Parametri base di trasmettitori e ricevitori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante

 Commenti sull'articolo

Per capire cos'è un particolare dispositivo, è necessario conoscerne i parametri. Dato che costruiremo ricevitori e trasmettitori, sarebbe bello sapere in base a quali criteri vengono classificati.

Ora è tutto in ordine.

Frequenza operativa (gamma di frequenza)

Se il trasmettitore o il ricevitore è sintonizzato su una certa frequenza, allora possiamo parlare одной frequenza operativa. Se durante il funzionamento è possibile sintonizzare la frequenza operativa, è necessario nominare диапазон frequenze operative, entro le quali è possibile effettuare la regolazione.

Viene misurato in kilohertz (kHz), megahertz (MHz) o gigahertz (GHz).

In precedenza, per determinare la gamma di frequenza, più spesso non veniva utilizzata la frequenza, ma la lunghezza d'onda. Da qui vennero i nomi delle gamme LW (onde lunghe), SV, (onde medie) HF (onde corte), VHF (onde ultracorte).

Per convertire la lunghezza d'onda in frequenza, devi dividere per essa la velocità della luce (300 m/s). Questo è,

dove:

- lunghezza d'onda (m)

c - velocità della luce (m/s)

F - frequenza (Hz)

Ora non è difficile per te calcolare quelle che i nostri nonni chiamavano "onde ultracorte". Sì, sì, non stupirti, la gamma di 65 ... 75 MHz non è più solo "breve" ma "ultracorta". Ma la loro lunghezza arriva fino a 4 metri! Per confronto, la lunghezza d'onda di un telefono cellulare GSM è di 15 ... 30 cm (a seconda della portata).

Con lo sviluppo della tecnologia e lo sviluppo di nuove gamme di frequenza, iniziarono a ricevere nomi inimmaginabili come "ultra-corto", "iper-corto", ecc. Ora la frequenza è più comunemente usata per designare un intervallo. Questo è più conveniente anche se non è necessario ricalcolare nulla e ricordare la velocità della luce. Tuttavia, la velocità della luce non fa ancora male da ricordare :)

Lavoreremo principalmente sulle bande di trasmissione VHF. Ce ne sono due: VHF-1 - ciò che viene comunemente chiamato "VHF" e VHF-2 - ciò che viene comunemente chiamato "FM". Il nome FM deriva dall'inglese Frequency Modulation - Frequency Modulation (leggiamo sulla modulazione di seguito). In effetti, per essere seri, chiamare la gamma di frequenze in base al tipo di modulazione è tecnicamente analfabeta. Tuttavia, tra le persone questo nome è saldamente radicato ed è diventato un nome familiare. Non c'è niente che tu possa fare al riguardo.

Tipo di modulazione

Sono ampiamente utilizzati due tipi di modulazione: ampiezza (AM) e frequenza (FM). In borghese suona come AM e FM. In realtà, la gamma "FM" preferita da tutti ha preso il nome proprio dalla modulazione di frequenza con cui funzionano tutte le stazioni radio di questa gamma. C'è anche la modulazione di fase, abbreviata in FM, ma già, nelle nostre lettere. Per favore, non confonderti con la FM borghese!

FM, a differenza di AM, è più protetto dal rumore degli impulsi. In generale, alle frequenze in cui si trovano le stazioni radio VHF, l'uso dell'FM è più conveniente dell'AM, motivo per cui viene utilizzato lì. Tuttavia, il segnale televisivo viene comunque trasmesso con modulazione di ampiezza, indipendentemente dalla frequenza. Ma questa è una storia completamente diversa.

La modulazione di frequenza è a banda stretta e a banda larga. L'FM a banda larga viene utilizzato nelle stazioni radio trasmesse: la sua deviazione è di 75 kHz.

Nelle stazioni radio di comunicazione e in altre apparecchiature radio non di trasmissione, viene utilizzata più spesso l'FM a banda stretta, con una deviazione di circa 3 kHz. È più immune alle interferenze perché consente una sintonizzazione più nitida del ricevitore sulla portante.

Quindi le nostre gamme sono:

VHF-1 - 65,0...74,0 MHz, modulazione - frequenza

VHF-2 ("FM") - 88,0...108,0 MHz, modulazione - frequenza

Potenza di uscita

Più potente è il trasmettitore, più lontano può trasmettere il segnale, più facile sarà riceverlo.

In quasi tutte le descrizioni di un bug, è scritto il suo raggio d'azione. Di solito - a partire da 50 me termina con tre chilometri ... Questa informazione non può essere presa sul serio. Non approfittare mai di un raggio di 1 km in una città, o non arrabbiarti a cinquanta metri in un'area aperta - dopotutto, gli autori non forniscono mai i parametri del ricevitore con cui è stato testato questo bug. Vale a dire: non nominano la sensibilità di questo ricevitore. Ma molto dipende da questo. Puoi testare un potente trasmettitore con un ricevitore con una sensibilità scadente e ottenere come risultato una portata ridotta. O viceversa, ascolta un trasmettitore a bassa potenza attraverso un ricevitore sensibile e ottieni una portata maggiore. Pertanto, quando si considera uno schema di bug, prima di tutto, prestare attenzione non ai paroloni, ma ai fatti nudi. Vale a dire: prova a stimare la potenza del trasmettitore. Solitamente la potenza non è indicata nella descrizione del bug (gli autori semplicemente non la misurano, ritenendola sufficiente per misurare il "range"). Pertanto, possiamo solo "a occhio" determinare di cosa è capace lo scarabeo.

Per questo devi guardare:

- Tensione di alimentazione. Più - più potenza (ceteris paribus)

- Il valore del transistor nello stadio finale (o generatore, se l'antenna è collegata direttamente ad esso). Se c'è un pessimo KT315, non puoi aspettare molta potenza dal circuito, non aspetterai. E se provi ad alzarlo, il transyuk, senza dire nulla, esploderà semplicemente a tradimento ... È meglio se c'è un transistor KT6xx o KT9xx, ad esempio KT608, KT645, KT904, KT920, ecc.

- Resistenza dei transistor nei circuiti collettore ed emettitore dello stadio finale. Più sono piccoli, maggiore è la potenza (ppr).

Per confronto dirò questo: una potenza di 1 W è sufficiente in condizioni urbane per circa un chilometro, a condizione che la sensibilità del ricevitore sia di circa 1 μV.

Sensibilità del ricevitore

Bene, abbiamo già iniziato a parlare di sensibilità.

La sensibilità dipende per il 90 percento dalla "rumorosità" dello stadio di ingresso del ricevitore. Pertanto, per ottenere buoni risultati, è necessario utilizzare transistor a basso rumore. Spesso utilizzati dai lavoratori sul campo, fanno meno rumore.

Per i ricevitori VHF, la sensibilità è generalmente compresa tra 0,1 e 10 μV. I valori dati sono estremi. Per ottenere una sensibilità di 0,1, devi sudare molto. Proprio come devi mancare di rispetto a te stesso per realizzare un ricevitore con una sensibilità di 10 μV. La verità è da qualche parte nel mezzo. Circa 1 ... 3 μV è il valore di sensibilità ottimale.

Impedenza di uscita del trasmettitore

Questo è molto importante da sapere, perché puoi realizzare un trasmettitore molto fine e potente e non ottenere nemmeno un decimo della potenza nominale da esso a causa di un abbinamento improprio con l'antenna.

Quindi, l'antenna ha una resistenza R, diciamo 100 ohm. Per irradiare potenza P con questa antenna, diciamo - 4 watt, è necessario applicare ad essa una tensione U, che viene calcolata secondo la legge di Ohm:

U2=PR

U2=100*4=400 U = 20 V

Ho 20 volt.

Ad una tensione di 20 volt, lo stadio di uscita del trasmettitore deve mantenere una potenza di 4 watt, mentre la corrente scorrerà attraverso di esso

I = P / U = 0,2 A = 200 mA

Pertanto, questo trasmettitore con una resistenza di 100 ohm sviluppa una potenza di 4 watt.

E se invece di un'antenna da 100 ohm colleghi un'antenna da 200 ohm? (E la tensione è la stessa - 20 V)

Consideriamo:

P = UI = U(U/R) = 20(20/200) = 2W

Due volte più piccolo! Cioè, fisicamente, lo stadio di uscita è pronto per pompare 4 watt, ma non può, poiché è limitato da una tensione di 20 volt.

Un'altra situazione: la resistenza dell'antenna è di 50 ohm, ovvero 2 volte inferiore. Che succede? La doppia potenza andrà ad esso, la doppia corrente scorrerà attraverso lo stadio finale - e il transistor nello stadio finale sarà significativamente coperto da un bacino di rame ...

Insomma, perché sono tutto questo? E al fatto che è necessario sapere che tipo di carico abbiamo il diritto di connetterci all'uscita del trasmettitore e quale - non a destra. Cioè, è necessario conoscere l'impedenza di uscita del trasmettitore.

Ma dobbiamo anche conoscere la resistenza dell'antenna. Ma qui è più difficile: è molto difficile da misurare. Ovviamente puoi calcolare, ma il calcolo non darà un valore esatto. La teoria è sempre in contrasto con la pratica. Come essere?

Molto semplice. Esistono circuiti speciali che consentono di modificare l'impedenza di uscita. Sono chiamati "schemi di corrispondenza". Due tipi sono i più comuni: basati su un trasformatore e basati su un filtro P. I circuiti di adattamento sono solitamente posizionati sullo stadio di uscita dell'amplificatore e assomigliano a questo (a sinistra - trasformatore, a destra - basato sul filtro P):

(clicca per ingrandire)

Per regolare l'impedenza di uscita del circuito del trasformatore, è necessario modificare il numero di giri dell'II avvolgimento.

Per configurare un circuito con un filtro P, è necessario regolare l'induttanza L 1 e la capacità C 3.

La sintonizzazione viene eseguita con il trasmettitore acceso e l'antenna standard collegata. Allo stesso tempo, la potenza del segnale emesso dall'antenna viene misurata utilizzando un dispositivo speciale: un misuratore di onde (questo è un tale ricevitore con un millivoltmetro). Durante il processo di sintonizzazione, viene raggiunto il valore massimo della potenza irradiata. Si consiglia vivamente di non sintonizzare potenti trasmettitori in prossimità dell'antenna. A meno che, ovviamente, tua madre non voglia avere nipoti ... :)

Impedenza di ingresso del ricevitore

Quasi la stessa. Tranne i nipoti. Il segnale ricevuto è troppo debole per danneggiare il pool genetico domestico.

L'adattamento della resistenza viene eseguito utilizzando il circuito oscillatorio di ingresso. L'antenna è collegata a una parte delle spire del circuito, o tramite una bobina di accoppiamento, o tramite un condensatore. Gli schemi sono qui:

(clicca per ingrandire)

Il segnale dal circuito può anche essere prelevato sia direttamente, come mostrato negli schemi, sia attraverso la bobina di accoppiamento, o da parte delle spire. In generale, dipende dalla volontà del progettista e dalle condizioni specifiche.

Coefficiente armonico

Ci dice quanto è "sinusoidale" il segnale emesso dal trasmettitore. Meno k.g. - più il segnale sembra un seno. Tuttavia, accade anche che visivamente - sembra essere un seno e armoniche - oscurità. Quindi, dopotutto, non un seno. Gli esseri umani tendono a commettere errori. La tecnica è più oggettiva nella sua valutazione.

Ecco come appare un seno "puro" (l'onda sinusoidale è generata dal generatore di suoni WaveLab):

Le armoniche sorgono, come sappiamo, a causa della distorsione non lineare del segnale. Le distorsioni possono verificarsi per vari motivi. Ad esempio, se il transistor di amplificazione opera in una sezione non lineare della caratteristica di trasferimento. In altre parole, se le variazioni di corrente di base sono uguali, le variazioni di corrente del collettore non sono uguali. Questo può essere in due casi:

1. Al transistor viene applicata una corrente di polarizzazione insufficiente. Cioè, in assenza di segnale, è completamente chiuso e inizia ad aprirsi solo con un aumento del livello del segnale. Allo stesso tempo, i fondi della sinusoide di uscita vengono "abbattuti": 

   

   A proposito, gli stadi di uscita della maggior parte dei trasmettitori funzionano in modalità C. Questa modalità non implica la presenza di uno spostamento di base.

   Cioè, alle uscite di tali cascate ci sarà sempre un segnale con i fondi tagliati. Ma lo sopportano a causa dell'elevata efficienza di tali cascate. Le armoniche vengono tagliate dai filtri dopo la cascata. A proposito, le cascate mostrate nei diagrammi corrispondenti funzionano solo in modalità C.

2. L'ampiezza del segnale di ingresso è troppo alta e non è possibile fornire la corrente di collettore richiesta.

   Per esempio:

   C'è una resistenza da 100 ohm nel circuito del collettore del transistor,

   tensione di alimentazione - 25 V.

   Di conseguenza, con un transistor completamente aperto, la corrente del collettore sarà 25/100 = 0,25 A = 250 mA.

   Il guadagno del transistor è 50, ovvero la corrente del collettore è 50 volte la corrente di base.

   Ora questa situazione: alla base è stata applicata una corrente di 10 mA. Quale sarà la corrente del collettore?

   Che cosa? 500 mA? Niente del genere! Abbiamo appena detto che con un transistor COMPLETAMENTE aperto, la corrente del collettore è di 250 mA. Quindi, più di questo valore, non può stare sotto nessuna salsa. Se aumentiamo la corrente di base da zero a 10 mA, la corrente del collettore aumenterà solo fino a diventare 250 mA. Dopodiché, non aumenterà, non importa quanto aumentiamo la corrente di base. Questa modalità transistor è chiamata " modalità di saturazione ". Nel momento in cui la corrente del collettore raggiunge i 250 mA, la corrente di base è 250/50 - 5 mA. Cioè, per il corretto funzionamento di questo stadio, non è possibile applicare una corrente superiore a 5 mA al suo ingresso. Lo stesso cosa succede con il segnale.Se il segnale corrente "va fuori scala" oltre un certo valore, allora il transistor va in saturazione.Sull'oscillogramma, questo si manifesta sotto forma di cime "tagliate" della sinusoide:

   

Oltre a tali distorsioni caratteristiche, ci sono anche varie altre distorsioni non lineari del segnale. I filtri di frequenza sono progettati per gestire tutte queste distorsioni. Di solito vengono utilizzati filtri passa-basso (LPF), poiché, come accennato in precedenza, le frequenze armoniche sono generalmente superiori alla frequenza del segnale desiderato. L'LPF passa la frequenza fondamentale e "taglia" tutte le frequenze che sono più alte della fondamentale. Allo stesso tempo, il segnale, come per magia, si trasforma in un seno di pura bellezza.

Selettività del ricevitore

Questo parametro indica quanto bene il ricevitore può separare il segnale della frequenza richiesta dai segnali di altre frequenze. Misurato in decibel (dB) rispetto a un canale di frequenza oa un canale immagine adiacente (nei ricevitori eterodina).

Il fatto è che migliaia di tutti i tipi di oscillazioni elettromagnetiche volano costantemente nell'aria: da stazioni radio, trasmettitori televisivi, i nostri "amici mobili" preferiti, ecc. e così via. Differiscono solo per potenza e frequenza. È vero, non devono differire in potenza: questo non è un criterio di selezione. La sintonizzazione su qualsiasi stazione radio, sia essa il canale MTV o la base del radiotelefono di casa, avviene proprio in frequenza. Allo stesso tempo, il ricevitore è responsabile: scegliere tra migliaia di frequenze - l'unica, l'unica e unica, che vogliamo ricevere. Se non ci sono segni di vita intelligente a frequenze ravvicinate, bene. E se da qualche parte in mezzo megahertz dalla nostra stazione radio, c'è un segnale da un'altra stazione radio? Questo non è molto buono. È qui che è necessaria una buona selettività del ricevitore.

La selettività del ricevitore dipende principalmente dal fattore di qualità dei circuiti oscillatori. Più in dettaglio, ci occuperemo della selettività quando si considerano circuiti ricevitori specifici.

I restanti quattro parametri si riferiscono al percorso a bassa frequenza del ricevitore e del trasmettitore.

Sensibilità sull'ingresso a bassa frequenza del trasmettitore

Più sensibile è l'ingresso del trasmettitore, più debole è il segnale che può essere applicato ad esso. Questo parametro è particolarmente importante nei bug, dove il segnale viene prelevato dal microfono e ha una potenza molto bassa. Se necessario, la sensibilità viene aumentata da ulteriori stadi di amplificazione.

Potenza di uscita LF del ricevitore

La potenza del segnale emessa dal ricevitore. Devi conoscerlo per scegliere l'amplificatore di potenza giusto per un'ulteriore amplificazione.

THD (Distorsione armonica totale)

Ebbene, in generale, abbiamo già capito cosa sono le distorsioni non lineari e da dove vengono. Ma! Se è sufficiente mettere un filtro sul percorso HF - e tutto andrà bene, allora nel percorso audio è molto più difficile "trattare" le distorsioni non lineari. Più precisamente, è semplicemente impossibile. Pertanto, con un segnale audio o qualsiasi altro segnale modulante, è necessario maneggiarlo con molta attenzione in modo che abbia la minore distorsione non lineare possibile.

Pubblicazione: radiokot.ru

Vedi altri articoli sezione Radioamatore principiante.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Il rumore del traffico ritarda la crescita dei pulcini 06.05.2024

I suoni che ci circondano nelle città moderne stanno diventando sempre più penetranti. Tuttavia, poche persone pensano a come questo rumore influisce sul mondo animale, in particolare su creature così delicate come i pulcini che non si sono ancora schiusi dalle uova. Recenti ricerche stanno facendo luce su questo problema, indicando gravi conseguenze per il loro sviluppo e la loro sopravvivenza. Gli scienziati hanno scoperto che l'esposizione dei pulcini di zebra Diamondback al rumore del traffico può causare gravi interruzioni al loro sviluppo. Gli esperimenti hanno dimostrato che l’inquinamento acustico può ritardare significativamente la schiusa e che i pulcini che emergono devono affrontare una serie di problemi che promuovono la salute. I ricercatori hanno anche scoperto che gli effetti negativi dell’inquinamento acustico si estendono anche agli uccelli adulti. Le ridotte possibilità di riproduzione e la diminuzione della fertilità indicano gli effetti a lungo termine che il rumore del traffico ha sulla fauna selvatica. I risultati dello studio ne evidenziano la necessità ... >>

Altoparlante wireless Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Nel mondo della moderna tecnologia audio, i produttori puntano non solo ad una qualità del suono impeccabile, ma anche a combinare funzionalità ed estetica. Uno degli ultimi passi innovativi in ​​questa direzione è il nuovo sistema di altoparlanti wireless Samsung Music Frame HW-LS60D, presentato all'evento World of Samsung 2024. Il Samsung HW-LS60D è molto più di un semplice altoparlante, è l'arte del suono in stile cornice. La combinazione di un sistema a 6 altoparlanti con supporto Dolby Atmos e un elegante design della cornice per foto rende questo prodotto l'aggiunta perfetta a qualsiasi interno. Il nuovo Samsung Music Frame è dotato di tecnologie all'avanguardia tra cui l'audio adattivo che offre dialoghi chiari a qualsiasi livello di volume e l'ottimizzazione automatica della stanza per una riproduzione audio ricca. Con il supporto per le connessioni Spotify, Tidal Hi-Fi e Bluetooth 5.2, nonché l'integrazione dell'assistente intelligente, questo altoparlante è pronto a soddisfare le tue esigenze. ... >>

Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici 05.05.2024

Il mondo moderno della scienza e della tecnologia si sta sviluppando rapidamente e ogni giorno compaiono nuovi metodi e tecnologie che ci aprono nuove prospettive in vari campi. Una di queste innovazioni è lo sviluppo da parte di scienziati tedeschi di un nuovo modo di controllare i segnali ottici, che potrebbe portare a progressi significativi nel campo della fotonica. Una recente ricerca ha permesso agli scienziati tedeschi di creare una piastra d'onda sintonizzabile all'interno di una guida d'onda di silice fusa. Questo metodo, basato sull'utilizzo di uno strato di cristalli liquidi, consente di modificare efficacemente la polarizzazione della luce che passa attraverso una guida d'onda. Questa svolta tecnologica apre nuove prospettive per lo sviluppo di dispositivi fotonici compatti ed efficienti in grado di elaborare grandi volumi di dati. Il controllo elettro-ottico della polarizzazione fornito dal nuovo metodo potrebbe fornire la base per una nuova classe di dispositivi fotonici integrati. Ciò apre grandi opportunità per ... >>

Notizie casuali dall'Archivio sedia antiterrorismo 08.11.2004 L'azienda americana "Ekko Design" ha progettato una sedia da ufficio che aiuterà a sopravvivere a un attacco terroristico all'edificio in cui si trova l'ufficio, così come in caso di esplosione, incendio o terremoto. Nella parte posteriore della sedia sono nascosti un giubbotto antincendio con respiratore e casco, un kit di pronto soccorso, un coltello affilato e un cavo. Nella giacca è integrato un radiofaro, che facilita la ricerca di una persona sotto le macerie, c'è anche un ricevitore radio in miniatura. Lo schienale stesso è montato su uno dei braccioli e si trasforma in una pala per rimuovere i detriti. L'altro bracciolo può fungere da piede di porco curvo per aprire porte bloccate e spostare vari ostacoli. Solo una gamba con ruote, stranamente, non ha trovato alcun uso di emergenza.

Altre notizie interessanti:

▪ Supporto DisplayPort in USB Type-C

▪ Monitor professionale RadiForce RX350

▪ I LED organici stanno diventando più economici

▪ gelato al frumento

▪ Terremoto previsto a New York

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito Comunicazioni radio civili. Selezione dell'articolo

▪ articolo Concetti di scienze naturali moderne. Note di lettura

▪ articolo Come funziona la valvola di regolazione automatica per il riscaldamento degli ambienti? Risposta dettagliata

▪ raccoglitore di articoli. Istruzioni standard sulla protezione del lavoro

▪ articolo Amplificatore di potenza su chip TDA1562 (55 watt). Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

▪ article Inverter a potenza ridotta due tempi, 190-230/6-27 volt 6 ampere. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito

www.diagram.com.ua
2000-2024