Содержание
Какой приемник лучше – цифра или аналог
Современные радиоприемники делятся на 2 большие разновидности:
- с аналоговым тюнером настройки радиоканалов (не путать с аналоговым радиовещанием!);
- с цифровым тюнером.
Чтобы определить, какой аналоговый приемник купить, нужно знать, что это такое.
Под аналоговыми приемниками понимаются устройства, настройка частот на которых происходит посредством специального колесика (ползунка). Пользователь крутит его в одну и в другую сторону, тем самым осуществляя поиск нужной радиостанции и меняя “волну”. Отслеживание текущей частоты производится по механической градуированной шкале настройки (см. картинку).
Шкала настройки у аналогового приемника
В качестве цифровых радиоприемников рассматриваются устройства, частоты на которых настраиваются (в зависимости от модели):
- кнопками “меньше – больше”, “выше – ниже”;
- путем ввода нужной частоты посредством встроенной цифровой клавиатуры;
- при помощи ползунка.
Основное отличие “цифры” от “аналога” – отсутствие в первом случае механической градуированной шкалы, вместо которой в конструкции радиоприемника предусмотрено электронное табло, на котором отображаются определенные цифры (в зависимости от режима работы, в котором находится радиоприемник в данный момент):
- либо выбранная частота;
- либо текущее время;
- либо время, на которое установлен будильник и др.
Цифровое табло у цифрового радиоприемника
Выбор цифрового или аналогового радиоприемника с хорошим приемом зависит от конкретных потребностей пользователя.
Цифровые модели имеют функцию запоминания любимых радиостанций и точную настройку, вплоть до десятых долей одного мегагерца. На “аналогах” настроиться на точную частоту иногда бывает проблематично, и качество звука может снижаться из-за того, что приемник, например, настроен на 100.1 МГЦ вместо 100.0 МГЦ, на которой вещает радиостанция. Кроме этого, придется каждый раз крутить ползунок и искать нужную “волну” заново при частом переключении с одной “волны” на другую.
Как выбрать?
Прежде чем приобрести радиоприемник, необходимо подумать, для чего он понадобится. Например, для дачи или на кухню лучше всего покупать переносную модель, которая не займет много места. Можно приобрести карманные устройства.
В том случае, если требуется, чтобы устройство имело чистый и мощный звук, надо обратить свое внимание на стационарные приемники. А также надо посмотреть на качество товара и отзывы о нем
Это спасет от покупки заведомо плохой вещи.
Необязательно выходить за рамки бюджета – качественные приемники сейчас продаются и по довольно низкой цене.
Далее смотрите обзор одной из моделей.
Интернет-радиоприемник
Самой современной разновидностью радиоприемника можно назвать веб-радио. Это устройство, которое подключается к сети интернет, в которой свое вещание дублируют тысячи радиостанций по всему миру. То есть пользователь может прослушивать даже самые отдаленные радиостанции, качество вещания которых будет зависеть только от стабильно подключения к интернету и скорости приема и передачи данных в сети.
К особенностям устройства можно отнести:
- Высокое качество звучания.
- Возможность сортировки всего многообразия станций по географии, жанру и другим параметрам.
- Способность воспроизводить звуковые файлы со съемных носителей, например, подключаемых microSD.
- Наличие дополнительных функций: часы, будильник, подсветка и прочие.
Забегая назад
Давайте сделаем небольшое отступление. Настала пора вспомнить об антеннах. Эти устройства и позволяют улавливать (и передавать) электромагнитные волны. Может быть у кого-то вызовет недоумение, почему речь о них заводится не в начале повествования. Это не ошибка. Мы преднамеренно подняли вопрос об антеннах после описания колебательного контура, так как антенна, по сути, тоже колебательный контур, но со слабо выраженными резонансными свойствами. Обычно антенну рассматривают как катушку индуктивности, а емкостью будет… она же, выступающая в роли одной из обкладок конденсатора, второй же обкладкой будет поверхность земли. Становится очевидным, что параметры антенны также влияют на способность приемника принимать определенную радиостанцию. Индуктивность и емкость антенны, определяется ее геометрическими размерами, конструкцией, материалом и т.п. Рассчитать антенну гораздо сложнее, чем обычный колебательный контур, состоящий из катушки и конденсатора. Со времен изобретения радио ученые бьются над созданием идеальной антенны, эффективность которой была бы максимальной, а размеры минимальны. Но, к сожалению, идеальность недостижима.
Антеннам посвящена масса всевозможных публикаций в различных источниках, кого это интересует, могут «порыться» в Интернете. Не будем усложнять и без того непростой рассказ, а приведем лишь общие тезисы.
Антенна – колебательная система и для достижения максимальной эффективности ее необходимо настроить в резонанс с принимаемой (в приемнике) и передающей (в передатчике) частотой.
Антенна способна принимать сигналы всех радиочастот, но из-за своих колебательных свойств будет более эффективно работать в пределах определенного диапазона, на который она рассчитана.
В самом простом виде антенна это кусок провода. В радиостанциях и высококачественных приемниках антенна представляет собой довольно сложную конструкцию, от которой в большой степени зависит способность приемника принимать слабые сигналы.
Принципиальная схема
Классическая схема простейшего детекторного приемника состоит из следующих, соединенных между собой элементов:
– антенна;
– заземление;
– колебательные контуры;
– диод;
– фильтр низких частот;
– наушник.
Как же работает данная установка? Прежде всего, необходимо настроить колебательный контур на выбранную рабочую частоту принимаемой радиостанции. Таким образом, получаем возможность выделить высокочастотный сигнал (АМ). Его частота достаточно велика, составляет 100кГц и более, поэтому в наушниках собранной схемы ми ничего не услышим. Решение проблемы простое: получаемый сигнал необходимо преобразовать или, как говорят специалисты, продектировать. Фактически, задача – из ВЧ электрические колебания необходимо превратить в НЧ.
Схема простейшего детекторного приёмника:Он состоит из антенны и заземления подключённых к колебательному контуру из катушки L1 и переменного конденсатора C1, диодного детектора на диоде VD1, фильтра нижних частот, образованного C2 и сопротивлением наушников BF1, и самих наушников.
Для этого в схему простейшего детекторного приемника включается диод (VD). Его уникальное свойство заключается в способности проводить ток только в одном направлении: от анода (обозначается треугольником) к катоду. Одна часть задачи выполнена, мы используем положительные полуволны в контуре, которые будут проходить через диод и остановим прохождение отрицательных волн. Но попытки получить четкий сигнал в наушниках пока еще не дают результата. Пульсирующий ток, конечно уже вызовет образование звука в наушниках, но, чтобы все заработало качественно, необходимо использовать сопротивление.
Принцип работы
Колебания, происходящие в электромагнитном поле, неизменно представляют собой сочетание полезного импульса и разнообразных помех. Устранить все возможные помехи до приема и обработки невозможно. Потому принятые импульсы придется фильтровать, чтобы четко отделить их от ненужных сигналов. Когда выделена требуемая информация, сигнал преобразуют в необходимый вид — звуковые волны, изображения, фотографии, управляющие сигналы. Детектированием дело ограничивается редко.
Часто также необходимы оказываются:
- фильтрация в частотном и амплитудном критериях;
- усиление сигнала;
- изменение частоты;
- оцифровка для программной обработки;
- сама обработка с помощью специальных алгоритмов;
- преобразование обратно в аналоговый формат.
Обязательно присутствует колебательный контур. Так называют соединенные в электрической цепи катушку и конденсатор. Контур колеблется на собственной частоте. Это позволяет отсекать почти все сигналы, которые имеют отличную от необходимой частоту. Но окончательно очистить импульс от помех и ложно принятых волн можно только на следующих этапах обработки.
Микросхема в плане принципов обработки сигнала не отличается от электронной лампы. Разница только в том, что выполнено все на иных физических закономерностях и в меньшем масштабе. Схемы простейших приемников, которые можно найти в интернете или специальной литературе, содержат только 2 части — диод из германия и главный телефон (высокое сопротивление).
Литература
- Палшков В. В. Радиоприёмные устройства. М.: Радио и связь, 1984.
- Айсберг Е. Д. Радио?.. Это очень просто! Перевод с французского М. В. Комаровой и Ю. Л. Смирнова под общей редакцией А. Я. Брейтбарта. 2-е издание, переработанное и дополненное — М.-Л., Энергия, 1967 — (МРБ : Массовая радиобиблиотека; Вып. 622)
- Борисов В. Г. Юный радиолюбитель / В. Г. Борисов. — 8-е изд., перераб. и доп. — М. : Радио и связь, 1992. — 409, с. — (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1160). ISBN 5-256-00487-5
- Поляков В. Т. Техника радиоприёма: простые приёмники АМ сигналов. — М.:ДМК Пресс, 2001, ISBN 5-94074-056-1
- Радиоприёмники // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М.: Государственное издательство торговой литературы, 1959. — Т. VII. — Стб. 637—667
- Белов И. Ф., Дрызго Е. В. Справочник по транзисторным радиоприемникам. — М., Советское радио, 1970 г. — 520 с.
Входные цепи и гетеродин
Основным элементом каждого тракта обработки приемника являются входные цепи, а в случае конфигурации преобразователя частоты также гетеродин и смеситель. Основная задача входных цепей — отделить форму волны определенной частоты от сигналов, достигающих антенны, привести ее к следующему этапу обработки с минимально возможными потерями и подавить все мешающие сигналы, достигающие антенны. Поэтому важнейшим параметром входных цепей является избирательность. Также важны диапазон настройки и частотная характеристика.
В последние годы были разработаны многие другие методы, включая прямой цифровой синтез (DDS), которые используются для генерации сигналов на желаемой частоте. Гетеродин должен обеспечивать генерацию сигналов в определенной полосе и настройку с соответствующим шагом частот. Кроме того, он должен характеризоваться достаточно низким уровнем фазового шума в заданной полосе, совпадающим с шириной канала. Выходной сигнал генератора также должен иметь соответствующий уровень, необходимый для управления смесителем.
Часто бывает необходимо использовать дополнительный усилитель. Его задача — обеспечить приемлемый уровень сигнала для потерь преобразования в смесителе. В случае портативных устройств дополнительным важным параметром гетеродина является питание и потребляемая мощность.
Радиоприёмник своими руками
Простейшие радиоприемники непригодны ловить FM диапазон, модуляция частотная. Обыватели утверждают: отсюда повелось название. С английского литеры FM трактуем: частотная модуляция
Четко выраженный смысл, читателям важно понять: простейший радиоприемник, своими руками собранный из хлама, FM не примет. Возникает вопрос необходимости: сотовый телефон ловит вещание
В электронную аппаратуру встроена подобная возможность. Вдали от цивилизации люди по-прежнему хотят ловить вещание старым добрым способом — чуть было не сказали зубными коронками — конструировать дельные приборы прослушивания любимых передач. На халяву…
Купить новый или бывший в употреблении радиоприемник?
Здесь все просто. Если нужна гарантия и вы ничего не смыслите в радиоэлектронике – нужно брать новый радиоприемник. Если вы готовы рискнуть и при этом получить за те же деньги более достойный приемник – смотрите предложения на вторичном рынке.
Стоит отметить, что старые импортные радиоприемники делались из деталей куда более качественных, чем отечественное бытовое радио. С другой стороны, советские радиоприемники проще ремонтировать.
Отдельно можно отметить систему классификации советской радиоаппаратуры. Если глубоко не вдаваться в правила, то чем выше класс, тем лучше “производительность” радиоприемника (чувствительность, избирательность, стабильность частоты и т.д.). Номер модели состоял из трех цифр. Так вот, первая цифра обозначает класс аппаратуры: 0 – высший класс (Hi-Fi), 1 – первый класс и т.д. Так, например, стереофонический радиоприемник Ленинград-006 имеет высший класс, а Океан-205 имеет второй класс.
Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны
FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией. Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент усиления каскада возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение. Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.
На практике нередко в качестве генератора выступает сам усилитель. С помощью фильтров (R6C7), выделяющих сигналы низких частот, ограничивается проход ультразвуковых колебаний на вход последующего каскада УНЧ. Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка. Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.
Какие факторы важны при покупке цифрового радиоприемника?
Перед приобретением, прежде всего, следует убедиться в том, что продукция уверенно ловит сигнал – это позволяет минимизировать помехи, сделать вещание четким и максимально громким. Наиболее удобными на сегодняшний день являются портативные конструкции, которые способны работать как от батареек или аккумуляторов, так и от сети. Такими приборами можно пользоваться, например, на даче или на природе, где не всегда имеется доступ к электричеству.
Обязательно нужно проверить, с каким диапазоном волн способен работать данный гаджет. Большинство моделей поддерживают сетку вещания, начиная от 80 МГц и выше. Однако если планируется брать с собой приемник на природу, либо в места, где отсутствует полноценное цифровое вещание, то лучше отдать предпочтение более мощным конструкциям, которые могут работать с частотами от 64 МГц.
Желательно, чтобы приемник был оборудован модулем DAB, который обеспечивает стабильную работу не только с цифровой сеткой, но и с радиостанциями, вещающими через интернет
Вполне естественно, что придется обращать внимание и на мощность динамика. Большинство радиоприемников оборудованы всего одним динамиком, который отвечает за воспроизведение всех частот – низких, средних и высоких. Тем не менее, встречаются модели, усиленные минисабвуфером или же имеющие несколько динамиков, при помощи которых звук воспроизводится в стереоформате
Тем не менее, встречаются модели, усиленные минисабвуфером или же имеющие несколько динамиков, при помощи которых звук воспроизводится в стереоформате.
Практически все приемники имеют разъемы для подключения внешних устройств. Сегодня вряд ли удастся встретить конструкцию, не оснащенную портом USB. Через него можно подключить обыкновенную флешку с музыкой и пользоваться радиоприемником в качестве плеера или компактного музыкального центра. Есть еще и разъем для наушников, однако его многие используют для подключения аудиосистемы или простых колонок.
При выборе моделей для включения в наш обзор лучших цифровых радиоприемников 2020 года мы учитывали все приведенные выше моменты
Кроме того, было принято во внимание соотношение цены и качества продукции. Мы постарались включить в наш обзор продукцию, характеризующуюся не самой высокой стоимостью, чтобы большинству наших читателей она оказалась по средствам. Итак, самое время теперь приступить к анализу полезных качеств вошедших в рейтинг моделей
Итак, самое время теперь приступить к анализу полезных качеств вошедших в рейтинг моделей.
Простой детекторный приёмник
Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.
Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.
Примечания
- Устройство — совокупность элементов, то есть составных частей, представляющая единую конструкцию. ГОСТ 2.701-84. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
- ↑ ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения.
- Н. И. Чистяков, В.М, Сидоров. Радиоприёмные устройства. М.: «Связь», 1974.
- ↑ Радиоприёмные устройства / Под ред. А. П. Жуковского. М.: Высшая школа, 1989. С. 7.
- Radar technology encyclopedia. D.K Barton, S.A. Leonov, ed. -London: Artech House, 1997. ISBN 0-89006-893-3.
- Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
- Избирательность радиоприёмника — свойство радиоприёмника, позволяющее отличать полезный радиосигнал от радиопомехи по определённым признакам, свойственным радиосигналу. ГОСТ 24375-80.
- Избирательность супергетеродинных приёмников нормируется как по соседнему, так и по .
- Бакут П. А., Большаков И. А., Герасимов Б. М. Вопросы статистической теории радиолокации. Т. 1. — М., Советское радио, 1963. — C. 62-131
Как выбрать?
Отправляясь за покупкой цифрового приемника, нужно обратить внимание на многие нюансы, так как от правильности выбора будет зависть продолжительность эксплуатации устройства и качество воспроизведения. В первую очередь следует проверить, как приемник ловит сигнал
Отдавать предпочтение рекомендуется моделям с четким звуком, у которых максимально громкое вещание, без помех. Затем нужно определиться, где чаще всего планируется использовать устройство: дома или в поездках. В данном случае выбираются либо стационарные модели, либо портативные. Первый вариант считается лучшим, так как отличается повышенной чувствительностью.
Огромную роль также играет диапазон, в котором сможет работать приемник. Большинство устройств способно поддерживать сетку вещания начиная с 80 МГц, но иногда встречаются места (за городом, на природе), где цифровое вещание получается неполноценным.
Отдельно стоит выяснить, оборудовано ли радио встроенным модулем DAB, отвечающим за стабильную работу в поиске волн. Немаловажным показателем считается и качество звучания, поскольку большинство устройств выпускаются только с одним динамиком, обеспечивающим воспроизведение на всех частотах. Хорошим выбором станет модель, оснащенная несколькими динамиками и мини-сабвуфером.
Помимо всего вышеперечисленного, радио должно обязательно иметь специальные разъемы для подключения внешних устройств. Лучше всего выбирать изделия с возможностью подключения флешки, их можно в дальнейшем применять не только в качестве радиоприемника, но и маленького музыкального центра. Нельзя забывать и о наличии выходов для подключения наушников.
Все о радиоприемниках смотрите далее.
Принцип работы
В самом общем виде принцип работы радиоприёмника выглядит так:
- колебания электромагнитного поля (смесь полезного радиосигнала и помех разного происхождения) наводят в антенне переменный электрический ток;
- полученные таким образом электрические колебания фильтруются для отделения требуемого сигнала от нежелательных (помех);
- из сигнала выделяется (детектируется) заключённая в нём полезная информация;
- полученный в результате сигнал преобразуется в вид, пригодный для использования: звук, изображение на экране телевизора, поток цифровых данных, непрерывный или дискретный сигнал для управления исполнительным устройством (например, телетайпом или рулевой машиной) и т. д.
В зависимости от конструкции приёмника сигнал в его тракте может проходить, кроме детектирования, многоэтапную обработку: фильтрацию по частоте и амплитуде, усиление, преобразование частоты (сдвиг спектра), оцифровку с последующей программной обработкой и преобразованием в аналоговый вид.
Терминология
Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?
Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа «Крона» напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.
По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:
- Длинноволновые (ДВ) — от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
- Средневолновые (СВ) — от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью — отражёнными.
- Коротковолновые (КВ) — от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
- Ультракоротковолновые (УКВ) — от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
- Высокочастотные (ВЧ) — от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
- Крайневысокочастотные (КВЧ) — от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
- Гипервысокочастотные (ГВЧ) — от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).
При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции. УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится. В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.
Внедрение в радиоприёмники микросхемы позволило значительно увеличить радиус приёма и частоту сигналов. Их главное преимущество в сравнительно малом потреблении энергии и маленьком размере, что удобно для переноса. Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах. Радиоприёмники СССР были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.
Антенна и заземление
Для нормального функционирования детекторного приемника нужна хорошая антенна. Кусочек провода или телескопическая конструкция не подойдут, можете даже не пытаться подключать, эффекта не добьетесь никакого. Потребуется на высоте 3-5 метров над уровнем земли натянуть провод не менее 5 метров в длину. От него делаете отвод к месту установки радиоприемника аналогичным проводом. Главное условие – этот провод не должен иметь электрический контакт с элементами конструкции здания, с деревьями, столбами. Если нужно закрепить его, используйте специальные изоляторы.
Непосредственно полотно антенны нужно изолировать от точек подвеса. Вы можете закрепить антенну на доме, хозпостройках, деревьях или столбах. Это не имеет значения, главное – не забывайте изолировать полотно. В противном случае сигнал попросту начнет уходить в землю. Как видите, сделать радио своими руками в домашних условиях несложно, но вот подготовить все для того, чтобы оно работало, это немалый труд. Ведь вам еще нужно будет сделать заземление. Конечно, не нужно делать его по всем правилам электромонтажных работ. Достаточно забить в землю металлический штырь около 1 метра длиной. Но если поблизости имеются металлические водопроводные трубы, можно использовать их в качестве заземления.
Супергетеродинный приёмник
В супергетеродинной схеме — модулированный радиочастотный сигнал преобразуется в сигнал более низкой частоты путем смешивания входного радиочастотного сигнала с сигналом другой частоты, вырабатываемой отдельной схемой генератора, так называемого гетеродина. Частотное смешение выполняется в компоненте с нелинейной характеристикой (диод, транзистор). В результате этой операции создается искаженный сигнал, который кроме составляющих с частотой ВЧ, и гетеродинных частот, также содержит компоненты, частоты которых являются их суммой и разностью.
После смесителя вводится фильтр, настроенный на один из этих компонентов, например f h – f w.cz, называемый промежуточной частотой ПЧ. Промежуточная частота фиксированная. Перестраиваемый элемент — гетеродин. Частота местного генератора меняется в зависимости от принимаемого сигнала.
Промежуточная частота
Для получения фиксированной ПЧ при работе на любой частоте, которая находится в рабочем диапазоне приемника, необходимо сдвигать колебания гетеродина. Как правило, в супергетеродинных радиоприемниках используется ПЧ, равная 460 кГц. Намного реже используется 110 кГц. Эта частота показывает, на какое значение отличаются диапазоны гетеродина и входного контура.
При помощи резонансного усиления происходит увеличение чувствительности и избирательности устройства. И благодаря использованию преобразования приходящего колебания удается улучшить показатель избирательности. Очень часто две радиостанции, работающие относительно близко (по частоте), мешают друг другу. Такие свойства нужно учитывать, если планируете собрать самодельный супергетеродинный приемник.
Простейший детекторный приемник.
Детекторный приемник — самое простое устройство, позволяющее произвести прием радиовещательных
радиостанций, использующих амплитудную модуляцию.
Классический детекторный приемник рассчитанный на прием в диапазоне длинных и средних волн
состоит из колебательного контура, амплитудного детектора, собранного на одном диоде и высокоомных
головных телефонов (наушников, говоря по-просту).
Рисунок иллюстрирующий принцип работы амплитудного детектора
На рисунке диод «обрезает» отрицательную составляющую радиосигнала.
Затем, фильтрующая емкость производит выделение огибающей выпрямленного сигнала высокой
частоты — получается сигнал низкой частоты.
Вот так, может выглядеть схема реального детектороного приемника.
В качестве колебательного контура можно использовать конденсатор переменной емкости(C1),
от любого неисправного промышленного приемника и магнитную антенну от него же.
Причем нужно использовать только одну секцию конденсатора(из двух имеющихся).
На ферритовый стержень магнитной антенны наматывается 255 витков(катушка L1), для приема в
диапазоне длинных волн или 80 витков, для приема в диапазоне средних.
Для этого используется тонкий лакированный провод толщиной от 0,1 до 0,25 мм.
В качестве детектора используются диоды серии Д9.
Фильтрующая емкость С2 — 1000 пкФ.
Наушники — старинные головные телефоны ТОН-2.
У такого приемника нет усилителя,поэтому радиосигнал на его входе должен быть
достаточно силен.
Отсюда — обязательно подключение протяженной(не менее 10 метров) внешней антенны и заземления.
Автор, в качестве внешней антены использовал нулевой провод от электрической розетки(через конденсатор
емкостью 100 пикофарад),
а заземлением служила батарея водяного отопления.
Это конечно, очень опасно, хотя и весьма эффективно. Если перепутать нулевой провод с фазным — приемник
вполне может взорваться, в той или иной степени, не говоря об опасности поражения электрическим
током.
Внешняя антенна в этом отношении более безопасна, если предусмотреть воможность ее быстрого отключения
в случае начала грозы.
Частотно-импульсный детектор
Теперь остановимся подробнее на детекторе. Из его названия следует, что частотная модуляция подразумевает изменение частоты несущего сигнала под действием модулирующего сигнала. Продемонстрировать это можно следующим графиком.
Суть частотной модуляции
Для обратной процедуры, то есть выделения аудиосигнала, и используется ЧМ-детектор. Существует много видов частотных детекторов, но особняком среди них стоит так называемый счетный детектор.
Принцип работы счетного детектора достаточно прост для понимания. Частотно-модулированный сигнал пропускают через ограничитель, получая на выходе меандр переменной частоты. После этого по восходящему или нисходящему сигналу генерируют импульс постоянной ширины. Таким образом, из сигнала переменной частоты мы получили импульсы с изменяющимся периодом следования, а так как ширина импульсов постоянна, то коэффициент заполнения тоже меняется. То есть мы получили ШИМ-сигнал. Полученный ШИМ-сигнал интегрируют, что дает на выходе аудиосигнал.
В общем, частотно-импульсный детектор работает точно так же, как ЦАП, на ШИМ-генераторе. Однако у такого детектора есть некоторые ограничения, и это прежде всего частота входного сигнала, которая должна быть ниже 1 МГц (при условии, что отклонение частоты составляет 50 кГц, характерное для широкополосной FM-модуляции), так как на больших частотах начинает падать эффективность детектора. Впрочем, в нашем случае это, наоборот, преимущество.
Интересно отметить, что в отечественной радиолюбительской литературе данный детектор упоминается редко, а ламповых конструкций в рунете и вовсе не сыскать, тогда как в Европе и Австралии эти схемы достаточно популярны. Например, одним из самых известных приемников с частотно-импульсным детектором был Sinclair Micro FM. Да, это тот самый Синклер, который разработал ZX Spectrum.
Принцип работы радио
Первый радиоприёмник имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и когерер (от латинского слова cogerentia – сцепление).
Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами.
В трубке помещены мелкие металлические опилки.
Действие прибора основано на влиянии электрических разрядов на металлические порошки.
В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом.
Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты.
Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые спекают опилки. В результате сопротивление когерера резко падает (в опытах А.С. Попова со 100000 до 1000 — 500 Ом, то есть в 100-200 раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно, если встряхнуть его. Чтобы обеспечить автоматичность приема, необходимо для осуществления беспроволочной связи, А.С. Попов использовал звонковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включая звонок, а когерер получал “легкую встряску”, сцепление между металлическими опилками в когерере ослабевало, и к ним поступал следующий сигнал.
Первый радиоприёмник А. С. Попова (1895г.)
Процесс обмена информацией
Преимущества изобретения Попова доступны сторонам, выполнившим ряд условий:
- Единая частота.
- Одинаковая поляризация.
- Верный выбор пространственного направления.
Наличие единственной частоты обусловливает возможность однонаправленной передачи. Поэтому организации применяют наборы позывных, условных сигналов – регламент. Известные «первый, первый, я второй, приём». Условные знаки помогают абоненту захватить канал. Новое сообщение начинается словами, предусмотренными протоколом: «второй, второй, я первый, …текст сообщения… Приём!». Захвативший общение возвращает палку эстафеты инициировавшему общение.
Полнодуплескная схема
Принцип универсален. Корабли, самолёты, солдаты, полиция снабжены позывными. Организации сажают централизованных операторов, заправляющих общением. Радиолюбители равноправны.
Описанную схему называют полудуплексной. Означает наличие возможности взаимного общения, но поочерёдно. Полнодуплескная схема подразумевает использование двух частот, практически встречается редко.
Устройство и принцип работы
Для начала надо рассмотреть, из чего состоит данное устройство, точнее, что находится у него внутри. Деталей в радиоприемнике не так и много:
- прежде всего это транзистор, который используется для усиления звука;
- индуктивная катушка, необходимая для колебательного контура;
- динамик;
- резистор;
- переменная емкость;
- антенна – либо внешняя, либо встроенная;
- блок питания.
Чтобы понять, как работает такое устройство, нужно понять, как все эти детали одного организма взаимодействуют между собой. Прежде всего колебания электромагнитного поля создают в антенне переменный электрический ток. После этого происходит фильтрация всех сигналов, выделяется только самая полезная информация.
