno na zvuk ili informacije koje prenosi operator. Selektivnost od 400-500 Hz dovoljna je za rad DV. Ovaj uski pojas pomaže u odbacivanju bilo kojeg signala susjedne frekvencije koji može ometati prijem. U amaterskim radiopostajama, čija je cijena veća, upotrijebite 2 ili više kaskada IF pojačanja s prethodnim visoko selektivnim kristalnim ili mehaničkim filtrom. S takvim rasporedom izmeđuBlokovi koriste LC-konture i IF pretvarače. Izbor intermedijarne frekvencije određen je s nekoliko čimbenika koji uključuju: pojačanje, selektivnost i supresiju signala. Za niskofrekventna područja (80 i 40 m), IF, koji se koristi u mnogim suvremenim radioamaterskim prijemnicima, iznosi 455 kHz. IF pojačala mogu pružiti izvrsnu dobit i selektivnost od 400-2500 Hz.
Detektori i bitni generatori
Detekcija ili demodulacija je definirana kao proces odvajanja komponenti audio frekvencije od moduliranog signalnog nosača. Detektori u prijemnicima superheterodina također se nazivaju sekundarni, a primarni je čvor miksera.
Automatska regulacija pojačanja
Svrha AGC stranice je održavanje konstantne razine izlaznog signala, bez obzira na promjene u ulazu. Radio-valovi koji se šire kroz ionosferu, zatim oslabljuju, a zatim se pojačavaju zbog fenomena poznatog kao blijedi. Time se mijenja razina prijema antenskih ulaza u širokom rasponu vrijednosti. Kako je napon ispravljenog signala u detektoru proporcionalan amplitudi primljenog, dio se može koristiti za kontrolu faktora pojačanja. Za prijemnike koji koriste svjetiljke ili npn tranzistore u čvorovima koji prethode detektoru, primjenjuje se negativni napon za smanjenje CU-a. Pojačala i mikseri koji koriste pnp tranzistore zahtijevaju pozitivan napon. Neki amaterski prijemnici, posebno najbolji tranzistori, imaju AGC pojačalo za veću kontrolukarakteristike uređaja. Automatska regulacija može imati različite vremenske konstante za različite vrste signala. Trajno vrijeme postavlja trajanje kontrole nakon zaustavljanja emitiranja. Na primjer, u intervalima između fraza, KV prijemnik će odmah nastaviti punu pojačanje, uzrokujući neugodno bujanje.
Mjerenje jačine signala
Neki prijamnici i primopredajnik pružaju indikator koji pokazuje relativnu snagu emitiranja. Obično se dio ispravljenog signala detektora dovodi u mikro- ili miliammetar. Ako prijemnik ima ARP pojačalo, tada se ovaj čvor može koristiti i za upravljanje indikatorom. Većina mjerača kalibrira se u S-jedinicama (od 1 do 9), što je približno 6-dB promjena snage primljenog signala. Prosječno očitanje ili S-9 služi za označavanje razine od 50 μV. Gornja polovica skale S-metra kalibrirana je u decibelima iznad S-9, obično do 60 dB. To znači da je snaga primljenog signala 60 dB iznad 50 μV i jednaka je 50 mV. Pokazatelj je rijetko točan jer njegov rad utječe na mnoge čimbenike. Međutim, to je vrlo korisno za određivanje relativnog intenziteta ulaznih signala, kao i kod provjere ili ugađanja prijemnika. U mnogim primopredajnicima, indikator se koristi za prikaz stanja funkcija uređaja, kao što je konačna struja pojačala radiofrekvencije i izlazne RF snage.
Prepreke i ograničenja
Korisno je da početnički radioamateri znaju da se bilo koji prijemnik može osjećati teško primiti zbog tri faktora: vanjski i unutarnji šum i ometajući signali. Vanjske prepreke na visokoj frekvenciji, posebno ispod 20 MHz, mnogo su veće od unutarnjih. Samo na višim frekvencijama čvorišta prijemnika prijete vrlo slabim signalima. Veći dio buke generira se u prvom bloku, kako u pojačalu radio frekvencije, tako iu kaskadi mješalice. Uloženi su veliki napori da se unutarnja buka prijemnika svede na minimalnu razinu. Rezultat je bio nizak šum i sklopovi. Vanjske prepreke mogu uzrokovati probleme pri primanju slabih signala iz dva razloga. Prvo, prepreke na koje nailazi antena može prikriti emitiranje. Ako je potonji blizu ili ispod ulazne buke, prijem je praktički nemoguć. Neki iskusni operatori mogu primati emisije na DV čak i uz jake smetnje, ali glas i drugi amaterski signali u tim uvjetima su nerazumljivi.
