Ηλεκτρονικά ραδιοφώνου: Πομποί και δέκτες

Υπάρχουν πολλές φυσικές πηγές ραδιοκυμάτων. Αλλά στο τελευταίο μέρος του 19ου αιώνα, οι επιστήμονες καταλάβαιναν πώς να παράγουν ηλεκτρονικά ραδιοκύματα χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά ρεύματα. Για τη ραδιοεπικοινωνία απαιτούνται δύο στοιχεία: ένας πομπός και ένας δέκτης .

Ραδιοφωνικοί πομποί

Ένας πομπός ραδιοφώνου αποτελείται από διάφορα στοιχεία που λειτουργούν μαζί για να παράγουν ραδιοκύματα που περιέχουν χρήσιμες πληροφορίες όπως ηχητικό, βίντεο ή ψηφιακά δεδομένα.

• Τροφοδοσία ρεύματος: Παρέχει την απαραίτητη ηλεκτρική ισχύ για τη λειτουργία του πομπού.

• Ταλαντωτής: Δημιουργεί εναλλασσόμενο ρεύμα στη συχνότητα που θα μεταδώσει ο πομπός. Ο ταλαντωτής συνήθως δημιουργεί ένα ημιτονοειδές κύμα, το οποίο αναφέρεται ως κύμα φορέα .

• Modulator: Προσθέτει χρήσιμες πληροφορίες στο κύμα φορέα. Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι για να προσθέσετε αυτές τις πληροφορίες. Η πρώτη, που ονομάζεται διαμόρφωση εύρους ή AM, κάνει ελαφρές αυξήσεις ή μειώσεις στην ένταση του φέροντος κύματος. Η δεύτερη, που ονομάζεται διαμόρφωση συχνότητας ή FM, κάνει ελαφρές αυξήσεις ή μειώνει τη συχνότητα του φέροντος κύματος.

• Ενισχυτής: Ενισχύει το διαμορφωμένο φέρον κύμα για να αυξήσει την ισχύ του. Όσο πιο δυνατός είναι ο ενισχυτής, τόσο πιο ισχυρή είναι η εκπομπή.

• Κεραία: Μετατρέπει το ενισχυμένο σήμα σε ραδιοκύματα.

  

Ραδιοφωνικοί δέκτες

Ένας ραδιοφωνικός δέκτης είναι το αντίθετο από ραδιοπομπό. Χρησιμοποιεί μια κεραία για τη λήψη ραδιοκυμάτων, επεξεργάζεται αυτά τα κύματα για να εξαγάγει μόνο εκείνα τα κύματα που δονείται στην επιθυμητή συχνότητα, εξάγει τα ηχητικά σήματα που προστέθηκαν σε αυτά τα κύματα, ενισχύει τα ηχητικά σήματα και τελικά τα αναπαράγει σε ένα ηχείο.

• Κεραία: Καταγράφει τα ραδιοκύματα. Συνήθως, η κεραία είναι απλά ένα μήκος σύρματος. Όταν το σύρμα αυτό εκτίθεται σε ραδιοκύματα, τα κύματα προκαλούν ένα πολύ μικρό εναλλασσόμενο ρεύμα στην κεραία.

• Ενισχυτής RF: Ένας ευαίσθητος ενισχυτής που ενισχύει το πολύ αδύναμο σήμα ραδιοσυχνοτήτων (RF) από την κεραία έτσι ώστε το σήμα να μπορεί να επεξεργαστεί από τον δέκτη.

• Δέκτης: Ένα κύκλωμα που μπορεί να εξάγει σήματα συγκεκριμένης συχνότητας από ένα μείγμα σημάτων διαφορετικών συχνοτήτων. Από μόνη της, η κεραία συλλαμβάνει τα ραδιοκύματα όλων των συχνοτήτων και τα στέλνει στον ενισχυτή RF, ο οποίος με θάρρος ενισχύει όλα αυτά.

  Εκτός αν θέλετε να ακούτε κάθε ραδιοφωνικό σταθμό ταυτόχρονα, χρειάζεστε ένα κύκλωμα που μπορεί να διαλέξει μόνο τα σήματα για το κανάλι που θέλετε να ακούσετε.Αυτός είναι ο ρόλος του δέκτη.

  Ο δέκτης συνήθως χρησιμοποιεί τον συνδυασμό ενός επαγωγέα (για παράδειγμα, ενός πηνίου) και ενός πυκνωτή για να σχηματίσει ένα κύκλωμα που αντηχεί σε μια συγκεκριμένη συχνότητα. Αυτή η συχνότητα, που ονομάζεται συχνότητα συντονισμού , καθορίζεται από τις τιμές που έχουν επιλεγεί για το πηνίο και τον πυκνωτή. Αυτός ο τύπος κυκλώματος τείνει να αποκλείει οποιαδήποτε σήματα εναλλασσόμενου ρεύματος σε συχνότητα πάνω ή κάτω από τη συχνότητα συντονισμού.

  Μπορείτε να ρυθμίσετε τη συχνότητα συντονισμού μεταβάλλοντας την ποσότητα επαγωγής στο πηνίο ή την χωρητικότητα του πυκνωτή. Σε απλά κυκλώματα ραδιοφωνικού δέκτη, ο συντονισμός ρυθμίζεται μεταβάλλοντας τον αριθμό των στροφών του σύρματος στο πηνίο. Οι πιο εξελιγμένοι δέκτες χρησιμοποιούν μεταβλητό πυκνωτή (ονομάζεται επίσης πυκνωτής συντονισμού ) για να μεταβάλλουν τη συχνότητα.

• Ανιχνευτής: Υπεύθυνος για το διαχωρισμό των πληροφοριών ήχου από το κύμα φορέα. Για σήματα AM, αυτό μπορεί να γίνει με μια δίοδο που μόλις διορθώνει το σήμα εναλλασσόμενου ρεύματος. Αυτό που έχει απομείνει αφού η δίοδος έχει το δρόμο της με το σήμα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ένα σήμα συνεχούς ρεύματος που μπορεί να τροφοδοτηθεί σε ένα κύκλωμα ενισχυτή ήχου. Για τα σήματα FM, το κύκλωμα του ανιχνευτή είναι λίγο πιο περίπλοκο.

• Ενισχυτής ήχου: Η εργασία αυτού του στοιχείου είναι να ενισχύσει το αδύναμο σήμα που προέρχεται από τον ανιχνευτή έτσι ώστε να μπορεί να ακουστεί. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα απλό κύκλωμα ενισχυτή τρανζίστορ.

  

Φυσικά, υπάρχουν πολλές παραλλαγές σε αυτό το βασικό σχεδιασμό ραδιοφωνικών δεκτών. Πολλοί δέκτες περιλαμβάνουν πρόσθετα κυκλώματα φιλτραρίσματος και συντονισμού για καλύτερη ασφάλιση της επιθυμητής συχνότητας - ή για παραγωγή εξόδου ήχου καλύτερης ποιότητας - και αποκλείουν άλλα σήματα. Ακόμα, αυτά τα βασικά στοιχεία βρίσκονται στα περισσότερα κυκλώματα δέκτη.