Радио - Све што треба да знате !

Типови модулације сигнала
Типови модулације сигнала

Радио

Рад радија се може описати у неколико корака. Микрофон прима глас и претвара га у електрични сигнал. Сигнал се затим обрађује елементима предајника кроз неколико фаза, а преноси се назад на антену предајника путем кабла.

Исти сигнал се претвара преносом антене у електромагнетне таласе који ће бити послати у антену која прима. Електромагнетни таласи који су резултат трансформације електричног сигнала произведеног путем микрофона брзином светлости, рефлектују се на ионосферу да би завршили у антени пријемника.
Земаљски релеји се користе да осигурају да таласи стигну до пријемника који се налазе далеко од предајника. Могу се користити и сателити.

Када електромагнетни таласи стигну до пријемника, пријемна антена их претвара у електрични сигнал. Овај електрични сигнал се затим преноси на пријемник путем кабла. Затим се претвара у звучни сигнал од стране елемената пријемника.
Звучни сигнал добијен на овај начин репродукује се помоћу звучника у облику звукова.

Предајник и пријемник

Предајник је електронски уређај. Осигурава пренос информација емитујејући радио таласе. Он се у суштини састоји од три елемента : генератора осцилација који обезбеђује конверзију електричне струје у осцилације радио фреквенције,
трансдуктор који обезбеђује пренос информација путем микрофона, и појачало које, у зависности од одабране фреквенције, обезбеђује појачавање силе осцилација.

Пријемник се користи за покупити таласе које емитује предајник. Састоји се од неколико елемената : осцилатора, који обрађује долазни сигнал, и одлазног, и појачала, што појачава ухваћене електричне сигнале.
демодулатор који обезбеђује тачну ретрансмисију оригиналног звука, филтере који обезбеђују елиминацију сигнала који би могли да покваре одговарајућу перцепцију порука и звучник који служи за претварање електричних сигнала у звучне поруке како би их људи могли видети.

Подсетници на различите начине ваздушног транспорта

ХФ носач авиона

Понекад чујемо за "носач" (carrier на енглеском) или "ХФ носач" а да заправо не знате о чему се ради. Носач је једноставно сигнал који служи као медијум за ношење корисног сигнала (онај који желите да пренесете као што су глас, музика, аналогни или дигитални подаци).
Када боравимо у области аналогних преноса, носач је једноставан и јединствен синусоидни сигнал. У области дигиталног емитовања (нпр. ДТТ и ДТТ) постоји мноштво носача који деле информације које треба пренети.
Овде нећемо говорити о случају ових вишеструких превозника. Посебност носача је у томе што осцилира на много већој фреквенцији од максималне фреквенције сигнала који треба пренети. Претпоставимо да желите да пренесете изговорени или отпевани говор на 10 км унаоколо (или у црном ако говорник говори брзо).
Користи се један предајник који "емитује таласе" које неколико пријемника може да покупи истовремено.

Али физика не моће бити измишљена. Ако желите да пренесете глас звучника једноставним повезивањем жичане петље или огромне антене са излазом ЛФ појачала, радиће али не баш далеко (избројте неколико метара или чак десетине метара).
Да би се пренос одвијао на удобној удаљености, мора се користити талас носача авиона, који делује као посредник и који има мање потешкоће у преласку раздаљина. Избор учесталости овог таласа носача зависи од :

- тип информација које треба пренети (глас, радио, вести или дигитални ХД ТВ),

- очекивани учинак;

- раздаљина на коју желите да пређете,

- ослобађање терена између предајника и пријемника (од 50 МХз, таласи се све више пропагирају у правој линији и плаше се препрека),

- цену коју пристајете да платите добављачу електричне енергије или продавцу батерија,

- овлашћења која су надлежни органи спремни да нам дају.

Зато што можете да замислите проблеме таласа који се сударају ако нико не би дошао да стави мало реда у ово ! Све ово је високо регулисано, а фреквентни домети су резервисани за ову или ону врсту преноса (ЦБ, радио емитовање, телевизија, мобилни телефони, радари итд.).
Поред ових резервација фреквентног опсега, потребне су прилично строге техничке карактеристике преносних кола како би се што више ограничио ризик од сметњи са другом опремом која не мора нужно да ради у истим фреквентним опсегима.
Два суседна кола предајника која раде на веома високим фреквенцијама и близу једни другима могу веома добро да замаскирање пријемника који ради у много нижем фреквентном опсегу. Нарочито је тачно ако су уређаји домаћи и недовољно филтрирани у ХФ излазу.
Укратко , пре него што се упусте у област емитовања, боље је имати нека сазнања о ризицима мешања.
Пренос фреквентне модулације
Пренос фреквентне модулације

Пренос фреквентне модулације (ФМ)

У овом начину транспорта, имамо носача чија амплитуде остаје константна без обзира на појачање модулирајуће сигнала. Уместо промене амплитуде носача авиона, његова тренутна фреквенција се мења. У недостатку модулације (појачање модулационог сигнала једнако нули), учесталост носача остаје на савршено дефинисаној и стабилној вредности, што се назива централна фреквенција.
Вредност смене фреквенције носача зависи од амплитуде модулирајућег сигнала : што је већа амплитуде модулирајућег сигнала, то је фреквенција носача удаљенија од првобитне вредности. Смер смене фреквенције зависи од поларитета промене модулационог сигнала.
За позитивну измену повећава се учесталост превозника, а за негативну измену смањује се учесталост носача. Али овај избор је произвољан, могли бисмо да урадимо супротно ! Количина варијација у фреквенцији носача назива се девијација фреквенције.
Одступање од максималне фреквенције може да потраје различитим вредностима, нпр. +/-5 кХз за фреквенцију носача од 27 МХз или +/-75 кХз за фреквенцију носача од 100 МХз.
Следећи графикони приказују модулирајући сигнал са фиксном фреквенцијом од 1 кХз модулирајући носач од 40 кХз (хоризонтална скала је добро проширена да би се боље видело шта се дешава на свим варијацијама).

Прави аудио сигнал

Ако фиксни модулирајући сигнал од 1 кХз заменимо правим аудио сигналом, овако то изгледа.
Овај други сет кривина је прилично причљив, барем за зелену криву за коју је одступање максималне фреквенције веома јасно јер је "добро подешено". Ако направимо преписку између модулирајуће сигнала (жута крива) и модулираног носача (зелена крива), савршено можемо видети да су варијације у амплитуде носача спорије
- што добро одговара нижој фреквенцији - када је модулирајући сигнал на најнижој вредности (негативан врхунац).
С друге стране, добија се максимална фреквенција носача за позитивне врхове модулирајуће сигнале (нешто мање лако се види на кривинама, али то осећамо са највише "попуњених" делова).
Истовремено , максимална амплитуде носача остаје савршено константна, не постоји амплитуде модулација везана за модулирајући изворни сигнал.
Радио пријемник може бити једноставан
Радио пријемник може бити једноставан

Пријем

Да бисте направили ФМ пријемник, можете да се провоцирате са неколико транзистора или једним интегрисаним склопом (на пример TDA7000 на пример). Али у овом случају добијамо стандардни квалитет слушања. За "врхунско" слушање, морате да изађете напоље и добро познајете тему. А ово је још истинитије када је у питању декодирање стерео аудио сигнала.
И да, без стерео декодера имате моно сигнал где се мешају леви и десни канали (ако се радио програм емитује у стерео наравно). Са високофреквентне тачке гледишта, изворни сигнал није видљив у амплитуде носача и не можете бити задовољни ректификатором/филтером попут оног који се користи у АМ пријемнику.
Како је користан сигнал "скривен" у фреквентним варијацијама носача, мора се пронаћи начин да се ове фреквентне варијације трансформишу у варијације напона, што је процес који је супротан (огледало) оног који се користи за пренос.

Систем који обавља ову функцију назива се ФМ дискриминатор и у основи се састоји од осцилирајуће (и резонантног) кола чија је фреквентност/амплитуде одговор у облику "звона". За функцију дискриминације могу се користити дискретне компоненте (мали трансформатори, диоде и кондензатори) или специјализовано интегрисано коло (SO41P на пример).

Дигитални пренос

У својој најједноставничитој апликацији, дигитални пренос даје превознику могућност да има два могућа стања која одговарају високом логичко стању (вредност 1) или ниском логичком стању (вредност 0).
Ова два стања се могу идентификовати различитом амплудом носача (очигледна аналогија коју треба направити са амплитуде модулацијом), или другачијом вредношћу његове фреквенције (фреквенцијска модулација).
У АМ режиму, на пример, можемо да одлучимо да стопа модулације од 10% одговара ниском стању логике и да стопа модулације од 90% одговара високом логичком стању.

У ФМ режиму, на пример, можете да одлучите да фреквенција центра одговара ниском стању логике и да одступање учесталости од 10 кХз одговара високом логичком стању.
Ако желите да пренесете веома велику количину дигиталних информација за веома кратко време и уз јаку заштиту од грешака у преносу (напредно откривање грешака и исправка), можете да пренесете неколико носача у исто време, а не само један.
На пример, 4 превозника, 100 превозника или више од 1000 превозника.
То се ради за дигиталну земаљску телевизију (ДТТ) и дигитални земаљски радио (ДТТ), на пример.

Код старих даљинских управљача за моделе скале могла би да се користи веома једноставна функција дигиталног преноса : активација или деактивација ХФ носача предајника, са пријемником који је једноставно детектовао присуство или одсуство носача (без носача смо имали доста даха тако да је "БФ" велике запремине,
и у присуству носача, дах је нестао, сигнал "БФ" је нестао).
У другим типовима даљинског управљача примењен је принцип "пропорционалности" који је омогућио пренос неколико информација у низу, једноставно користећи моносталне који производе слотове различитог трајања. Трајање примљених пулса одговарало је веома прецизним"нумеричким" вредностима.

Пренос гласа или музике

Пренос говора не захтева велики квалитет звука, све док се ради о преношењу информативне поруке. Главна ствар је да разумемо шта се говори. С друге стране, очекујемо више од квалитета преноса када је реч о певачевом гласу или музици.
Из тог разлога, методе преноса које се користе за пар интерфона или вок-токија и оне које се користе за емитовање нису засноване на строго идентичним правилима. Не можемо рећи да имамо нужно бољи звук са преносом фреквенције модулације од оног који се преноси у амплитуде модулацији (АМ на француском, АМ на енглеском).
Чак и ако је очигледно да ваш хифи тјунер даје боље резултате на ФМ бенду 88-108 МХз. Ако желите, можете сасвим добро да се понашате у АМ-у и можете да урадите веома лоше у ФМ-у. Као што можете да урадите веома добар аналогни аудио и веома лош дигитални звук.
Ако желите да пренесете музику из једне собе у другу у својој кући или из гараже у башту, можете направити мали радио предајник који може да се преноси на ФМ бенду или на бенду малих таласа (ПО на француском, МW на енглеском), у том случају комерцијални пријемник може да уради комплемент.
У ФМ-у ћете добити боље звучне резултате, једноставно зато што стандарди емитовања обезбеђују много другачији пропусни опсег од оног који је доступан у АМ (ГО, ПО и ОЦ) бендовима. Већа осетљивост АМ пријемника на амбијенталне сметње (атмосферске и индустријске) такође има много везе са тим.

"Спор " аналогни пренос података

Овде је питање преноса аналогне вредности као што су температура, струја, притисак, количина светлости итд., која ће прво бити унапред претворена у директан напон који је пропорционалан њему.
Постоји неколико метода и наравно свака има своје предности и мане, можете користити амплитуде модулацију или модулацију фреквенције. Термин амплитуде модулација или модулација фреквенције је донекле преувеличан пошто ако аналогна вредност која треба да се пренесе не варира,
Носач задржава своје карактеристике амплитуде и фреквенције које одговарају вредности која се преноси у току. Али морамо говорити о велиианству које варира. Заправо , није теже пренети информације које мало варирају (ако уопште) од информација које брзо варирају.
Али не можете увек да користите класичан АМ или ФМ радио предајник (доступан комерцијално направљен или у облику комплета) јер овај други врло лако може да има филтер ниског пролаза на улазу који ограничава споре варијације напона.

А ако је кондензатор везе усађен на путању улазног сигнала, онда је операција једноставно немогућа ! Модификовати таквог еметра да би био "компатибилан" није нужно увек лако...
који може да подразумева пројектовање специјализованог склопа предајника/пријемника за операцију.
Али ако сагледамо проблем са стране, схватамо да врло добро можемо да пренесемо сигнал чија амплитуде, у зависности од вредности континуираног напона који се преноси, сама по себи доводи до тога да се носач разликује. А ако је посреднички модулирајући сигнал у оквиру аудибле бенда (нпр. између 100 Хз и 10 кХз), онда се употреба конвенционалног радио предајника може поново узети у обзир.

Као што видите, једноставан конвертор напона/фреквенције са стране преноса и његов допуњавање конвертора фреквенције/напона на страни пријемника је једно решење између осталих примера.

Пренос дигиталних података

Пазите да не помешате "дигитални пренос" и "пренос дигиталних података". Аналогне информације можемо да преносимо дигиталним режимом преноса, баш као што можемо да преносимо дигиталне податке са аналогним режимом преноса, чак и ако за овај други случај можемо да дискутујемо о томе.
Да бисте преносили дигиталне податке са аналогним режимом преноса, може се претпоставити да електрични нивои дигиталних сигнала одговарају минималном и максималном аналогном сигналу.
Међутим , будите опрезни са обликом дигиталних сигнала, који уколико су брзи и квадратни, могу да садрже високу брзину хармонике коју предајник не може нужно да свари.
Можда ће бити неопходно да дигиталне податке преносите сигналима који имају "аналогни образац" као што је синус. Ако су дигитални подаци које треба пренети веома важни (безбедан приступ приступу са приступни кôд, на пример), мора се предузети неколико мера предострожности.

У ствари, ни у једном случају се не може узети у обзир да ће пренос са једне тачке на другу бити ослобођен недостатака, а део пренесених информација можда никада неће стићи или стићи искривљен и неупотребио.
Пренете информације се стога могу допунити информацијама о контроли (на пример ЦРЦ) или се једноставно понављати два или три пута заредом.
хттпс : //онде-нумериqуе.фр/ла-радио-цоммент-ца-марцхе/

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Поносни смо што вам нудимо сајт без колачића без икаквих огласа.

Твоја финансијска подрљка нас одрћава.

Кликните на дугме !