Radio - Gjithçka që duhet të dish !

Llojet e modulimit të sinjalit
Llojet e modulimit të sinjalit

Radio

Funksionimi i një radioje mund të përshkruhet në disa hapa. Një mikrofon merr zërin dhe e transformon atë në një sinjal elektrik. Sinjali pastaj përpunohet nga elementet transmetuese nëpër disa faza, dhe transmetohet përsëri në antenën transmetuese nëpërmjet një kablloje.

Ky sinjal i njëjtë konvertohet nga antena transmetuese në valë elektromagnetike që do të dërgohen në një antenë marrëse. Valët elektromagnetike që rezultojnë nga transformimi i sinjalit elektrik të prodhuar nga mikrofoni udhëtojnë me shpejtësinë e dritës, reflektojnë në jonosferë për të përfunduar në një antenë pranuese.
Stafetat tokësore përdoren për të siguruar që valët të arrijnë tek pranuesit e vendosur larg transmetuesit. Satelitët mund të përdoren gjithashtu.

Pasi valët elektromagnetike arrijnë tek pranuesi, antena marrëse i transformon ato në një sinjal elektrik. Ky sinjal elektrik pastaj i përcillet pranuesit nëpërmjet një kablloje. Më pas shndërrohet në një sinjal të dëgjueshëm nga elementet pranuese.
Sinjali zanor i përftuar në këtë mënyrë riprodhohet nga altoparlantët në formën e tingujve.

Transmetuesi dhe pranuesi

Transmetuesi është një pajisje elektronike. Siguron transmetimin e informacionit duke emetuar valë radioje. Ai përbëhet në thelb nga tre elemente : gjeneratori i oscilacionit i cili siguron shndërrimin e rrymës elektrike në oscilacionin e radio frekuencave,
Transduktori i cili siguron transmetimin e informacionit nëpërmjet një mikrofoni, dhe amplifikatorit i cili, në varësi të frekuencës së zgjedhur, siguron amplifikimin e forcës së oscilacioneve.

Marrësi përdoret për të marrë valët e emetuara nga transmetuesi. Ai është i përbërë nga disa elemente : oscillator, i cili përpunon sinjalin hyrës, dhe atë dalës, dhe amplifikatorin, i cili amplifikon sinjalet elektrike të kapura.
Demodulatori që siguron ritransmetimin e saktë të tingullit origjinal, filtrat që sigurojnë eliminimin e sinjaleve që mund të prishin perceptimin e duhur të mesazheve dhe altoparlantin që shërben për shndërrimin e sinjaleve elektrike në mesazhe zanore në mënyrë që ato të perceptohen nga njerëzit.

Përkujtues në mënyra të ndryshme të transportit ajror

Transportuesi HF

Ndonjëherë dëgjojmë për "transportuesin" (carrier në anglisht) ose "HF carrier" pa e ditur me të vërtetë se çfarë është. Një transportues është thjesht një sinjal që shërben si një medium për të mbartur sinjalin e dobishëm (ai që dëshironi të transmetoni si zëri, muzika, të dhënat analoge ose dixhitale).
Kur qëndrojmë në fushën e transmetimeve analoge, transportuesi është një sinjal sinusoidal i thjeshtë dhe unik. Në fushën e transmetimit digjital (DTT dhe DTT për shembull) ka një mori transportuesish që ndajnë informacionin që do të transmetohet.
Nuk do të flasim këtu për rastin e këtyre multi-transportuesve. Veçantia e një transportuesi është se ai lëkundet në një frekuencë shumë më të lartë se frekuenca maksimale e sinjalit për t'u transmetuar. Ta zëmë se dëshiron të transmetosh një fjalim të folur ose të kënduar për 10 km përreth (ose në të zezë nëse folësi flet shpejt).
Përdoret një transmetues i vetëm që "lëshon valë" që disa pranues mund të marrin njëkohësisht.

Por fizika nuk mund të shpiket. Nëse dëshironi të transmetoni zërin e altoparlantit thjesht duke lidhur një lak me tela ose një antenë të stërmadhe me daljen e amplifikatorit LF, ai do të funksionojë por jo shumë larg (numëroni disa metra ose edhe dhjetëra metra).
Që transmetimi të bëhet në një distancë të rehatshme, duhet përdorur një valë transportuese, e cila vepron si ndërmjetëse dhe që ka më pak vështirësi në kalimin e distancave. Zgjedhja e frekuencës së kësaj vale transportuese varet nga :

- llojin e informacionit që do të transmetohet (zë, radio, lajme ose TV HD dixhital),

- performanca e pritshme;

- distanca që dëshiron të udhëtosh,

- lehtësimin e terrenit midis transmetuesit dhe pranuesit (nga 50 MHz, valët përhapen gjithnjë e më shumë në një vijë të drejtë dhe frikësohen nga pengesat),

- çmimin që ju pranoni t'ia paguani furnizuesit tuaj të energjisë elektrike ose shitësit të baterive,

- autorizimet që autoritetet kompetente janë të gatshme të na japin.

Sepse ju mund të imagjinoni problemet e valëve që përplasen nëse askush nuk erdhi për të vënë pak rregull në këtë ! E gjithë kjo është shumë e rregulluar, dhe gamat e frekuencave janë rezervuar për këtë ose atë lloj transmetimi (CB, radio transmetimi, televizioni, telefonat celularë, radarët, etj.).
Përveç këtyre rezervimeve të gamës së frekuencave, kërkohen karakteristika teknike mjaft strikte që qarqet transmetuese të kufizojnë sa më shumë që të jetë e mundur rrezikun e ndërhyrjes në pajisje të tjera që nuk funksionojnë domosdoshmërisht në të njëjtat rreze frekuencash.
Dy qarqe transmetuese fqinje që punojnë në frekuenca shumë të larta dhe pranë njëri-tjetrit shumë mirë mund të bllokojnë një marrës që punon në një gamë shumë më të ulët frekuencash. Veçanërisht e vërtetë nëse pajisjet janë të bëra në shtëpi dhe ato janë filtruar në mënyrë të pamjaftueshme në prodhimin HF.
Me pak fjalë, para se të futemi në fushën e transmetimit, është më mirë të kemi njëfarë njohurie mbi rreziqet e ndërhyrjes së përfshirë.
Transmetimi i modulimit të frekuencave
Transmetimi i modulimit të frekuencave

Transmetimi i modulimit të frekuencave (FM)

Në këtë mënyrë transporti, kemi një transportues, amplituda e të cilit mbetet konstante pavarësisht nga amplituda e sinjalit modulues. Në vend që të ndryshojë amplitudën e transportuesit, frekuenca e tij e menjëhershme ndryshohet. Në mungesë të modulimit (amplitudë e sinjalit modulues të barabartë me zero), frekuenca e transportuesit mbetet në një vlerë të përca
RCA
Soketi RCA, i njohur edhe si një gramafon ose soketi me cinch, është një lloj shumë i zakonshëm i lidhjes elektrike. E krijuar në vitin 1940, ajo gjendet edhe sot në shumicën e shtëpive. Ajo transmeton sinjale audio dhe video. Akronimi i RCA qëndron për Radio Corporation of America.
ktuar në mënyrë të përkryer dhe të qëndrueshme, e cila quhet frekuenca qendrore.
Vlera e zhvendosjes së frekuencës transportuese varet nga amplituda e sinjalit modulues : sa më e madhe të jetë amplituda e sinjalit modulues, aq më larg është frekuenca bartëse nga vlera e tij origjinale. Drejtimi i zhvendosjes së frekuencës varet nga polariteti i alternimit të sinjalit modulues.
Për një alternim pozitiv rritet frekuenca e transportuesit, dhe për një alternim negativ zvogëlohet frekuenca e transportuesit. Por kjo zgjedhje është arbitrare, mund të bëjmë shumë mirë të kundërtën ! Sasia e variacionit në frekuencën transportuese quhet devijimi i frekuencës.
Devijimi maksimal i frekuencës mund të marrë vlera të ndryshme, p.sh. +/-5 kHz për një frekuencë transportuese prej 27 MHz ose +/-75 kHz për një frekuencë transportuese prej 100 MHz.
Grafikët e mëposhtëm tregojnë një sinjal modulues me një frekuencë fikse prej 1 kHz që modulon një bartës prej 40 kHz (shkalla horizontale është e dilatuar mirë për të parë më mirë se çfarë po ndodh në të gjitha variacionet).

Sinjal i vërtetë audio

Nëse zëvendësojmë sinjalin modulues fiks të 1 kHz me një sinjal të vërtetë audio, ja si duket.
Ky grup i dytë kthesash është mjaft domethënës, të paktën për kurbën e gjelbër për të cilën devijimi maksimal i frekuencës është shumë i qartë, sepse është "i rregulluar mirë". Nëse bëjmë korrespondencën midis sinjalit modulues (lakore e verdhë) dhe bartësit të moduluar (lakore jeshile), mund të shohim në mënyrë të përkryer se variacionet në amplitudën e transportuesit janë më të ngadalta
- që korrespondon mirë me një frekuencë më të ulët - kur sinjali modulues është në vlerën më të ulët (piku negativ).
Nga ana tjetër, frekuenca maksimale e bartësit përftohet për majat pozitive të sinjalit modulues (pak më pak e lehtë për t'u parë në kthesa, por e ndjejmë me pjesët më të "mbushura".
Në të njëjtën kohë, amplituda maksimale e transportuesit mbetet krejtësisht konstante, nuk ka modulim amplitudë lidhur me sinjalin burimor modulues.
Një marrës radioje mund të jetë i thjeshtë
Një marrës radioje mund të jetë i thjeshtë

Recepsion

Për të bërë një marrës FM, ju mund të kaloni me disa transistorë ose me një qark të vetëm të integruar (një TDA7000 për shembull). Por në këtë rast ne kemi një cilësi standarde të dëgjimit. Për një dëgjim "të lartë", duhet të dilni të gjithë jashtë dhe ta njihni mirë temën. Dhe kjo është edhe më e vërtetë kur bëhet fjalë për dekodimin e një sinjali audio stereo.
Dhe po, pa një dekoder stereo, ju keni një sinjal mono ku kanalet e majta dhe të djathta janë të përziera (nëse programi radiofonik transmetohet në stereo natyrisht). Nga pikëpamja e frekuencës së lartë, sinjali burimor nuk është i dukshëm në amplitudën e transportuesit dhe nuk mund të jeni të kënaqur me një rectificator/filtër si ai i përdorur në një marrës AM.
Duke qenë se sinjali i dobishëm është "fshehur" në variacionet frekuencore të transportuesit, duhet gjetur një mënyrë për t'i transformuar këto variacione frekuencore në variacione tensioni, një proces që është e kundërta (pasqyra) e atij që përdoret për transmetim.

Sistemi që kryen këtë funksion quhet diskriminues FM dhe në thelb përbëhet nga një qark oscillant (dhe rezonant) reagimi i frekuencës/amplitudës së të cilit është në formën e një "zile". Për funksionin e diskriminimit, mund të përdoren komponente diskrete (transformatorë të vegjël, dioda dhe kondensatorë) ose një qark i specializuar i integruar (SO41P për shembull).

Transmetimi dixhital

Në aplikimin e tij më të thjeshtë, një transmetim dixhital i jep transportuesit mundësinë e të pasurit dy gjendje të mundshme që korrespondojnë me një gjendje logjike të lartë (vlera 1) ose një gjendje logjike të ulët (vlera 0).
Këto dy shtete mund të identifikohen nga një amplitudë e ndryshme e bartësit (analogji e dukshme për t'u bërë me modulimin e amplitudës), ose nga një vlerë e ndryshme e frekuencës së tij (modulimi i frekuencës).
Në modalitetin AM, për shembull, ne mund të vendosim se një normë modulimi prej 10% korrespondon me një gjendje logjike të ulët dhe se një normë modulimi prej 90% korrespondon me një gjendje logjike të lartë.

Në modalitetin FM, për shembull, ju mund të vendosni se frekuenca e qendrës korrespondon me një gjendje logjike të ulët dhe se një devijim frekuencor prej 10 kHz korrespondon me një gjendje logjike të lartë.
Nëse dëshironi të transmetoni një sasi shumë të madhe të informacionit dixhital në një kohë shumë të shkurtër dhe me mbrojtje të fortë kundër gabimeve të transmetimit (zbulimi dhe korrigjimi i avancuar i gabimeve), mund të transmetoni disa transportues në të njëjtën kohë dhe jo vetëm një.
Për shembull, 4 transportues, 100 transportues, ose më shumë se 1000 transportues.
Kjo është ajo që bëhet për televizionin dixhital tokësor (DTT) dhe radion dixhitale tokësore (DTT), për shembull.

Në telekomandat e vjetra për modelet e shkallës, mund të përdorej një funksion shumë i thjeshtë i transmetimit dixhital : aktivizimi ose çaktivizimi i transportuesit HF të transmetuesit, me një marrës që thjesht zbulonte praninë ose mungesën e transportuesit (pa një transportues kishim shumë frymë kështu "BF" të volumit të lartë,
dhe në prani të një transportuesi, fryma u zhduk, sinjali "BF" u zhduk).
Në lloje të tjera të telekomandës, u zbatua një parim i "proporcionalitetit" i cili bëri të mundur transmetimin e disa pjesëve të informacionit me radhë, thjesht duke përdorur ato monostable që prodhojnë slots me kohëzgjatje të ndryshme. Kohëzgjatja e impulseve të marra korrespondonte me vlera shumë të sakta "numerike".

Transmetimi i zërit ose muzikës

Transmetimi i të folurit nuk kërkon cilësi të madhe të zërit, për aq kohë sa bëhet fjalë për të përcjellë një mesazh informativ. Gjëja kryesore është se ne e kuptojmë atë që po thuhet. Nga ana tjetër, presim më shumë nga cilësia e transmetimit kur bëhet fjalë për zërin apo muzikën e një këngëtari.
Për këtë arsye, metodat e transmetimit të përdorura për një palë intercoms ose walkie-talkies dhe ato që përdoren për transmetim nuk bazohen në rregulla rreptësisht identike. Nuk mund të themi se kemi një tingull domosdoshmërisht më të mirë me transmetimin e modulimit të frekuencave sesa ai i transmetuar në modulimin e amplitudës (AM në frëngjisht, AM në anglisht).
Edhe nëse është e qartë se tuneri juaj hifi jep rezultate më të mira në bandën FM 88-108 MHz. Nëse doni, mund të bëni mjaft mirë në AM dhe mund të bëni shumë keq në FM. Ashtu si ju mund të bëni audio analoge shumë të mirë dhe audio dixhitale shumë të keqe.
Nëse dëshironi të transmetoni muzikë nga një dhomë në tjetrën në shtëpinë tuaj ose nga garazhi në kopsht, mund të ndërtoni një transmetues të vogël radio që mund të transmetojë në bandën FM ose në bandën e valëve të vogla (PO në frëngjisht, MW në anglisht), me ç'rast një marrës komercial mund të bëjë plotësimin.
Në FM ju do të merrni rezultate më të mira të shëndosha, thjesht sepse standardet e transmetimit sigurojnë një bandwidth shumë më ndryshe se ajo e disponueshme në grupet AM (GO, PO dhe OC). Ndjeshmëria më e lartë e një pranuesi AM ndaj ndërhyrjes së ambientit (atmosferike dhe industriale) ka gjithashtu shumë të bëjë me të.

Transmetimi i të dhënave analoge "i ngadalshëm"

Këtu, bëhet fjalë për transmetimin e një vlere analoge si një temperaturë, një rrymë, një presion, një sasi drite etj., të cilat së pari do të transformohen më parë në një tension të drejtpërdrejtë që është proporcional me të.
Ka disa metoda dhe sigurisht secila ka avantazhet dhe disavantazhet e veta, ju mund të përdorni modulimin e amplitudës ose modulimin e frekuencës. Modulimi i amplitudës ose modulimi i frekuencës është disi i ekzagjeruar pasi nëse vlera analoge për t'u transmetuar nuk ndryshon,
Transportuesi ruan amplitudën dhe karakteristikat e frekuencës që korrespondojnë me vlerën që duhet transmetuar në vazhdim. Por duhet të flasim për madhështinë që ndryshon. Në fakt, nuk është më e vështirë të transmetosh informacione që ndryshojnë pak (në mos fare) sesa informacioni që ndryshon me shpejtësi.
Por nuk mund të përdorni gjithmonë një transmetues radio AM ose FM klasik (i disponueshëm komercialisht ose në formë kit) sepse ky i fundit mund të ketë shumë mirë një filtër me pass të ulët në hyrje i cili kufizon variacionet e tensionit të ngadaltë.

Dhe nëse një kondensator lidhjeje implantohet në rrugën e sinjalit hyrës, atëherë operacioni është thjesht i pamundur ! Modifikimi i një emetuesi të tillë për ta bërë atë "kompatibël" nuk është domosdoshmërisht gjithmonë e lehtë...
që mund të përfshijë projektimin e një montimi të specializuar transmetues/marrës për operacionin.
Por nëse e shohim problemin nga ana, kuptojmë se mund të transmetojmë shumë mirë një sinjal, amplituda e të cilit, në varësi të vlerës së tensionit të vazhdueshëm për t'u transmetuar, vetë bën që transportuesi të ndryshojë. Dhe nëse sinjali modulues i ndërmjetëm është brenda bandës audible (p.sh. midis 100 Hz dhe 10 kHz), atëherë përdorimi i një transmetuesi radio konvencional mund të shqyrtohet përsëri.

Siç mund ta shihni, një konvertues i thjeshtë tensioni/frekuence në anën e transmetimit dhe plotësimi i tij një konvertues frekuencash/tensioni në anën e pranuesit është një zgjidhje midis shembujve të tjerë.

Transmetimi i të dhënave dixhitale

Kini kujdes të mos ngatërroni "transmetimin dixhital" dhe "transmetimin dixhital të të dhënave". Ne mund të transmetojmë informacion analog me një mode transmetimi dixhital, ashtu siç mund të transmetojmë të dhëna dixhitale me një mënyrë transmetimi analoge, edhe nëse për rastin e fundit mund t'i diskutojmë.
Për të transmetuar të dhëna dixhitale me një mënyrë analoge transmetimi, mund të supozohet se nivelet elektrike të sinjaleve dixhitale korrespondojnë me minimumin dhe maksimumin e një sinjali analog.
Megjithatë, kini kujdes me formën e sinjaleve digjitale, të cilat nëse janë të shpejta dhe katrore, mund të përmbajnë një shkallë të lartë harmonike që nuk mund të tretet domosdoshmërisht nga transmetuesi.
Mund të jetë e nevojshme të transmetohen të dhënat dixhitale me sinjale që kanë një "formë analoge" si sine. Nëse të dhënat dixhitale që do të transmetohen janë shumë të rëndësishme (aksesi i sigurt me kodin e aksesit, për shembull), duhen marrë disa masa paraprake.

Në fakt, në asnjë rast nuk mund të konsiderohet se transmetimi nga një pikë në tjetrën do të jetë i lirë nga defektet, dhe një pjesë e informacionit të transmetuar shumë mirë mund të mos mbërrijë kurrë apo të mbërrijë i shtrembëruar dhe i papërdorshëm.
Prandaj, informacioni i transmetuar mund të plotësohet nga informacioni i kontrollit (CRC për shembull) ose thjesht të përsëritet dy ose tre herë rresht.
https : //onde-numerique.fr/la-radio-comment-ca-marche/

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Ne jemi krenarë t'ju ofrojmë një faqe pa cookie pa asnjë reklamë.

Është mbështetja juaj financiare që na bën të vazhdojmë.

Kliko !