Krótkofalowiec
Korespondencyjny Kurs Krótkofalarski (3)
Odbiorniki obecnie stosowane. Ich działanie pole-
W poprzednich odcinkach -
Odbiornik radiokomunikacyjny jest gało na wzmocnieniu odbieranego syg-
KK1 i KK2 - poznaliśmy urządzeniem służącym do odbierania nału na częstotliwości, na której został
fal elektromagnetycznych wysyłanych nadany, a następnie poddaniu go de-
podstawowe układy
przez korespondenta, przetwarzanie tekcji amplitudy i wzmocnieniu we
ich na sygnały elektryczne, a następnie wzmacniaczu małej częstotliwości.
elektroniczne. StanowiÄ…
na głos lub inne sygnały przeznaczone W stopniu detektora stosowano dodat-
one części składowe
do dalszego dekodowania (rys. 2). nie sprzężenie zwrotne (reakcję) do po-
Urządzenia odbiorcze ogólnie moż- prawy czułości oraz selektywności. Po-
urządzeń nadawczo-
na podzielić na trzy grupy: mimo prostoty umożliwiały one odbiór
odbiorczych (radiostacji - a) odbiorniki o bezpośrednim wzmoc- sygnałów CW i SSB.
nieniu - reakcyjne, Odbiorniki o bezpośredniej prze-
rys. 1), którymi zajmiemy
b) odbiorniki o bezpośredniej prze- mianie częstotliwości działają na zasa-
mianie częstotliwości - homodyno- dzie przemiany częstotliwości odbiera-
siÄ™ w tym odcinku.
we, nego sygnału bezpośrednio na częstot-
c) odbiorniki z przemianą częstotli- liwość akustyczną. Na wyjściu detekto-
wości (pojedynczą lub podwójną) - ra występuje sygnał akustyczny jako
superhetordynowe. różnica częstotliwości sygnału wejścio-
Odbiorniki o wzmocnieniu bezpo- wego i sygnału generatora (bądz
od-
średnim z uwagi na słabe parametry wrotnie). Całą czułość odbiornika i se-
i szkodliwe promieniowanie nie są lektywność uzyskuje się we wzmacnia-
czu małej częstotliwości; z tego wzglę-
du musi on charakteryzować się dużym
wzmocnieniem oraz ukształtowaną
charakterystykÄ… w zakresie pasma akus-
tycznego. Po detektorze stosuje siÄ™ filtr
o szerokości pasma przepustowego
około 300Hz (na częstotliwości 800-
100Hz) dla sygnałów CW oraz 3kHz
dla odbioru sygnałów SSB. Odbiorniki
takie sÄ… stosowane w prostych transcei-
Rys. 1. Schemat blokowy radiostacji
verach amatorskich, zwłaszcza telegra-
Rys. 2.
42
Marzec 2003 Åšwiat Radio
Krótkofalowiec
ficznych, gdzie generator przestrajany
jest wykorzystywany podczas nadawa-
nia (po wzmocnieniu i kluczowaniu fali
nośnej).
Odbiorniki z przemianą częstotli-
wości są powszechnie stosowane
w każdym zakresie odbieranych fal ra-
diowych. Ich działanie polega na prze-
mianie odbieranego sygnału wielkiej
częstotliwości na mniejszą częstotli-
wość pośrednią (10,7MHz lub 9MHz
czy 465kHz). Główne wzmocnienie
odbiornika oraz selektywność osiąga
się we wzmacniaczu pośredniej częs-
totliwości. Selekcji częstotliwości do-
konujÄ… filtry kwarcowe lub piezocera-
miczne. Po detekcji sygnał podlega
wzmocnieniu we wzmacniaczu małej
częstotliwości. W przypadku odbioru
CW i SSB koniecznym jest stosowanie
detektorów iloczynowych oraz genera-
torów fali nośnej (BFO) do odtworzenia
fali nośnej.
Odbiorniki do odbioru sygnałów
z modulacją częstotliwości - FM (rys.
1d) posiadajÄ… po ostatnim stopniu
wzmacniacza p.cz. ogranicznik ampli-
Rys. 3.
tudy, obcinajÄ…cy wszelkie szumy i za-
kłócenia mające charakter modulacji
amplitudy, a następnie detektor częstot- klasy odbiornik powinien mieć czu- Z tego też powodu dąży się do stoso-
liwoÅ›ciowy. Dodatkowy stopieÅ„ bloka- Å‚ość lepszÄ… niż 1µV dla 10dB odstÄ™pu wania w stopniach wejÅ›ciowych od-
dy szumów blokuje stopień wzmacnia- sygnał/szum (S/S+N). Aby zapewnić biorników elementów niewchodzą-
cza małej częstotliwości, wyciszając od- odpowiednią czułość, stosuje się cych w zakres nasycenia (tranzystory
biornik przy braku sygnału odbieranego. wzmacniacze w.cz. i p.cz. o dużym mocy, FET, MOSFET) oraz często re-
Większość odbiorników wyposaża- wzmocnieniu i małych szumach zygnuje ze wzmacniaczy wielkiej
na jest w układ automatycznej regulacji własnych. częstotliwości.
wzmocnienia (ARW), której zadaniem - selektywność. Jest to zdolność odbior- - stabilność. Jest to zdolność odbiorni-
jest takie oddziaływanie na wzmac- nika do wydzielenia sygnału o żąda- ka do odbioru przez długi czas zada-
niacz p.cz., aby uzyskać stały poziom nej częstotliwości spośród innych syg- nej wcześniej częstotliwości odbioru.
sygnału wyjściowego - niezależnie od nałów. Miarą selektywności jest war- Największy wpływ na stabilność ma
wielkości sygnału wejściowego. Często tość tłumienia sygnałów niepożąda- stałość częstotliwości generatora.
napięcie ARW jest wykorzystywane nych, oddalonych np. o 10kHz w sto- Z tego też względu stosuje się synte-
jednocześnie do sterowania wskaz
nika sunku do sygnału użytecznego. Aby zery częstotliwości w oparciu o pętlę
odbieranego sygnału, tzw. S-metra. uzyskać dobrą selektywność, stosuje PLL lub generatory kwarcowe (w
Wskazania S-metra ułatwiają określa- się filtry kwarcowe lub piezocera- prostych radiotelefonach UKF).
nie raportu (składnika S), który wymie- miczne o szerokości odpowiedniej
nia się podczas łączności. do odbieranej emisji i ostrych zbo- Nadajniki
Do określania częstotliwości odbie- czach (dużym tłumieniu pozapasmo- Nadajnik radiokomunikacyjny jest
ranej współczesne odbiorniki (transcei- wym). urządzeniem służącym do przetworze-
very) są wyposażane w skalę elektro- - odporność na modulację skrośną nia głosu na sygnały elektryczne i wy-
niczną (miernik częstotliwości). Starsze i zakłócenia intermodulacyjne. Najo- słanie ich w postaci fali elektromagne-
urządzenia posiadały skalę mechanicz- gólniej mówiąc, jest to zdolność od- tycznej (rys. 3). Oczywiście zamiast
ną oraz kalibrator częstotliwości (do- biornika do odbioru słabych sygna- sygnałów mowy mogą to być sygnały
datkowy generator kwarcowy dający łów w bliskim sąsiedztwie silnych elektryczne, np. cyfrowe, i wtedy bę-
znaczniki częstotliwości w stałych sygnałów. W odbiornikach o małej dziemy mieli do czynienia z nadajnika-
miejscach na skali, np. co 1000, 100... odporności na modulację skrośną, mi emisji cyfrowych (analogicznie
kHz). w obecności silnych sygnałów na z odbiornikami). Każdy nadajnik składa
Podstawowe parametry odbiornika częstotliwościach bliskich częstotli- się z dwóch zasadniczych bloków:
radiokomunikacyjnego: wości odbieranej, następuje zabloko- układu formowania sygnału i wzmac-
- czułość. Jest to zdolność odbiornika wanie odbiornika lub silne znie- niacza mocy.
do odbioru słabych sygnałów elekt- kształcenia odbioru. Głębokość mo- W zależności od rodzaju emisji
rycznych. Definiuje się jako napięcie dulacji skrośnej zależy od kwadratu można dokonać innego podziału na-
sygnału wielkiej częstotliwości na amplitudy napięcia zakłócającego. dajników:
wejściu odbiornika (o określonym Parametr ten, dawniej często zanie- a) nadajnik telegraficzny (CW)
paśmie przenoszenia), które na wyj- dbywany przez producentów sprzętu b) nadajnik z modulacją amplitudy
ściu słuchawkowym (głośnikowym) łączności, dzisiaj - wobec dużego za- (AM)
daje odpowiednią moc wyjściową gęszczenia stacjami nadawczymi c) nadajnik jednowstęgowy (SSB)
małej częstotliwości przy określonym (amatorskimi i profesjonalnymi) - na- d) nadajnik z modulacją częstotliwoś-
stosunku sygnału do szumu. Dobrej biera coraz większego znaczenia. ci (FM)
43
Åšwiat Radio Marzec 2003
Krótkofalowiec
Najprostszy nadajnik telegraficzny
składa się z generatora typu LC lub
Przykładowe pytania egzaminacyjne (KKK 3)
kwarcowego (którego fala nośna jest
przerywana - kluczowana w takt zna-
1 Z jakich elementów składa się radiostacja?
ków Morse a) oraz wzmacniacza mocy
2 Jak dzielimy odbiorniki radiokomunikacyjne?
doprowadzajÄ…cego wzmocnione napiÄ™-
3 Co to jest homodyna?
cie w.cz. do anteny.
4 Omów działanie odbiornika superheterodynowego.
Nadajnik z modulacjÄ… amplitudy po-
5 Do czego służy BFO?
siada, oprócz generatora fali nośnej
6 Omów podstawowe bloki odbiornika do odbioru emisji CW i SSB.
oraz wzmacniacza mocy, modulator
7 Dlaczego na zwykłym odbiorniku radiowym nie można odbierać telegrafii
oraz wzmacniacz mikrofonowy. Zada-
i sygnałów jednowstęgowych?
niem modulatora jest naniesienie syg-
8 Omów podstawowe parametry odbiornika superheterodynowego.
nału mowy (m.cz.) na sygnał nośny
9 Jak określamy czułość odbiornika?
w.cz. Amplituda fali nośnej zmienia się
10 Co to jest selektywność odbiornika?
wprost proporcjonalnie do sygnału mo-
11 Na czym polega modulacja skrośna?
dulujÄ…cego. Nadajniki z typowÄ… modu-
12 Jaki blok odbiornika decyduje o szerokości odbieranej wstęgi?
lacją amplitudy poza CB nie są już sto-
13 Do czego służy ARW?
sowane przez krótkofalowców.
14 Podaj znane ci typy emisji radiowych.
Jednowstęgowy nadajnik to również
15 Jak dzielimy nadajniki radiokomunikacyjne?
nadajnik z modulacjÄ… amplitudy,
16 Co to jest SSB i jakie sÄ… jej korzystne cechy w stosunku do AM?
z tym, że z usuniętą jedną wstęgą bocz-
17 Omów podstawowe bloki nadajnika SSB.
ną (dolną lub górną) oraz ze zreduko-
18 Omów podstawowe bloki nadajnika FM.
waną (stłumioną) falą nośną. Do prze-
19 Omów podstawowe parametry nadajnika.
niesienia informacji wystarczy tylko
20 Dlaczego na wyjściu nadajnika muszą być filtry w.cz.?
jedna wstęga boczna, zaś fala nośna
Odpowiedzi na zaznaczone pytania prosimy przesłać na adres redakcji ŚR do
nieprzenosząca informacji może być
końca marca br.
całkowicie usunięta. W stosunku do
sygnału dwuwstęgowego z falą nośną
moce wyjściowe nadajników, będą
sygnał jednowstęgowy SSB ma wiele Nadajniki z modulacją częstotliwości
omówione w najbliższym czasie.
korzystnych cech: są najczęściej stosowane w zakresie
Niestałość częstotliwości pracy na-
- skupienie całej mocy nadajnika UKF. W ich skład wchodzi generator
dajnika (względna lub bezwzględna)
w jednej wstędze bocznej, kwarcowy, modulator częstotliwości lub
jest to zmiana wartości częstotliwości
- zmniejszenie szerokości zajmowane- fazy, wzmacniacz mikrofonowy, kilka
go pasma częstotliwości, stopni powielaczy, wzmacniacz wyjścio- w czasie pod wpływem niedoskonałoś-
- mniejsze zakłócenia od pobliskich wy. W nadajniku FM amplituda wyjścio- ci generatora (VFO), temperatury, wil-
radiostacji, wa sygnału jest stała, a zmienia się częs- gotności, napięcia zasilania...
Każdy rodzaj modulacji można
- mniejsza moc szumów odbiornika, totliwość sygnału w takt sygnału mowy.
- mniejszy pobór prądu przez nadajnik Wzmacniacze mocy i sterujące w na- scharakteryzować poprzez podanie
przy tej samej skuteczności. dajnikach telegraficznych oraz fonicz- podstawowych parametrów (omówio-
Sygnał SSB może być formowany me- nych z modulacją częstotliwości naj- nych już w poprzednich odcinkach):
todą filtrową, gdzie niepożądana wstęga częściej pracują w klasie C (charaktery- - AM: współczynnik głębokości modu-
boczna wycinana jest za pośrednictwem zują się dużą sprawnością). W nadajni- lacji, moc szczytowa
filtru kwarcowego lub rzadziej - ze kach z modulacją amplitudy (SSB) stosu- - FM: dewiacja częstotliwości
względu na gorsze efekty - metodą fazo- je się wzmacniacze liniowe (klasa A, - SSB: tłumienie niepożądanej wstęgi
wą, w której zbędna wstęga boczna jest AB, B) charakteryzujące się proporcjo- bocznej i fali nośnej
Z połączenia nadajnika, odbiornika
usunięta przez zniesienie się składo- nalnym przyrostem sygnału na wyjściu
oraz zasilacza w jednÄ… obudowÄ™ po-
wych przesuniętych w fazie. W skład w stosunku do sygnału wejściowego.
nadajnika filtrowego SSB wchodzi ge- Każdy nadajnik można scharaktery- wstały transceivery, wykorzystujące
nerator fali nośnej, modulator zrówno- zować poprzez podanie jego paramet- wiele wspólnych bloków (generatory,
filtry kwarcowe...)
ważony, wzmacniacz mikrofonowy, rów:
Opisy różnych fabrycznych transcei-
filtr jednowstęgowy i wzmacniacz SSB. - częstotliwość pracy (kHz, MHz, GHz),
verów stacjonarnych, przewoz
nych (sa-
Uformowany sygnał SSB o częstotli- - niestałość częstotliwości pracy (ąHz/h),
mochodowych) oraz przenośnych (ręcz-
wości uzależnionej od zastosowanego - rodzaj emisji wraz z jej parametrami,
nych) są i będą opisywane na łamach ŚR.
filtru kwarcowego (najczęściej 9MHz) - szerokość zajmowanego pasma (Hz,
Po zakończeniu kursu planujemy za-
jest następnie mieszany z częstotli- kHz),
jąć się budową bardzo prostych urządzeń
wością generatora przestrajanego i do- - moc wyjściowa w.cz. (W).
nadawczo-odbiorczych składających
piero wzmacniany i doprowadzony do Częstotliwość pracy, emisje (wraz ze
z poznanych w tym artykule bloków.
anteny. sposobem oznaczania), dopuszczalne
44
Marzec 2003 Åšwiat Radio