变送器的分类
调制波由位于发射器部分末端的天线发送。发射器主要分为两种方式。调幅发射器和调频发射器。我们将在本文中详细讨论AM和FM发射器。之后,我们将讨论接收器。
1.调幅发射器
调幅 波由 调幅 发射器发送至天线,它接收音频信号作为其输入并发射。下图显示了调幅发射器的框图。
以下几点将解释调幅发射器的工作原理。
- 前置放大器接收来自麦克风输出的音频信号并将其放大以提高调制信号的音量。
- 载波信号是由射频振荡器产生的。
- AM调制器同时接收调制信号和载波信号。
- 使用功率放大器提高调幅波的功率水平。最后,天线接收这个波,以便可以发送。
2.调频发射器
调频发射器是一个整体,它将音频信号作为输入,并将调频波作为输出送到天线上进行传输。调频发射器的方框图如下图所示。
以下几点将描述调频发射器的工作原理。
- 前置放大器接收来自麦克风输出的音频信号并将其放大以提高调制信号的音量。
- 在通过一个高通滤波器后,作为一个预加重网络的功能,以消除噪音和提高信噪比,然后使用该信号。
- 这个信号被进一步传输到调频调制器电路。
- 伴随着调制信号,振荡器电路创造了一个高频载波,并传输到调制器上。
- 通过使用一个多级的频率乘法器来提高工作频率。即使如此,信号的强度也不足以传输。因此,调制信号的强度在最末端使用射频功率放大器增加。最后,调频调制的输出被送到天线上进行传输。
接收器
调制波在接收部分开始时由天线用接收器接收。 让我们先来谈谈对接收器的期望。
接收器的条件
一旦接收到AM波,包络检测器就会被AM接收器用来解调AM波。与此类似,调频接收机接收到调频信号后,使用鉴频技术对其进行解调。
- 它应该是经济的。
- 它应该能接收到适当的调制波。
- 目标电台应该能够被接收器调谐和放大。
- 它需要能够阻止不需要的电台。
- 所有电台的信号都必须被解调,无论载波信号的频率如何。
调谐器电路和混合电路的功能必须非常好,以满足这些标准。一个迷人的现象是 射频混合过程 。
射频混合
为了正确处理任何接收到的信号,射频混合单元创建一个中间频率(IF),然后将其转换为任何接收到的信号。
接收器的射频混合器阶段是至关重要的。为了创造最终的混合输出,两个不同频率的信号以这样的方式组合,即一个信号的电平影响另一个信号的电平。下面的数字显示了输入信号和最终的混合器输出。
让f1 和f2 代表第一和第二信号的频率。如果这两个信号作为输入提供给射频混频器,就会产生一个频率为f1 +f2 和f1 -f2 的输出信号。
如果在频域中注意到这一点,就会出现如下图所示的模式。
在这种情况下,f1 比f2 大。因此,输出的频率为f1 +f2 和f1 -f2 ,这是结果。如果f2 大于f1 ,那么输出的频率将是f1 +f2 和f1 -f2 。
接收器的分类
调幅接收器
调幅波被送入调幅超外差接收器,输出原始音频流。选择性是指接受某些信号而拒绝其他信号的能力。灵敏度是指在尽可能低的功率水平上检测和解调射频信号的能力。
第一批无线电接收机是无线电业余爱好者。然而,它们确实有缺点,包括灵敏度和选择性不足。超级外差式接收器的发明解决了这些问题。下图显示了AM接收器的框图。
射频调谐器
一个变压器将天线检测到的振幅调制波首先传送到调谐器电路。调谐器电路只不过是一个LC电路,通常被称为槽或谐振电路。它选择AM接收器想要的频率。此外,它同时调整射频滤波器和本地振荡器。
混频器射频
调谐器的输出信号被输送到RF-IF转换器,它也是一个混合器,在那里接收信号。它有一个内置的本地振荡器,可以产生一个稳定的频率。在这里,混合是以本地振荡器的频率作为一个输入,以接收的信号作为另一个输入来进行的。混频器产生两个频率的混合,[(f1 +f2 ), (f1 -f2 )]被称为中间频率,这是最终的输出(IF)。
任何载波频率的电台信号的解调都是由中频的产生来帮助的。因此,为了有足够的选择性,所有的信号都被转换为一个设定的载波频率。
中频滤波器
所需的频率通过一个中频滤波器发送,这是一个带通滤波器。所有额外的不需要的频率元素都被抽走了。这就是中频滤波器的好处,它只接受中频的频率。
调幅解调器
调幅解调器现在被用来解调接收到的调幅波。该解调器使用包络检测方法来捕获调制信号。
音频助推器
检测到的音频信号在这一步被放大,称为功率放大器。为了有效,处理后的信号被增强。扬声器接收该信号并作为原始声音信号输出。
调频接收机
下图显示了调频接收器的框图。
这个调频接收器框图类似于调幅接收器框图。振幅限制器和去加重网络是位于调频解调器前后的两个块。其余模块的功能与调幅接收器类似。
我们知道,在调频调制期间,调频波的振幅保持不变。然而,如果信道中加入了额外的噪声,调频波的振幅可能会改变。因此,通过删除噪声信号的不想要的峰值,我们可以借助于振幅限制器保持调频波的振幅不变。
一个调频发射器已经看到了一个预加重网络(高通滤波器),它被安装在调频调制器之前。为了提高高频音频信号的信噪比,就这样做了。去加重是相当于反向的预加重。然后,这个调频接收器在调频解调器之后加入一个去加重网络(低通滤波器)。这个信号被输送到音频放大器以增加功率。然后扬声器将原始的音频信号传送给我们。