מקלט רדיו חובב: מפרטים

האנטנה של מקלט רדיו חובב מקבל מאות ואלפי אותות רדיו בו זמנית. התדרים שלהם יכולים להשתנות בהתאם השידור על גלים ארוכים, בינוניים, קצרים, אולטרהטורט להקות טלוויזיה. בין לבין, יש חובבים, הממשלה, מסחרי, ימית ותחנות אחרות. אמפליטודות של האותות להחיל את תשומות האנטנה של המקלט טווח מ 1 μV ל millivolts רבים. הקשר חובבים רדיו להתרחש ברמה של microvolts כמה. המטרה של מקלט חובב הוא כפולה: בחירה, הגברה demodulating את הרדיו הרצוי, ואת ההקרנה את כל האחרים. מקלטי רדיו חובבים זמינים הן בנפרד והן כחלק מקלט-משדר.

המרכיבים העיקריים של המקלט

מקלטי רדיו חובבים צריכים להיות מסוגלים לקבל אותות חלשים ביותר, להפריד אותם רעש תחנות עוצמה כי הם תמיד נוכחים באוויר. יחד עם זאת, הם דורשים יציבות מספקת עבור הכלה שלהם demodulation. באופן כללי, הביצועים (ואת המחיר) של הרדיו תלוי ברגישות, סלקטיביות ויציבות. ישנם גורמים נוספים הקשורים למאפייני הביצועים של המכשיר. אלה כוללים כיסוי תדר וקריאה, הדגמה או מצבי גילוי עבור DV, CB, HF, רדיו VHF, דרישות הספק. למרות המקלטים להשתנות במורכבות וביצועים, כולם תומכים ארבע פונקציות בסיסיות: הקבלה, סלקטיביות, demodulation ו השמעה. חלקם כוללים גם מגברים כדי להגביר את רמת האות לערכים מקובלים.

קבלה

זוהי היכולת של המקלט לעבד אותות חלשים שנאספו על ידי האנטנה. עבור מקלט רדיו, פונקציונליות זו קשורה בעיקר לרגישות. רוב הדגמים יש כמה אשד של הגברה הדרושים כדי להגביר את העוצמה של אותות מ microvolt כדי וולט. לפיכך, הרווח הכולל של המקלט יכול להגיע כמיליון לאחד.

כדאי למתחילים לדעת שהרגישות של המקלט מושפעת מהרעש החשמלי שנוצר במעגלי האנטנה ובהתקן עצמו, במיוחד במודולי הקלט והתדר. הם מתעוררים כאשר עירור תרמי של המולקולות מוליך את הרכיבים של המגבר, כגון טרנזיסטורים וצינורות. באופן כללי, הרעש החשמלי אינו תלוי בתדירות ועולה עם הטמפרטורה ורוחב הפס.

כל הפרעה נוכחית במסופי האנטנה של המקלט מוגברת יחד עם האות המתקבל. לפיכך, יש גבול רגישות של המקלט. הדגמים המודרניים ביותר מאפשרים 1 μV או פחות. מפרטים רבים מגדירים מאפיין זה microvolts עבור 10 dB. לדוגמה, רגישות של 0.5 μV עבור 10 dB פירושה כי המשרעת של הרעש שנוצר במקלט הוא כ 10 dB מתחת 0.5 μV האות. במילים אחרות, רמת הפרעה המקלט הוא על 0.16 μV. כל אות מתחת ערך זה יהיה חופף על ידי אותם ולא יישמעו את הדינמיקה.

בתדרים של עד 20-30 מגה-הרץ, רעש חיצוני (אטמוספרי ואנתרופוגני) הוא בדרך כלל הרבה יותר גבוה מרעש פנימי. רוב מקלטי יש רגישות מספקת לעיבוד אות בטווח תדר זה.

סלקטיביות

זוהי היכולת של המקלט כדי לכוונן את האות הרצוי ולדחות אותות לא רצויים. מקלטי להשתמש באיכות גבוהה מסננים LC לעבור רק הלהקה תדר צר. לכן, רוחב הפס של המקלט חשוב לחיסול אותות לא רצויים. הסלקטיביות של מקלטי DV רבים הוא בסדר גודל של כמה מאות הרץ. זה מספיק כדי לסנן את רוב האותות קרוב תדר ההפעלה. כל מקלטי רדיו חובבים עבור להקות HF ו- SW צריך להיות סלקטיביות של כ 2500 הרץ עבור קול קול חובב. מקלטים רבים מקמ"ש DV / KV להשתמש במסננים לעבור כדי להבטיח הקבלה אופטימלית של כל סוג של אות.

Demodulation, או גילוי

זהו תהליך של פיצול רכיב LF (צליל) מן האות המוביל מודולציה נכנסות. במעגלים של demodulation, טרנזיסטורים או מנורות משמשים. שני סוגים נפוצים ביותר של גלאים המשמשים מקלטים HF הם דיודה עבור DV ו CB ו מערבל אידיאלי DV או HF.

השמעה

תהליך הקבלה הסופי הוא ההמרה של האות המזוהה לאות שמע עבור הזנה לרמקול או לאוזניות. בדרך כלל מפל עם מקדם גבוה משמש להגברת פלט חלש מן הגלאי. פלט מגבר השמע מוזן לאחר מכן לרמקול או לאוזניות להקרנה.

רוב מקלטי רדיו חובב יש רמקול פנימי שקע פלט עבור אוזניות. מגבר אודיו חד פעמי פשוט מתאים לעבודה עם אוזניות. רמקול דורש בדרך כלל מגבר שמע 2 או 3 שלבים.

מקלטים פשוטים

המקלטים הראשונים לחובבי רדיו היו המכשירים הפשוטים ביותר, שכללו מעגל מתנדנד, גלאי גבישים ואוזניות. הם יכלו לקבל רק תחנות רדיו מקומיות. עם זאת, גלאי גביש אינו מסוגל כראוי demodulate את האותות של DV או KV. בנוסף, הרגישות והסלקטיביות של תכנית כזו אינן מספקות לעבודה רדיו חובבים. ניתן להגדיל אותם על ידי הוספת מגבר אודיו לפלט של הגלאי.

מקלט רדיו הגברה ישירה

רגישות וסלקטיביות ניתן לשפר על ידי הוספת מפל אחד או יותר. סוג זה של המכשיר נקרא מקלט רווח ישיר. רבים מסחרי CB-receivers של 20 ו 30 של. משמש כזה סכימה. חלקם היו 2-4 שלבים של הגברה כדי לקבל את הרגישות הנדרשת ואת סלקטיביות.

מקלט המרה ישירה

זוהי גישה פשוטה ופופולרית לקבלת DV ו KV. אות הקלט מוזן לגלאי יחד עם RF מהגנרטור. התדירות של האחרון הוא מעט גבוה יותר (או נמוך) מאשר הראשון, כך אפשר לקבל פעימה. לדוגמה, אם הקלט הוא 7155.0 kHz, וגנרטור ה- RF מכוון ל- 7155.4 קילו-הרץ, אזי נוצר צליל צליל של 400 Hz על-ידי ערבוב בגלאי. זה האחרון נכנס למגבר ברמה גבוהה באמצעות מסנן צליל צר מאוד. הסלקטיביות בסוג זה של המקלט מושגת באמצעות מעגלי LC מתנדנדים לפני הגלאי ומסנן קול בין הגלאי לבין מגבר השמע.

Superheterodyne

פותח בתחילת 1930 במטרה לחסל את רוב הבעיות נתקל על ידי סוגים מוקדמים של מקלטי רדיו חובבים. כיום מקלט superheterodyne משמש כמעט בכל סוגי שירותי תקשורת רדיו, כולל רדיו חובב, מסחרי, כמו גם עבור משרעת ותדר אפנון וטלוויזיה. ההבדל העיקרי ממקלטי הגברה ישירה הוא ההמרה של אות ה- RF הנכנס לתוך אות RF ביניים.

מגבר RF

מכילים מעגלים LC המספקים כמה סלקטיביות ורווח מוגבל בתדירות הנדרשת. מגבר RF מספק גם שני יתרונות נוספים במקלט superheterodyne. ראשית, הוא מבודד את מפליות המערבל ואת המתנד המקומי ממעגל האנטנה. עבור מקלט רדיו, היתרון הוא כי אותות לא רצויים הם attenuated, תדירות שבו הוא כפול גבוה ככל הנדרש.

גנרטור

יש צורך ליצור אות סינוסואידאלי עם משרעת קבועה, שתדירותו שונה מזו של המוביל הנכנס בסכום השווה ל- IF. המתנד מייצר תנודות שתדירותן יכולה להיות גבוהה או נמוכה יותר מזו של המוביל. בחירה זו נקבעת על ידי רוחב הפס ואת הדרישות של כוונון RF. רוב הצמתים הללו במקלט CB ובטווח התחתון של מקלטי VHF חובבים יוצרים תדר מעל למוביל הקלט.

מיקסר

מטרת יחידה זו היא להמיר את התדר של אות המוביל הנכנס לתדר מגבר ה- IF. המיקסר מפיק 4 אותות פלט עיקריים משני אותות קלט: f ₁ , f ₂ , f ₁ + f ₂ , f _1- f ₂ . במקלט superheterodyne, רק סכום שלהם או ההבדל משמש. האחרים עלולים לגרום להפרעות אם לא יינקטו צעדים מתאימים.

מגבר אם

המאפיינים של מגבר IF במקלט superherternene מתוארים בצורה הטובה ביותר מנקודת מבט של גורם הרווח סלקטיביות. באופן כללי, הפרמטרים הללו נקבעים על ידי מגבר ה- IF. הסלקטיביות של מגבר ה- IF צריכה להיות שווה לרוחב הפס של אות ה- RF המאופנן. אם הוא גדול יותר, אז כל תדר סמוך הוא דילג גורם הפרעה. מצד שני, אם סלקטיביות הוא צר מדי, כמה sidebands ינותק. הדבר גורם לאובדן בהירות בעת הפעלת הצליל עם רמקול או אוזניות.

רוחב הפס האופטימלי של מקלט גל קצר הוא 2300-2500 הרץ. למרות שחלק מהסיבובים הגבוהים הקשורים לאותות דיבור עוברים מעבר ל - 2500 הרץ, ההפסד שלהם אינו משפיע באופן משמעותי על הצליל או על המידע המועבר על ידי המפעיל. סלקטיביות של 400-500 הרץ מספיקה לפעולה של DV. פס צר זה מסייע לדחות כל אות תדר קרוב שיכול להפריע לקליטה. במקלטי רדיו חובבים, שמחירם גבוה יותר, 2 או יותר אם בשלבי הגברה משמשים עם מסנן גבישי סלקטיבי או מכני. עם הסדר זה, מעגלים LC וממירים IF משמשים בין היחידות.

בחירת התדר הבינוני נקבעת על ידי מספר גורמים, הכוללים: הגברה, סלקטיביות ודיכוי אותות. עבור להקות בתדר נמוך (80 ו 40 מ '), IF המשמש מקלטי רדיו מודרנית רבים הוא 455 קילוהרץ. מגברי ה- IF יכולים לספק רווח מעולה וסלקטיביות של 400-2500 הרץ.

גלאים וגנרטורים

איתור, או demodulation, מוגדר כתהליך של הפרדת רכיבי השמע מן האות המוביל מודולציה. גלאים מקלטי superheterodyne נקראים גם משני, העיקרי הוא הרכבה מערבל.

בקרת רווח אוטומטית

מטרת הצומת AGC היא לשמור על רמה קבועה של אות הפלט, למרות השינויים באות הקלט. גלי רדיו המתפשטים דרך יונוספרה נחלשים, ואז מוגבר בשל תופעה הידועה בשם דהייה. זה מוביל לשינוי ברמת הקבלה על תשומות האנטנה על פני מגוון רחב של ערכים. מאז המתח של האות המותקן בגלאי הוא יחסי למשרעת של האות קיבל, חלק ממנו ניתן להשתמש כדי לשלוט על רווח. עבור מקלטים באמצעות טרנזיסטורים צינור או npn על הצמתים שקדמו לגלאי, מתח שלילי מוחל על מנת להפחית את CW. מגברים ומערבלים באמצעות טרנזיסטורים PNP דורשים מתח חיובי.

כמה מקלטי רדיו חובבים, במיוחד הטרנזיסטורים הטובים ביותר, יש מגבר עם AGC עבור שליטה רבה יותר על המאפיינים של המכשיר. התאמה אוטומטית יכול להיות קבועי זמן שונים עבור אותות מסוגים שונים. הזמן הקבוע מציין את משך השליטה לאחר סיום השידור. לדוגמה, במהלך המרווחים בין הביטויים, מקלט ה- HF יתחדש מיידית לרווח המלא, דבר שיגרום להתפרצות רעש מטרידה.

מדידת עוצמת האות

במקלט ובמקמ"ש יש אינדיקטור המציין את עוצמתו היחסית של השידור. בדרך כלל, חלק מן האות IF מתוקן מן הגלאי הוא מוזן מיקרו או מילימטר. אם המקלט יש מגבר AGC, אז הצומת הזה יכול לשמש גם כדי לשלוט על מחוון. רוב המטרים מכוילים ביחידות S (1 עד 9), המייצגים שינוי של 6-dB בערך האות המתקבל. הקריאה הממוצעת או S-9 משמשת להצביע על רמה של 50 μV. המחצית העליונה של סולם מטר מטר מכויל בדציבלים מעל S-9, בדרך כלל עד 60 dB. משמעות הדבר היא כי עוצמת האות קיבל הוא 60 dB מעל 50 μV והוא שווה ל 50 mV.

המדד נדיר לעתים נדירות, שכן גורמים רבים משפיעים על פעולתו. עם זאת, זה מאוד שימושי בקביעת עוצמת יחסית של אותות נכנסים, כמו גם בעת בדיקה או כוונון המקלט. במקמ"שי רבים, האינדיקטור משמש להצגת הסטטוס של פונקציות המכשיר, כמו הזרם הסופי של מגבר ה- RF וכוח פלט ה- RF.

הפרעות ומגבלות

כדאי למתחילים לדעת שכל מקלט עלול להיתקל בקשיי קליטה בשל שלושה גורמים: רעש חיצוני ופנימי ואיתות מפריע. הפרעות חיצוניות על HF, במיוחד מתחת ל -20 MHz, גבוהות בהרבה מרעש פנימי. רק בתדרים גבוהים יותר צמתים מקלט הם איום על אותות חלשים ביותר. רוב הרעש נוצר בבלוק הראשון, הן במגבר תדר רדיו והן במערבל המיקסר. כדי להפחית את ההפרעה הפנימית של המקלט לרמה מינימלית, הרבה מאמץ כבר exerted. כתוצאה מכך הופיעו מעגלים ורכיבי רעש נמוכים.

הפרעות חיצוניות עלולות לגרום לבעיות בעת קבלת אותות חלשים משתי סיבות. ראשית, ההפרעה הלכודה על ידי האנטנה יכולה להסוות את השידור. אם האחרון הוא קרוב או מתחת לרמה של רעש נכנס, הקבלה כמעט בלתי אפשרי. כמה מפעילי מנוסים יכולים לקבל שידורים על DV אפילו עם הפרעה גדולה, אבל הקול אותות חובבים אחרים בתנאים אלה הם בלתי נתפסים.