Funksjonen til radiomottakeren er å motta signalet og utføre demodulering til gjenopprette det opprinnelige meldingssignalet. Radiosenderen sender signalet i startfasen. Antennen på sendersiden utstråler signalet, som fanges opp av den andre antennen på radiomottaker .

Vi har allerede diskutert prosessen med overføring ved hjelp av en radiosender. Modulasjonsprosessen er hovedprinsippet i radiosendere, hvor signalet sendes gjennom kommunikasjonskanalen til mottakeren. Hovedprinsippet til mottakeren er demodulasjon. La oss diskutere prosessen med signalmottak og gjenoppretting i radiomottakeren.

java math.random

AM-demodulering

Demodulasjonsprosessen til AM ligner på FM (Frequency Modulation) og andre typer modulasjon. Den eneste forskjellen er endringen i demodulasjonsblokken til mottakeren. Demodulasjonsprosessen til radiomottakeren innebærer å behandle det mottatte signalet for å gjenopprette basebåndsignalet, som også er kjent som meldingssignalet.

Vi antar at signalet har fått stor demping under overføring gjennom kommunikasjonskanalen. Derfor er forsterkningen av det mottatte signalet nødvendig for å forbedre dempningen.

Blokkskjemaet til radiomottakeren er vist nedenfor:

Den mottatte signalbæreren er kjent som RF (Radio Frequency) bærer med driftsfrekvensen på Fr . Funksjonen til RF-forsterkeren er å forsterke det mottatte signalet for å fjerne eventuell dempning i signalet, som er tilstede som startblokken til radiomottakeren. Etter forsterkning sender den signalet til mikser . RF-bæresignalet multipliseres med en sinusformet bølgeform levert av lokal oscillator opererer på frekvensen av Fo. Det hjelper med å konvertere bærefrekvensen til basebåndfrekvensen. Demodulasjonsprosessen er akkurat det motsatte av modulasjonsprosessen. Ved modulasjon konverteres basebåndfrekvensen til bærefrekvensen, mens ved demodulering konverteres bærefrekvensen tilbake til basebåndfrekvensen.

Prosessen med å blande to signaler er kjent som heterodyning . Hvis den valgte oscillatorfrekvensen er over RF-frekvensen, er blandingsprosessen også kjent som Superheteroyne .

Multiplikasjonen av bærebølgesignalet med den sinusformede bølgeformen produserer to utgangsfrekvenser, som er summen og forskjellen av de to frekvensene til disse signalene. Sumfrekvensen er Fo + Fr, og differansefrekvensen er Fo - Fr.

Blanderen inneholder implisitt filteret som avviser sumfrekvensene og sender forskjellsfrekvensene (Fo - Fr) til HVIS (Mellomfrekvens) transportør . En RF-bærer erstattes av IF-bæreren for å produsere mellomfrekvensområdet ved utgangen. Utgangen fra IF-bæreren påføres IF forsterker . Utgangen sendes videre til demodulator og til slutt til basebånd filter , som gjenoppretter basebåndsignalet. Dermed var hovedfunksjonen til mottakeren å utføre konverteringen fra bærefrekvensen til basebåndfrekvensen. Hvis signalet er sterkt nok for demodulering, kan filtre og forsterkere unngås. Bærerinngangssignalet tilføres direkte til mikseren i slike tilfeller.

Når det gjelder den synkrone demodulasjonsmetoden, må vi bruke en asynkron bærebølgekilde.

RF-forsterkerne kan ha flere forsterkningstrinn avhengig av kravene og signalstyrken.

Den største fordelen med Superheterodyne-prinsippet er innstillingen av mottakeren til forskjellige signaler. Her trenger vi ikke et eget forsterkningstrinn og separat tuning. Det gjør overføringsprosessen vanskeligere. Ved å bruke Superheterodyne-prinsippet trenger vi bare å endre frekvensen til lokaloscillatoren for å gå fra en RF-frekvens til en annen.

AGC (Automatic Gain Control)

Spenningsforsterkningen ved mottakeren i flere forsterkningstrinn er svært høy. Det er nødvendig når inngangen er av svært lav frekvens, og den nødvendige utgangen er av høy frekvens. Den høye forsterkningen konverterer lavfrekvente signaler til høyfrekvente. Det hjelper med overføring av svært svake signaler. Men hvis inngangssignalet er av høy frekvens, vil den høye forsterkningen ved mottakeren ikke være en fordel og kan forårsake forvrengning. AGC justerer automatisk forsterkningen ved å detektere styrken på signalet. Ellers kreves konstant justering i systemet for effektiv overføring, noe som blir vanskelig.

Funksjoner til en radiomottaker

Funksjonene til en radiomottaker er som følger:

Forsterkning

Forsterkningen er den første vesentlige delen av mottaket på radiomottakeren. Det innkommende radiosignalet er generelt dempet. Forsterkeren hjelper til med å fjerne dempningen fra signalet. Den andre funksjonen til forsterkerne er å øke amplituden til inngangsradiosignalene. Den bruker strøm fra batteriene eller pluggene for å øke amplituden. I dag bruker de fleste enheter transistoren til forsterkningsformål.

Forsterkerne brukes både i sender- og mottakerenden. På det første trinnet brukes det til å gjøre signalet egnet for modulering. På mottakersiden brukes den til å gjøre signalet fritt for støy for å sende det til mottakeren (for eksempel høyttaler).

Demodulasjon

Signalet går fra mange modulatorer, mikser- og forsterkertrinn. Ved mottakeren demoduleres signalet for å skille det originale signalet fra det modulerte bæresignalet. Det gjøres ved hjelp av en demodulator. Hver type mottaker krever en annen demodulasjonsprosess. For eksempel,

DSBSC (Double Sideband Suppress Carrier) krever en koherent deteksjonsmetode for demodulering

noe for bfs

SSBC (Single Sideband with carrier) krever en konvoluttdetektormetode for demodulering

FM-mottaker bruker FM-type demodulator

sammenligne med strenger i java

Båndpassfiltrering

Ulike sendere sender ut radiobølgene ved forskjellige frekvenser for å forhindre forstyrrelser mellom signalene. Hver sender har en respektive mottaker som velger sitt signal basert på frekvensen. Båndpassfiltre brukes til å filtrere ut ønsket radiosignal for den respektive senderen. Den filtrerer ut ønsket signal og blokkerer andre signaler som er tilstede ved andre frekvenser. Det hjelper å oppdage ønsket signal og jorde alle andre radiosignaler ved resonansfrekvenser. Den kan også inneholde innstilte kretser mellom antennen og bakken.

Typer radiomottakere

Radiomottakerne er klassifisert som:

• Superheteroyne mottaker
• Regenerativ mottaker
• Super regenerativ mottaker
• Mottaker for direkte konvertering
• Innstilt radiofrekvensmottaker

Superheteroyne mottaker

Den ovenfor omtalte mottakeren er en Superheteroyne-mottaker. Den bruker frekvensblanding for å konvertere frekvensene til mellomfrekvensen (IF). Den ble oppfunnet av en amerikansk oppfinner og elektroingeniør ved navn Edwin Armstrong . Men på grunn av det tidlige patentet ble æren for oppfinnelsen kreditert den franske radioprodusenten som heter Lucien Lavy . De fleste mottakerne som brukes i dataoverføringsprosessen er Superheteroyne-mottakerne. Noen mottakere er også basert på direkte prøvetaking.

I begynnelsen av epoken med radiomottakere, TRF (Tuned Radio Frequency) mottakere ble ofte brukt på grunn av deres lave kostnader og enkle betjening. Disse mottakerne var mindre populære på grunn av de høye kostnadene og den dyktige arbeidskraften som kreves for driften. Etter 1920-tallet ble Superheterodyne-mottakere laget basert på IF-frekvensen, også kjent som IF transformatorer . Men den ble erstattet av vakuumrørsradiomottakerne som ble oppfunnet rundt 1930-tallet.

Regenerativ mottaker

De regenerative mottakerne brukes vanligvis til å øke forsterkningen til forsterkerne. Den ble oppfunnet og patentert i 1914 av Edwin Armstrong . Mottakerne ble brukt mellom 1915 og andre verdenskrig på grunn av deres bedre følsomhet og selektivitet. Prinsippet for slike mottakere er den positive tilbakemeldingen som fungerer som en regenereringsprosess. Utgangen påføres igjen inngangen for å øke forsterkningen. På 1930-tallet ble disse mottakerne erstattet av TRF- og Superheterodyne-mottakerne på grunn av deres ulempe med strålingsinterferens. Men regenerative mottakere er mye brukt i forsterkere og oscillatorer.

Super regenerativ mottaker

Det er en regenerativ mottaker med en stor type regenerering for å oppnå høy forsterkning. Edwin Armstrong oppfant den også i 1922. Den brukes i ulike enheter, som walkie-talkies og trådløse nettverk. Den fungerer bra for AM (amplitudemodulering) og bredbånds FM (frekvensmodulering), mens regenerative mottakere fungerer bra for smalbånds FM. Super regenerative mottakere kan ikke riktig oppdage SSB 9Single Sideband Signals) fordi den alltid svinger seg selv. Den kan motta de sterkeste signalene, da den fungerer best for frekvensbåndene som er fri for forstyrrelser.

Mottaker for direkte konvertering

Funksjonen til DCR (Direct Conversion Receiver) ligner på Superheteroyne-mottakeren, bortsett fra konverteringen av frekvens til IF (mellomfrekvens). DCR demodulerer det innkommende radiosignalet ved å bruke den synkrone deteksjonen som drives av den lokale oscillatoren. Frekvensen er nær lik bærefrekvensen. Det involverer ikke kompleksiteten til to frekvenskonverteringer som Superheteroyne-mottaker. Den bruker kun én frekvensomformer. Hvis en synkron detektor som følger IF-trinnet brukes i Superheteroyne-mottakeren, vil den demodulerte utgangen være den samme som Direct Conversion Receiver.

Innstilt radiofrekvensmottaker

De TRF (Tuned Radio Frequency) bruker en eller flere Radio Frequency (RF) forsterkere for å trekke ut et lydsignal fra et innkommende radiosignal. Konseptet med å bruke mer enn én RF-forsterker var å forsterke det innkommende signalet på hvert påfølgende trinn, noe som hjelper til med å fjerne interferens. Driften av tidlig oppfunnet mottakere var kompleks på grunn av den separate innstillingen av frekvensen til stasjonens frekvens. Men senere modeller ble betjent med en enkelt knott for å kontrollere frekvensen. TRF ble erstattet av Superheterodyne-mottakerne oppfunnet av Edwin Armstrong rundt 1930-tallet.

Historie

I 1887 kalte en tysk fysiker Heinrich Hertz identifiserte de første radiobølgene ved å bruke serien av eksperimenter hans basert på den elektromagnetiske (EM) teorien. Oppfinnelsen var basert på forskjellige typer antenner inkludert gnisteksiterte dipolantenner. Men de kunne bare oppdage overføringen opp til 100 fot fra senderen. Han oppdaget også gnistgassender samme år.

• Disse senderne var populære mellom 1887 og 1917. Men informasjonen som ble overført av disse gnistsendere var støyende og var ikke egnet for lydoverføring.
• Dermed kunne de første oppfunne radiomottakerne bare oppdage radiobølger og mottakerenheten ble kalt detektor. Det fantes ingen forsterkere på den tiden for å forsterke signalet.
• I 1895, G Marconi utviklet det første radiokommunikasjonssystemet.
• I 1897 har Marconi og andre forskere akseptert bruken av innstilte kretser i radiobølgeoverføringen. Det oppfører seg også som et båndpassfilter ved å sende det ønskede frekvensområdet og avvise den andre når den er koblet mellom antennen og en detektor.
• Rundt 1900 begynte radioer å bli brukt kommersielt over hele kloden.
• De koherente detektorene ble brukt til radiooverføringen. Den ble brukt i den tidlige radiomottakeren i opptil 10 år.
• I 1907 ble koherente detektorer erstattet av krystalldetektorer .
• Fram til 1920 ble forskjellige detektorer oppdaget, for eksempel elektrolytiske detektorer og magnetiske detektorer.
• I 1920 ble oppfinnelsen av vakuumrørdetektor erstattet alle andre detektorer som ble oppdaget før 1920-tallet. I løpet av denne epoken ble detektoren omdøpt til en demodulator .
• Demodulatoren var en enhet som kunne trekke ut lydsignaler fra radiosignalet.
• I 1924 forbedret oppfinnelsen av den dynamiske kjernehøyttaleren lydfrekvensresponsen til systemet sammenlignet med tidligere oppfunnet høyttalere.
• Etter det ble ulike typer radiomottakere oppfunnet.
• I 1947 kom transistortiden og fant forskjellige radiooverføringsapplikasjoner.
• Etter 1970-tallet skapte digital teknologi en ny revolusjon og oversatte hele mottakerkretsene til brikken.