Antena radio amatur menerima ratusan dan ribuan isyarat radio secara serentak. Frekuensinya mungkin berbeza-beza bergantung pada penghantaran pada gelombang panjang, sederhana, pendek, ultrashort dan jalur televisyen. Stesen amatur, kerajaan, komersial, maritim dan lain-lain beroperasi di antaranya. Amplitud isyarat yang digunakan pada input antena penerima berbeza daripada kurang daripada 1 μV kepada banyak milivolt. Kenalan radio amatur berlaku pada tahap mengikut susunan beberapa mikrovolt. Tujuan penerima amatur adalah dua: untuk memilih, menguatkan dan menyahmodulasi isyarat radio yang diingini, dan menapis semua yang lain. Penerima untuk radio amatur tersedia secara berasingan dan sebagai sebahagian daripada transceiver.
Komponen utama penerima
Penerima radio Ham mesti boleh menangkap isyarat yang sangat lemah, memisahkannya daripada bunyi bising dan stesen berkuasa yang sentiasa disiarkan. Pada masa yang sama, kestabilan yang mencukupi diperlukan untuk pengekalan dan penyahmodulatan mereka. Secara umum, prestasi (dan harga) penerima radio bergantung pada kepekaan, selektiviti dan kestabilannya. Terdapat faktor lain yang berkaitan dengan operasiciri peranti. Ini termasuk liputan frekuensi dan bacaan, mod penyahmodulasi atau pengesanan untuk radio LW, MW, HF, VHF, keperluan kuasa. Walaupun penerima berbeza dalam kerumitan dan prestasi, semuanya menyokong 4 fungsi asas: penerimaan, selektiviti, penyahmodulasi dan main balik. Ada juga yang menyertakan penguat untuk meningkatkan isyarat ke tahap yang boleh diterima.
Sambutan
Ini ialah keupayaan penerima untuk mengendalikan isyarat lemah yang diambil oleh antena. Untuk penerima radio, fungsi ini berkaitan terutamanya dengan sensitiviti. Kebanyakan model mempunyai beberapa peringkat penguatan yang diperlukan untuk meningkatkan kuasa isyarat daripada mikrovolt kepada volt. Oleh itu, keuntungan keseluruhan penerima boleh berada dalam urutan sejuta kepada satu.
Adalah berguna untuk amatur radio pemula mengetahui bahawa sensitiviti penerima dipengaruhi oleh hingar elektrik yang dijana dalam litar antena dan peranti itu sendiri, terutamanya dalam modul input dan RF. Ia timbul daripada pengujaan terma molekul konduktor dan dalam komponen penguat seperti transistor dan tiub. Secara umum, hingar elektrik tidak bergantung pada frekuensi dan meningkat dengan suhu dan lebar jalur.
Sebarang gangguan yang terdapat pada terminal antena penerima dikuatkan bersama isyarat yang diterima. Oleh itu, terdapat had kepada sensitiviti penerima. Kebanyakan model moden membolehkan anda mengambil 1 mikrovolt atau kurang. Banyak spesifikasi mentakrifkan ciri ini dalammikrovolt untuk 10 dB. Sebagai contoh, kepekaan 0.5 µV untuk 10 dB bermakna amplitud bunyi yang dihasilkan dalam penerima adalah kira-kira 10 dB lebih rendah daripada isyarat 0.5 µV. Dalam erti kata lain, tahap hingar penerima adalah kira-kira 0.16 μV. Sebarang isyarat di bawah nilai ini akan dilindungi oleh mereka dan tidak akan didengari dalam pembesar suara.
Pada frekuensi sehingga 20-30 MHz, bunyi luaran (atmosfera dan antropogenik) biasanya jauh lebih tinggi daripada bunyi dalaman. Kebanyakan penerima cukup sensitif untuk memproses isyarat dalam julat frekuensi ini.
Selektiviti
Ini ialah keupayaan penerima untuk menyesuaikan isyarat yang dikehendaki dan menolak isyarat yang tidak diingini. Penerima menggunakan penapis LC berkualiti tinggi untuk menghantar hanya jalur frekuensi yang sempit. Oleh itu, jalur lebar penerima adalah penting untuk menghapuskan isyarat yang tidak diingini. Selektiviti banyak penerima DV adalah mengikut urutan beberapa ratus hertz. Ini sudah cukup untuk menapis kebanyakan isyarat yang hampir dengan frekuensi operasi. Semua penerima radio amatur HF dan MW mesti mempunyai selektiviti kira-kira 2500 Hz untuk penerimaan suara amatur. Banyak penerima dan transceiver LW/HF menggunakan penapis boleh tukar untuk memastikan penerimaan optimum bagi sebarang jenis isyarat.
Demodulasi atau pengesanan
Ini ialah proses mengasingkan komponen frekuensi rendah (bunyi) daripada isyarat pembawa termodulat masuk. Litar penyahmodulasi menggunakan transistor atau tiub. Dua jenis pengesan yang paling biasa digunakan dalam RFpenerima, ialah diod untuk LW dan MW dan pengadun ideal untuk LW atau HF.
Main semula
Proses akhir penerimaan ialah menukar isyarat yang dikesan kepada bunyi untuk disalurkan ke pembesar suara atau fon kepala. Biasanya, peringkat keuntungan tinggi digunakan untuk menguatkan output pengesan yang lemah. Output penguat audio kemudiannya disalurkan ke pembesar suara atau fon kepala untuk main semula.
Kebanyakan radio ham mempunyai pembesar suara dalaman dan bicu keluaran fon kepala. Penguat audio satu peringkat mudah yang sesuai untuk operasi fon kepala. Pembesar suara biasanya memerlukan penguat audio 2 atau 3 peringkat.
Penerima mudah
Penerima pertama untuk radio amatur ialah peranti paling ringkas yang terdiri daripada litar berayun, pengesan kristal dan fon kepala. Mereka hanya boleh menerima stesen radio tempatan. Walau bagaimanapun, pengesan kristal tidak dapat menyahmodulasi isyarat LW atau SW dengan betul. Di samping itu, sensitiviti dan selektiviti skema sedemikian tidak mencukupi untuk kerja radio amatur. Anda boleh meningkatkannya dengan menambahkan penguat audio pada output pengesan.
Radio Dikuatkan Terus
Sensitiviti dan selektiviti boleh dipertingkatkan dengan menambahkan satu atau lebih peringkat. Peranti jenis ini dipanggil penerima amplifikasi langsung. Banyak penerima CB komersial dari 20-an dan 30-an menggunakan skim ini. Sebahagian daripada mereka mempunyai 2-4 peringkat penguatan untuk mendapatkansensitiviti dan selektiviti yang diperlukan.
Penerima penukaran langsung
Ini ialah pendekatan yang mudah dan popular untuk mengambil LW dan HF. Isyarat input disalurkan kepada pengesan bersama RF daripada penjana. Kekerapan yang terakhir adalah lebih tinggi sedikit (atau lebih rendah) daripada yang pertama, supaya rentak boleh diperolehi. Contohnya, jika input ialah 7155.0 kHz dan pengayun RF ditetapkan kepada 7155.4 kHz, kemudian pencampuran dalam pengesan menghasilkan isyarat audio 400 Hz. Yang terakhir memasuki penguat peringkat tinggi melalui penapis bunyi yang sangat sempit. Selektiviti dalam jenis penerima ini dicapai menggunakan litar LC berayun di hadapan pengesan dan penapis audio antara pengesan dan penguat audio.
Superheterodyne
Direka pada awal 1930-an untuk menghapuskan kebanyakan masalah yang dihadapi oleh jenis awal penerima radio amatur. Hari ini, penerima superheterodyne digunakan dalam hampir semua jenis perkhidmatan radio, termasuk radio amatur, komersial, AM, FM dan televisyen. Perbezaan utama daripada penerima amplifikasi langsung ialah penukaran isyarat RF yang masuk kepada isyarat perantaraan (IF).
Penguat HF
Mengandungi litar LC yang memberikan beberapa selektiviti dan keuntungan terhad pada frekuensi yang dikehendaki. Penguat RF juga menyediakan dua faedah tambahan dalam penerima superheterodyne. Pertama, ia mengasingkan peringkat pengadun dan pengayun tempatan daripada gelung antena. Untuk penerima radio, kelebihannya adalah yang dilemahkanisyarat yang tidak diingini dua kali ganda frekuensi yang diingini.
Penjana
Diperlukan untuk menghasilkan gelombang sinus amplitud malar yang frekuensinya berbeza daripada pembawa masuk dengan jumlah yang sama dengan IF. Penjana mencipta ayunan, frekuensi yang boleh sama ada lebih tinggi atau lebih rendah daripada pembawa. Pilihan ini ditentukan oleh lebar jalur dan keperluan penalaan RF. Kebanyakan nod ini dalam penerima MW dan penerima VHF amatur jalur rendah menjana frekuensi di atas pembawa input.
Pencampur
Tujuan blok ini adalah untuk menukar frekuensi isyarat pembawa masuk kepada frekuensi penguat IF. Pengadun mengeluarkan 4 output utama daripada 2 input: f1, f2, f1+f 2, f1-f2. Dalam penerima superheterodyne, hanya sama ada jumlah atau perbezaannya digunakan. Orang lain boleh menyebabkan gangguan jika langkah sewajarnya tidak diambil.
JIKA penguat
Prestasi penguat IF dalam penerima superheterodyne digambarkan paling baik dari segi perolehan (GA) dan selektiviti. Secara umumnya, parameter ini ditentukan oleh penguat IF. Selektiviti penguat IF mestilah sama dengan lebar jalur isyarat RF termodulat masuk. Jika ia lebih besar, maka sebarang frekuensi bersebelahan dilangkau dan menyebabkan gangguan. Sebaliknya, jika selektiviti terlalu sempit, beberapa jalur sisi akan dipotong. Ini mengakibatkan kehilangan kejelasan apabila memainkan bunyi melalui pembesar suara atau fon kepala.
Lebar jalur optimum untuk penerima gelombang pendek ialah 2300–2500 Hz. Walaupun beberapa jalur sisi yang lebih tinggi yang dikaitkan dengan pertuturan melangkaui 2500 Hz, kehilangannya tidak menjejaskan bunyi atau maklumat yang disampaikan oleh pengendali dengan ketara. Selektiviti 400–500 Hz adalah mencukupi untuk pengendalian DW. Jalur lebar yang sempit ini membantu untuk menolak sebarang isyarat frekuensi bersebelahan yang mungkin mengganggu penerimaan. Radio amatur berharga lebih tinggi menggunakan 2 atau lebih peringkat keuntungan JIKA didahului oleh penapis kristal atau mekanikal yang sangat selektif. Reka letak ini menggunakan litar LC dan penukar IF antara blok.
Pilihan frekuensi perantaraan ditentukan oleh beberapa faktor, yang termasuk: perolehan, selektiviti dan penindasan isyarat. Untuk jalur frekuensi rendah (80 dan 40 m), IF yang digunakan dalam kebanyakan penerima radio amatur moden ialah 455 kHz. Penguat IF boleh memberikan keuntungan dan selektiviti yang sangat baik dari 400-2500 Hz.
Pengesan dan penjana pukulan
Pengesanan, atau demodulasi, ditakrifkan sebagai proses mengasingkan komponen frekuensi audio daripada isyarat pembawa termodulat. Pengesan dalam penerima superheterodyne juga dipanggil sekunder, dan yang utama ialah pemasangan pengadun.
Kawalan Keuntungan Auto
Tujuan nod AGC adalah untuk mengekalkan tahap output yang berterusan walaupun terdapat perubahan dalam input. Gelombang radio merambat melalui ionosferamelemahkan kemudian bertambah kuat disebabkan oleh fenomena yang dikenali sebagai pudar. Ini membawa kepada perubahan dalam tahap penerimaan pada input antena dalam julat nilai yang luas. Oleh kerana voltan isyarat yang diperbetulkan dalam pengesan adalah berkadar dengan amplitud yang diterima, sebahagian daripadanya boleh digunakan untuk mengawal keuntungan. Bagi penerima yang menggunakan transistor tiub atau NPN dalam nod sebelum pengesan, voltan negatif digunakan untuk mengurangkan keuntungan. Penguat dan pengadun menggunakan transistor PNP memerlukan voltan positif.
Sesetengah radio ham, terutamanya radio transistor yang lebih baik, mempunyai penguat AGC untuk lebih kawalan ke atas prestasi peranti. Pelarasan automatik mungkin mempunyai pemalar masa yang berbeza untuk jenis isyarat yang berbeza. Pemalar masa menentukan tempoh kawalan selepas penamatan siaran. Contohnya, semasa selang waktu antara frasa, penerima HF akan meneruskan keuntungan penuh serta-merta, yang akan menyebabkan bunyi bising yang menjengkelkan.
Mengukur kekuatan isyarat
Sesetengah penerima dan transceiver mempunyai penunjuk yang menunjukkan kekuatan relatif siaran. Biasanya, sebahagian daripada isyarat IF yang diperbetulkan daripada pengesan digunakan pada mikro- atau miliammeter. Jika penerima mempunyai penguat AGC, maka nod ini juga boleh digunakan untuk mengawal penunjuk. Kebanyakan meter ditentukur dalam unit-S (1 hingga 9), yang mewakili kira-kira perubahan 6 dB dalam kekuatan isyarat yang diterima. Bacaan tengah atau S-9 digunakan untuk menunjukkan tahap 50 µV. Skala separuh atasS-meter ditentukur dalam desibel di atas S-9, biasanya sehingga 60 dB. Ini bermakna kekuatan isyarat yang diterima ialah 60 dB lebih tinggi daripada 50 µV dan bersamaan dengan 50 mV.
Penunjuk jarang tepat kerana banyak faktor mempengaruhi prestasinya. Walau bagaimanapun, ia sangat berguna apabila menentukan keamatan relatif isyarat masuk, dan semasa menyemak atau menala penerima. Dalam kebanyakan transceiver, LED digunakan untuk menunjukkan status ciri peranti seperti arus keluaran penguat RF dan kuasa keluaran RF.
Gangguan dan had
Adalah baik untuk pemula mengetahui bahawa mana-mana penerima boleh mengalami kesukaran penerimaan disebabkan oleh tiga faktor: bunyi luaran dan dalaman serta isyarat mengganggu. Gangguan RF luaran, terutamanya di bawah 20 MHz, adalah jauh lebih tinggi daripada gangguan dalaman. Hanya pada frekuensi yang lebih tinggi bahawa nod penerima menimbulkan ancaman kepada isyarat yang sangat lemah. Kebanyakan bunyi dijana dalam blok pertama, kedua-dua dalam penguat RF dan dalam peringkat pengadun. Banyak usaha telah dibuat untuk mengurangkan gangguan penerima dalaman ke tahap minimum. Hasilnya ialah litar dan komponen hingar rendah.
Gangguan luaran boleh menyebabkan masalah apabila menerima isyarat lemah atas dua sebab. Pertama, gangguan yang diambil oleh antena boleh menutup siaran. Jika yang terakhir adalah berhampiran atau di bawah paras hingar masuk, penerimaan hampir mustahil. Sesetengah pengendali berpengalaman boleh menerima siaran di LW walaupun dengan gangguan berat, tetapi suara dan isyarat amatur lain tidak dapat difahami dalam keadaan ini.
