Për një kohë të gjatë, radiot kryesonin listën e shpikjeve më të rëndësishme të njerëzimit. Pajisjet e para të tilla tani janë rindërtuar dhe ndryshuar në një mënyrë moderne, megjithatë, pak ka ndryshuar në skemën e tyre të montimit - e njëjta antenë, i njëjti tokëzim dhe një qark oscilues për të filtruar një sinjal të panevojshëm. Padyshim që skemat janë bërë shumë më të ndërlikuara që nga koha e krijuesit të radios, Popov. Ndjekësit e tij zhvilluan transistorë dhe mikroqarqe për të riprodhuar një sinjal më të mirë dhe më intensiv me energji.
Pse është më mirë të filloni me modele të thjeshta?
Nëse kuptoni një qark të thjeshtë radioje, mund të jeni i sigurt se pjesa më e madhe e rrugës drejt suksesit në fushën e montimit dhe funksionimit tashmë është zotëruar. Në këtë artikull, ne do të analizojmë disa skema të pajisjeve të tilla, historinë e shfaqjes së tyre dhe karakteristikat kryesore: frekuenca, diapazoni, etj.
Sfondi historik
7 maj 1895 konsiderohet ditëlindja e radios. Në këtë ditë, shkencëtari rus A. S. Popov demonstroi aparatin e tij në një takim të Fizike dhe Kimike Ruseshoqëri.
Në vitin 1899, linja e parë e komunikimit radio 45 km u ndërtua midis ishullit Hogland dhe qytetit të Kotka. Gjatë Luftës së Parë Botërore, marrësi me përforcim të drejtpërdrejtë dhe tubat e vakumit u përhapën gjerësisht. Gjatë armiqësive, prania e një radioje doli të ishte strategjikisht e nevojshme.
Në vitin 1918, njëkohësisht në Francë, Gjermani dhe SHBA, shkencëtarët L. Levvy, L. Schottky dhe E. Armstrong zhvilluan metodën e marrjes superheterodine, por për shkak të tubave të dobët të vakumit, ky parim u përdor gjerësisht vetëm në vitet 1930.
Pajisjet tranzistor u shfaqën dhe u zhvilluan në vitet '50 dhe '60. Marrësi i parë radio me katër transistorë i përdorur gjerësisht, Regency TR-1, u krijua nga fizikani gjerman Herbert Matare me mbështetjen e industrialistit Jacob Michael. Ai doli në shitje në SHBA në 1954. Të gjitha radiot e vjetra përdornin transistorë.
Në vitet '70 filloi studimi dhe zbatimi i qarqeve të integruara. Marrësit tani po evoluojnë me integrim të madh të nyjeve dhe përpunim dixhital të sinjalit.
Specifikimet e instrumentit
Si radiot e vjetra dhe ato moderne kanë karakteristika të caktuara:
- Ndjeshmëri - aftësia për të marrë sinjale të dobëta.
- Diapazoni dinamik - i matur në Hertz.
- Imuniteti ndaj zhurmës.
- Selektiviteti (përzgjedhja) - aftësia për të shtypur sinjalet e jashtme.
- Niveli i zhurmës së brendshme.
- Stabilitet.
Këto karakteristika nuk janëndryshimi në gjeneratat e reja të marrësve dhe përcakton performancën dhe lehtësinë e përdorimit të tyre.
Si funksionojnë radiot
Në formën më të përgjithshme, marrësit radio të BRSS punonin sipas skemës së mëposhtme:
- Për shkak të luhatjeve në fushën elektromagnetike, një rrymë alternative shfaqet në antenë.
- Lëkundjet filtrohen (selektiviteti) për të ndarë informacionin nga zhurma, d.m.th., përbërësi i tij i rëndësishëm nxirret nga sinjali.
- Sinjali i marrë konvertohet në zë (në rastin e radiove).
Sipas një parimi të ngjashëm, një imazh shfaqet në televizor, transmetohen të dhënat dixhitale, funksionojnë pajisjet e kontrolluara me radio (helikopterë për fëmijë, makina).
Marrësi i parë ishte më shumë si një tub xhami me dy elektroda dhe tallash brenda. Puna u krye sipas parimit të veprimit të ngarkesave në pluhur metalik. Marrësi kishte një rezistencë të madhe sipas standardeve moderne (deri në 1000 ohms) për faktin se tallash kishte kontakt të dobët me njëri-tjetrin, dhe një pjesë e ngarkesës rrëshqiti në hapësirën ajrore, ku u shpërnda. Me kalimin e kohës, këto tallash u zëvendësuan nga një qark oscilues dhe transistorë për të ruajtur dhe transferuar energji.
Në varësi të qarkut individual të marrësit, sinjali në të mund t'i nënshtrohet filtrimit shtesë sipas amplitudës dhe frekuencës, amplifikimit, digjitalizimit për përpunim të mëtejshëm softuer, etj. Një qark i thjeshtë marrës radio siguron një përpunim të vetëm sinjali.
Terminologji
Një qark oscilues në formën e tij më të thjeshtë quhet spirale dhekondensator i mbyllur në një qark. Me ndihmën e tyre, nga të gjitha sinjalet hyrëse, është e mundur të zgjidhni atë të dëshiruar për shkak të frekuencës natyrore të lëkundjeve të qarkut. Marrësit radio të BRSS, si dhe pajisjet moderne, bazohen në këtë segment. Si funksionon e gjitha?
Si rregull, marrësit e radios ushqehen me bateri, numri i të cilave varion nga 1 në 9. Për pajisjet tranzistor përdoren gjerësisht bateritë 7D-0.1 dhe Krona me tension deri në 9 V. Sa më shumë bateri a kërkon qark i thjeshtë i radiomarrësit, aq më gjatë do të funksionojë.
Sipas frekuencës së sinjaleve të marra, pajisjet ndahen në llojet e mëposhtme:
- Valë e gjatë (LW) - nga 150 në 450 kHz (shpërndahet lehtësisht në jonosferë). Valët e tokës kanë rëndësi, intensiteti i të cilave zvogëlohet me distancën.
- Valë mesatare (MW) - nga 500 në 1500 kHz (shpërndahet lehtësisht në jonosferë gjatë ditës, por reflektohet gjatë natës). Gjatë orëve të ditës, diapazoni përcaktohet nga valët e tokës, natën - nga valët e reflektuara.
- Valë e shkurtër (HF) - nga 3 në 30 MHz (ato nuk zbresin, ato reflektohen ekskluzivisht nga jonosfera, kështu që ekziston një zonë e heshtjes së radios rreth marrësit). Me fuqi të ulët transmetuesi, valët e shkurtra mund të përshkojnë distanca të gjata.
- Valë ultra të shkurtër (VHF) - nga 30 në 300 MHz (kanë një aftësi të lartë depërtuese, si rregull, reflektohen nga jonosfera dhe kalojnë lehtësisht pengesat).
- Frekuenca e lartë (HF) - nga 300 MHz në 3 GHz (përdoret në komunikimet celulare dhe Wi-Fi, funksionon brenda shikimit, mos kaloni rreth pengesave dhepërhapet në mënyrë drejtvizore).
- Frekuencë ekstreme e lartë (EHF) - nga 3 deri në 30 GHz (përdoret për komunikime satelitore, reflektuar nga pengesat dhe funksionon brenda vijës së shikimit).
- Frekuenca hiper e lartë (HHF) - nga 30 GHz në 300 GHz (mos shkoni rreth pengesave dhe reflektohen si drita, përdoren shumë kufizuar).
Kur përdorni HF, MW dhe LW, transmetimi mund të kryhet kur jeni larg stacionit. Banda VHF merr sinjale në mënyrë më specifike, por nëse stacioni e mbështet vetëm atë, atëherë dëgjimi i frekuencave të tjera nuk do të funksionojë. Marrësi mund të pajiset me një luajtës për të dëgjuar muzikë, një projektor për shfaqje në sipërfaqe të largëta, një orë dhe një orë alarmi. Përshkrimi i qarkut të marrësit të radios me shtesa të tilla do të bëhet më i ndërlikuar.
Futja e një mikroçipi në marrës të radios bëri të mundur rritjen e ndjeshme të rrezes së marrjes dhe frekuencës së sinjaleve. Avantazhi i tyre kryesor është konsumi relativisht i ulët i energjisë dhe madhësia e vogël, e cila është e përshtatshme për mbajtje. Mikroqarku përmban të gjithë parametrat e nevojshëm për uljen e mostrës së sinjalit dhe lexueshmërinë e të dhënave dalëse. Përpunimi dixhital i sinjalit dominon pajisjet moderne. Marrësit radio të BRSS ishin të destinuara vetëm për transmetimin e një sinjali audio, vetëm në dekadat e fundit pajisja e marrësve është zhvilluar dhe është bërë më e ndërlikuar.
Skemat e marrësve më të thjeshtë
Skema e marrësit më të thjeshtë të radios për montimin e një shtëpie u zhvillua në ditët e BRSS. Atëherë, si tani, pajisjet u ndanë në detektor, përforcim të drejtpërdrejtë, konvertim të drejtpërdrejtë,lloji superheterodin, refleks, rigjenerues dhe supergjenerues. Më të thjeshtat në perceptim dhe montim janë marrësit e detektorëve, nga të cilët, mund të konsiderohet, zhvillimi i radios filloi në fillim të shekullit të 20-të. Më të vështirat për t'u ndërtuar ishin pajisjet e bazuara në mikroqarqe dhe disa transistorë. Megjithatë, nëse kupton një skemë, të tjerat nuk do të jenë më problem.
Marrës i thjeshtë detektor
Qarku i radiomarrësit më të thjeshtë përmban dy pjesë: një diodë germanium (do të bëjë D8 dhe D9) dhe një telefon kryesor me rezistencë të lartë (TON1 ose TON2). Meqenëse nuk ka qark oscilues në qark, ai nuk do të jetë në gjendje të kap sinjalet e një radiostacioni të caktuar të transmetuar në një zonë të caktuar, por do të përballojë detyrën e tij kryesore.
Për të punuar, ju nevojitet një antenë e mirë që mund ta hidhni në një pemë dhe një tel tokëzimi. Për të qenë të sigurt, mjafton ta lidhni atë në një fragment metalik masiv (për shembull, në një kovë) dhe ta groposni disa centimetra në tokë.
Opsioni i qarkut oscilues
Në qarkun e mëparshëm për të futur selektivitetin, mund të shtoni një induktor dhe një kondensator, duke krijuar një qark oscilues. Tani, nëse dëshironi, mund të kapni sinjalin e një radiostacioni specifik dhe madje ta përforconi atë.
Marrës rigjenerues me valë të shkurtra valvulash
Radiotë me valvula, qarku i të cilave është mjaft i thjeshtë, janë krijuar për të marrë sinjale nga stacionet amatore në distanca të shkurtra - në intervalet nga VHF(ultrashkurtër) në LW (valë të gjatë). Në këtë qark, funksionojnë llambat e baterisë të tipit gisht. Ato gjenerojnë më së miri në VHF. Dhe rezistenca e ngarkesës së anodës hiqet me frekuencë të ulët. Të gjitha detajet tregohen në diagram, vetëm mbështjelljet dhe një mbytje mund të konsiderohen shtëpi. Nëse dëshironi të merrni sinjale televizive, atëherë spiralja L2 (EBF11) përbëhet nga 7 kthesa me një diametër 15 mm dhe një tel 1,5 mm. Për një marrës amator, do të bëjnë 5 kthesa.
Radio me përforcim të drejtpërdrejtë me dy transistorë
Qarku përmban një antenë magnetike dhe një përforcues basi me dy faza - ky është një qark oscilues i akorduar në hyrje të marrësit të radios. Faza e parë është detektori i sinjalit të moduluar me RF. Induktori është mbështjellë në 80 rrotullime me tela PEV-0, 25 (nga kthesa e gjashtë ka një rubinet nga poshtë sipas diagramit) në një shufër ferriti me diametër 10 mm dhe gjatësi 40.
Një qark i tillë i thjeshtë radio është krijuar për të njohur sinjalet e forta nga stacionet aty pranë.
Pajisje FM super-gjeneruese
Marrësi FM, i montuar sipas modelit të E. Solodovnikov, është i lehtë për t'u montuar, por ka ndjeshmëri të lartë (deri në 1 μV). Pajisjet e tilla përdoren për sinjale me frekuencë të lartë (më shumë se 1 MHz) me modulim të amplitudës. Për shkak të reagimeve të forta pozitive, fitimi i fazës rritet në pafundësi dhe qarku hyn në modalitetin e gjenerimit. Për këtë arsye, ndodh vetë-ngacmimi. Për ta shmangur atë dhe për të përdorur marrësin si një përforcues me frekuencë të lartë, vendosni nivelinkoeficienti dhe, kur të arrijë këtë vlerë, zvogëlohet ndjeshëm në minimum. Për monitorim të vazhdueshëm të fitimit, mund të përdorni një gjenerator pulsi me dhëmbë sharrë, ose mund ta bëni më lehtë.
Në praktikë, vetë përforcuesi shpesh vepron si gjenerator. Me ndihmën e filtrave (R6C7), të cilët nxjerrin në pah sinjalet me frekuencë të ulët, kalimi i dridhjeve tejzanor në hyrjen e kaskadës pasuese ULF është i kufizuar. Për sinjalet FM 100-108 MHz, spiralja L1 shndërrohet në një gjysmë kthese me një seksion kryq prej 30 mm dhe një pjesë lineare prej 20 mm me një diametër teli prej 1 mm. Dhe spiralja L2 përmban 2-3 kthesa me një diametër prej 15 mm dhe një tel me një seksion kryq prej 0.7 mm brenda gjysmë-kthesë. Fitimi i marrësit ofrohet për sinjale nga 87,5 MHz.
Pajisje në një çip
Radio HF, e cila u krijua në vitet '70, tani konsiderohet prototipi i Internetit. Sinjalet e valëve të shkurtra (3-30 MHz) udhëtojnë në distanca të mëdha. Është e lehtë të konfigurosh marrësin për të dëgjuar një transmetim në një vend tjetër. Për këtë, prototipi mori emrin e radios botërore.
Marrës i thjeshtë HF
Një qark më i thjeshtë i radiomarrësit nuk ka një mikroqark. Mbulon diapazonin nga 4 në 13 MHz në frekuencë dhe deri në 75 metra në gjatësi. Ushqimi - 9 V nga bateria Krona. Një tel mund të shërbejë si antenë. Marrësi punon në kufje nga luajtësi. Traktati me frekuencë të lartë është ndërtuar mbi transistorët VT1 dhe VT2. Për shkak të kondensatorit C3, lind një ngarkesë e kundërt pozitive, e rregulluar nga rezistenca R5.
Moderneradio
Pajisjet moderne janë shumë të ngjashme me marrësit radio të BRSS: ata përdorin të njëjtën antenë, në të cilën ndodhin lëkundje të dobëta elektromagnetike. Dridhjet me frekuencë të lartë nga stacione të ndryshme radio shfaqen në antenë. Ato nuk përdoren drejtpërdrejt për transmetimin e sinjalit, por kryejnë punën e qarkut pasues. Tani ky efekt arrihet me ndihmën e pajisjeve gjysmëpërçuese.
Marrësit u zhvilluan gjerësisht në mesin e shekullit të 20-të dhe janë përmirësuar vazhdimisht që nga ajo kohë, pavarësisht nga zëvendësimi i tyre nga telefonat celularë, tabletët dhe televizorët.
Rregullimi i përgjithshëm i marrësve të radios ka ndryshuar pak që nga koha e Popov. Mund të themi se qarqet janë bërë shumë më të komplikuara, janë shtuar mikroqarqe dhe transistorë, është bërë e mundur të merret jo vetëm një sinjal audio, por edhe të futet një projektor. Pra, marrësit evoluan në televizorë. Tani, nëse dëshironi, mund të ndërtoni gjithçka që dëshiron zemra juaj në pajisje.
