pengayun tempatan (pengayun induk) dalam penerima (penghantar) dalam kebanyakan kes dipanggil penjana isyarat, yang menentukan kekerapan penerimaan. Walaupun peranannya dipanggil bantu, ia mempunyai kesan yang sangat ketara terhadap kualiti peranti penerima atau pemancar.
Kandungan
Tujuan pengayun tempatan dan prinsip penerimaan heterodyne
Pada awal penerimaan radio, apabila membina litar penerima, mereka mengetepikan pengayun tempatan. Isyarat yang dipilih oleh litar berayun input telah dikuatkan, dan kemudian ia dikesan dan disalurkan kepada penguat frekuensi rendah. Dengan perkembangan litar, masalah membina penguat frekuensi radio dengan keuntungan besar telah timbul.
Untuk merangkumi julat yang besar, ia dilakukan dengan lebar jalur yang luas, yang menjadikannya terdedah kepada pengujaan diri. Penguat suis ternyata terlalu rumit dan menyusahkan.
Segala-galanya berubah dengan penciptaan penerimaan heterodyne.Isyarat daripada pengayun boleh melaras (atau tetap) disalurkan kepada pengadun. Isyarat yang diterima disalurkan kepada input pengadun yang lain, dan output adalah sejumlah besar frekuensi gabungan, yang merupakan jumlah dan perbezaan frekuensi pengayun tempatan dan isyarat yang diterima dalam pelbagai kombinasi. Aplikasi praktikal biasanya mempunyai dua frekuensi:
- fheterodyne-fsignal;
- isyarat f - f heterodyne.
Frekuensi ini dipanggil frekuensi cermin berkenaan antara satu sama lain. Penerimaan dijalankan pada satu saluran, yang kedua ditapis oleh litar input penerima. Perbezaannya dipanggil frekuensi perantaraan (IF), nilainya dipilih semasa mereka bentuk peranti penerima atau pemancar. Frekuensi gabungan yang selebihnya ditapis oleh penapis frekuensi pertengahan.
Untuk peralatan industri, terdapat piawaian untuk memilih nilai IF. Dalam peralatan amatur, frekuensi ini dipilih daripada pelbagai keadaan, termasuk ketersediaan komponen untuk membina penapis jalur sempit.
Frekuensi perantaraan yang dipilih oleh penapis dikuatkan dalam penguat IF. Oleh kerana frekuensi ini ditetapkan, dan lebar jalurnya kecil (2.5 ... 3 kHz sudah cukup untuk menghantar maklumat suara), penguat untuknya boleh dibuat jalur sempit dengan keuntungan tinggi dengan mudah.
Terdapat litar di mana jumlah kekerapan digunakan - isyarat f + f heterodyne. Skim sedemikian dirujuk sebagai skim "transformasi ke atas". Prinsip ini memudahkan pembinaan litar input penerima.
Terdapat juga teknik penukaran langsung (jangan dikelirukan dengan amplifikasi langsung!), Di mana penerimaan dijalankan hampir pada frekuensi pengayun tempatan.Litar sedemikian dicirikan oleh kesederhanaan reka bentuk dan pelarasan, tetapi peralatan penukaran langsung mempunyai kelemahan yang wujud yang merendahkan kualiti kerja dengan ketara.
Pemancar juga menggunakan pengayun tempatan. Mereka melakukan fungsi yang bertentangan - mereka memindahkan isyarat termodulat frekuensi rendah ke frekuensi penghantaran. Dalam peralatan komunikasi, mungkin terdapat beberapa pengayun tempatan. Jadi, jika litar dengan dua atau lebih penukaran frekuensi digunakan, ia menggunakan, masing-masing, dua atau lebih pengayun tempatan. Juga, litar mungkin mengandungi pengayun tempatan yang melaksanakan fungsi tambahan - pemulihan pembawa yang ditindas semasa penghantaran, pembentukan bungkusan telegraf, dsb.
Kuasa pengayun tempatan dalam penerima adalah kecil. Beberapa miliwatt dalam kebanyakan kes sudah cukup untuk sebarang tugas. Tetapi isyarat pengayun tempatan, jika litar penerima membenarkannya, boleh bocor ke dalam antena, dan ia boleh diterima pada jarak beberapa meter.
Terdapat legenda di kalangan amatur radio bahawa semasa larangan mendengar stesen radio Barat, wakil perkhidmatan khas berjalan di sepanjang pintu masuk rumah dengan penerima ditala pada frekuensi "suara musuh" (dilaraskan untuk frekuensi pertengahan) . Dengan adanya isyarat, ia didakwa mungkin untuk menentukan siapa yang mendengar siaran yang dilarang.
Keperluan untuk parameter pengayun tempatan
Keperluan utama untuk isyarat pengayun tempatan ialah ketulenan spektrum. Jika pengayun tempatan menjana voltan selain daripada sinusoid, maka frekuensi gabungan tambahan muncul dalam pengadun.Jika ia jatuh ke dalam jalur ketelusan penapis input, ini membawa kepada saluran penerimaan tambahan, serta kemunculan "titik pukulan" - pada beberapa frekuensi penerimaan, wisel berlaku yang mengganggu penerimaan isyarat berguna.
Keperluan lain ialah kestabilan tahap isyarat keluaran dan kekerapannya. Yang kedua adalah penting terutamanya apabila memproses isyarat dengan pembawa yang ditindas (SSB (OBP), DSB (DBP), dll.) Tidak sukar untuk mendapatkan invarian tahap output dengan menggunakan pengawal selia voltan untuk menggerakkan pengayun induk dan memilih mod yang betul bagi unsur aktif (transistor).
Ketekalan frekuensi bergantung pada kestabilan elemen frekuensi pemacu (kapasiti dan kearuhan litar berayun), serta pada invarian kapasitans pelekap. Ketidakstabilan elemen LC ditentukan, sebahagian besarnya, oleh perubahan suhu semasa operasi pengayun tempatan. Untuk menstabilkan komponen litar, ia diletakkan dalam termostat, dan langkah khas juga digunakan untuk mengimbangi sisihan suhu dalam nilai kemuatan dan kearuhan. Induktor biasanya dibuat supaya benar-benar stabil dari segi haba.
Untuk ini, reka bentuk khas digunakan - gegelung dililit dengan ketegangan wayar yang kuat, lilitan diisi dengan sebatian untuk mengelakkan peralihan lilitan, wayar dibakar ke dalam bingkai seramik, dsb.
Untuk mengurangkan kesan suhu pada kapasitansi kapasitor pemacu, ia terdiri daripada dua atau lebih elemen, memilihnya dengan nilai dan tanda pekali suhu kemuatan yang berbeza supaya ia saling dikompensasikan semasa pemanasan atau penyejukan.
Disebabkan masalah dengan kestabilan terma, pengayun tempatan yang dikawal secara elektronik, di mana varicaps digunakan sebagai kapasiti, tidak digunakan secara meluas. Kebergantungan mereka pada pemanasan adalah tidak linear, dan sangat sukar untuk mengimbanginya. Oleh itu, varicap hanya digunakan sebagai elemen detuning.
Kapasiti pelekap menambah sehingga kemuatan kapasitor pemacu, dan ketidakstabilannya juga membawa kepada hanyutan frekuensi. Untuk mengelakkan ketidakstabilan pemasangan, semua elemen pengayun tempatan mesti dipasang dengan sangat tegar untuk mengelakkan anjakan yang minimum berbanding satu sama lain.
Kejayaan sebenar dalam pembinaan pengayun induk adalah pembangunan pada 30-an abad terakhir teknologi tuangan serbuk di Jerman. Ini memungkinkan untuk menghasilkan bentuk tiga dimensi yang kompleks untuk komponen peralatan radio, yang memungkinkan untuk mencapai ketegaran pelekap yang belum pernah terjadi sebelumnya pada masa itu. Ini memungkinkan untuk membawa kebolehpercayaan sistem komunikasi radio Wehrmacht ke tahap yang baharu.
Jika pengayun tempatan tidak boleh ditala, elemen tetapan frekuensi biasanya resonator kuarza. Ini memungkinkan untuk mendapatkan kestabilan generasi yang sangat tinggi.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terdapat trend peralihan dalam penggunaan pensintesis frekuensi digital sebagai pengayun tempatan dan bukannya pengayun LC. Kestabilan voltan keluaran dan kekerapan di dalamnya mudah dicapai, tetapi ketulenan spektrum meninggalkan banyak yang diingini, terutamanya jika isyarat dijana menggunakan litar mikro yang murah.
Hari ini, teknologi penerimaan radio lama digantikan dengan yang baharu, seperti DDC - pendigitalan langsung.Masanya tidak lama lagi apabila pengayun tempatan dalam peralatan penerima akan hilang sebagai kelas. Tetapi ini tidak akan datang secepat ini, jadi pengetahuan tentang heterodina dan prinsip penerimaan heterodina akan menjadi permintaan untuk masa yang lama akan datang.
Artikel yang serupa:
