Redio - Kila kitu unahitaji kujua !

Aina za modulation ya ishara
Aina za modulation ya ishara

Redio

Uendeshaji wa redio unaweza kuelezewa katika hatua kadhaa. Maikrofoni hupokea sauti na kuibadilisha kuwa ishara ya umeme. Ishara hiyo huchakatwa na vitu vya kusambaza kupitia hatua kadhaa, na hupitishwa tena kwa antenna ya kusambaza kupitia kebo.

Ishara hii hiyo inabadilishwa na antenna ya kusambaza kuwa mawimbi ya umeme ambayo yatatumwa kwa antenna ya kupokea. Mawimbi ya umeme yanayotokana na mabadiliko ya ishara ya umeme zinazozalishwa na kusafiri kwa kipaza sauti kwa kasi ya mwanga, kutafakari juu ya ionosphere kuishia katika antenna ya mpokeaji.
Relays za ardhi hutumiwa kuhakikisha kuwa mawimbi yanafikia wapokeaji walio mbali na msambazaji. Satelaiti pia zinaweza kutumika.

Mara tu mawimbi ya umeme yanapofikia mpokeaji, antenna inayopokea huzibadilisha kuwa ishara ya umeme. Ishara hii ya umeme hupitishwa kwa mpokeaji kupitia kebo. Kisha hubadilishwa kuwa ishara ya sauti na vipengele vya mpokeaji.
Ishara ya sauti inayopatikana kwa njia hii inazalishwa na vipaza sauti kwa njia ya sauti.

Transmitter na mpokeaji

Msambazaji ni kifaa cha elektroniki. Inahakikisha usambazaji wa habari kwa kutoa mawimbi ya redio. Kimsingi ina mambo matatu : jenereta ya oscillation ambayo inahakikisha uongofu wa mkondo wa umeme kuwa oscillation ya masafa ya redio,
transducer ambayo inahakikisha usambazaji wa habari kupitia kipaza sauti, na amplifier ambayo, kulingana na mzunguko uliochaguliwa, inahakikisha kuongezeka kwa nguvu ya oscillations.

Mpokeaji hutumiwa kuchukua mawimbi yaliyotolewa na msambazaji. Inaundwa na vitu kadhaa : oscillator, ambayo inashughulikia ishara inayoingia, na ile inayotoka, na amplifier, ambayo huongeza ishara za umeme zilizokamatwa.
demodulator ambayo inahakikisha uhamisho halisi wa sauti ya asili, filters ambazo zinahakikisha uondoaji wa ishara ambazo zinaweza kuharibu mtazamo sahihi wa ujumbe, na kipaza sauti kinachotumika kubadilisha ishara za umeme kuwa ujumbe wa sauti ili waweze kutambulika na wanadamu.

Vikumbusho juu ya njia tofauti za usafiri wa anga

Mbebaji wa HF

Wakati mwingine tunasikia kuhusu "carrier" (carrier kwa Kiingereza) au "HF carrier" bila kujua ni nini. Mbebaji ni ishara tu ambayo hutumika kama njia ya kubeba ishara muhimu (ambayo unataka kusambaza kama vile sauti, muziki, analog au data ya dijiti).
Tunapokaa katika uwanja wa maambukizi ya analog, mtoa huduma ni ishara rahisi na ya kipekee ya sinusoidal. Katika uwanja wa utangazaji wa dijiti (DTT na DTT kwa mfano) kuna idadi kubwa ya watoa huduma ambao wanashiriki habari inayosambazwa.
Hatutazungumza hapa juu ya kesi ya wabebaji hawa wengi. Uhususi wa mtoa huduma ni kwamba oscillates kwa mzunguko wa juu zaidi kuliko mzunguko wa juu wa ishara ya kupitishwa. Tuseme unataka kusambaza hotuba iliyozungumzwa au iliyoimbwa kwa kilomita 10 karibu (au kwa nyeusi ikiwa msemaji anazungumza haraka).
Msambazaji mmoja hutumiwa kwamba "hutoa mawimbi" ambayo wapokeaji kadhaa wanaweza kuchukua wakati huo huo.

Lakini fizikia haiwezi kutengenezwa. Ikiwa unataka kusambaza sauti ya spika kwa kuunganisha tu kitanzi cha waya au antenna kubwa kwa pato la amplifier ya LF, itafanya kazi lakini sio mbali sana (hesabu mita chache au hata makumi ya mita).
Ili maambukizi yafanyike kwa umbali mzuri, wimbi la carrier lazima litumike, ambalo hufanya kama mpatanishi na ambalo lina ugumu mdogo katika kuvuka umbali. Uchaguzi wa mzunguko wa wimbi hili la mtoa huduma hutegemea :

- aina ya habari inayosambazwa (sauti, redio, habari au TV ya HD ya dijiti),

- utendaji unaotarajiwa;

- umbali ambao unataka kusafiri,

- misaada ya ardhi kati ya msambazaji na mpokeaji (kutoka 50 MHz, mawimbi huenea zaidi na zaidi katika mstari ulionyooka na vikwazo vya hofu),

- bei unayokubali kulipa kwa muuzaji wako wa umeme au muuzaji wa betri,

- idhini ambazo mamlaka husika ziko tayari kutupa.

Kwa sababu unaweza kufikiria matatizo ya mawimbi ambayo yanagongana ikiwa hakuna mtu aliyekuja kuweka utaratibu kidogo katika hili ! Yote haya yamedhibitiwa sana, na masafa ya masafa yamehifadhiwa kwa aina hii au ile ya maambukizi (CB, utangazaji wa redio, televisheni, simu za rununu, rada, nk).
Mbali na kutoridhishwa kwa masafa haya, sifa kali za kiufundi zinahitajika kwa mizunguko ya kusambaza ili kupunguza iwezekanavyo hatari ya kuingiliwa na vifaa vingine ambavyo sio lazima vifanye kazi katika masafa sawa.
Mizunguko miwili ya jirani ya kusambaza ambayo inafanya kazi kwa masafa ya juu sana na karibu na kila mmoja inaweza kumnasa mpokeaji anayefanya kazi katika masafa ya chini sana. Hasa kweli ikiwa vifaa vimetengenezwa nyumbani na havichujwi vya kutosha katika pato la HF.
Kwa kifupi, kabla ya kuingia kwenye uwanja wa utangazaji, ni bora kuwa na ujuzi fulani wa hatari za kuingiliwa zinazohusika.
Maambukizi ya modulation ya mara kwa mara
Maambukizi ya modulation ya mara kwa mara

Maambukizi ya mzunguko wa mara kwa mara (FM)

Katika hali hii ya usafiri, tuna carrier ambaye amplitude yake inabaki mara kwa mara bila kujali amplitude ya ishara ya modulating. Badala ya kubadilisha amplitude ya carrier, mzunguko wake wa papo hapo hubadilishwa. Kwa kukosekana kwa modulation (amplitude ya ishara ya modulating sawa na sifuri), mzunguko wa carrier unabaki kwa thamani iliyofafanuliwa kikamilifu na imara, ambayo inaitwa mzunguko wa kituo.
Thamani ya mabadiliko ya mzunguko wa carrier inategemea amplitude ya ishara ya modulating : zaidi ya amplitude ya ishara ya modulating, mbali zaidi ya mzunguko wa carrier ni kutoka kwa thamani yake ya awali. Mwelekeo wa mabadiliko ya mzunguko unategemea polarity ya mabadiliko ya ishara ya modulating.
Kwa mabadiliko mazuri mzunguko wa carrier huongezeka, na kwa mabadiliko hasi mzunguko wa carrier umepungua. Lakini uchaguzi huu ni holela, tunaweza kufanya kinyume kabisa ! Kiasi cha tofauti katika mzunguko wa carrier huitwa kupotoka kwa masafa.
Kupotoka kwa masafa ya juu kunaweza kuchukua maadili tofauti, kwa mfano +/-5 kHz kwa mzunguko wa mtoa huduma wa 27 MHz au +/-75 kHz kwa mzunguko wa mtoa huduma wa 100 MHz.
grafu zifuatazo zinaonyesha ishara ya kurekebisha na mzunguko uliowekwa wa 1 kHz modulating carrier ya 40 kHz (kiwango cha usawa kimepanuka vizuri ili kuona vizuri kile kinachotokea kwa tofauti zote).

Ishara halisi ya sauti

Ikiwa tutabadilisha ishara ya kurekebisha iliyowekwa ya 1 kHz na ishara halisi ya sauti, hii ndio inaonekana.
Seti hii ya pili ya curves ni kabisa kuwaambia, angalau kwa curve kijani ambayo upeo wa mzunguko kupotoka ni wazi sana kwa sababu ni "vizuri kubadilishwa". Ikiwa tunafanya mawasiliano kati ya ishara ya modulating (pembe ya njano) na carrier iliyobadilishwa (kijani curve), tunaweza kuona kikamilifu kwamba tofauti katika amplitude ya carrier ni polepole
- ambayo inalingana vizuri na mzunguko wa chini - wakati ishara ya modulating iko katika thamani yake ya chini (kilele cha karibu).
Kwa upande mwingine, mzunguko wa juu wa carrier hupatikana kwa kilele chanya cha ishara ya modulating (rahisi kidogo kuona kwenye curves, lakini tunahisi na sehemu "zilizojazwa".
Wakati huo huo, amplitude ya juu ya carrier bado kikamilifu mara kwa mara, hakuna amplitude modulation kuhusiana na ishara modulating chanzo.
Mpokeaji wa redio anaweza kuwa rahisi
Mpokeaji wa redio anaweza kuwa rahisi

Mapokezi

Ili kufanya mpokeaji wa FM, unaweza kupata na transistors chache au kwa mzunguko mmoja uliojumuishwa (TDA7000 kwa mfano). Lakini katika kesi hii tunapata ubora wa kawaida wa kusikiliza. Kwa kusikiliza "juu-mwisho", lazima uende nje na ujue mada vizuri. Na hii ni kweli zaidi linapokuja suala la kuweka ishara ya sauti ya stereo.
Na ndio, bila kisimbuzi cha stereo, una ishara ya mono ambapo njia za kushoto na kulia zimechanganywa (ikiwa programu ya redio inatangazwa kwa stereo bila shaka). Kutoka kwa mtazamo wa hali ya juu, ishara ya chanzo haionekani katika amplitude ya mtoa huduma na huwezi kuridhika na rectifier / filter kama ile inayotumiwa katika mpokeaji wa AM.
Kama ishara muhimu ni "kufichwa" katika tofauti za masafa ya carrier, njia lazima ipatikane kubadilisha tofauti hizi za masafa kuwa tofauti za voltage, mchakato ambao ni kinyume (mirror) wa ile inayotumiwa kwa maambukizi.

Mfumo unaofanya kazi hii unaitwa kitenganishi cha FM na kimsingi una mzunguko wa oscillating (na resonant) ambao majibu ya masafa / amplitude ni katika sura ya "bell". Kwa kazi ya ubaguzi, vipengele vya discrete (vibadilishaji vidogo, diodes na capacitors) au mzunguko maalum uliojumuishwa (SO41P kwa mfano) unaweza kutumika.

Maambukizi ya dijiti

Katika matumizi yake rahisi, maambukizi ya dijiti humpa mtoa huduma uwezekano wa kuwa na majimbo mawili yanayowezekana ambayo yanahusiana na hali ya mantiki ya juu (thamani 1) au hali ya mantiki ya chini (thamani 0).
Majimbo haya mawili yanaweza kutambuliwa na amplitude tofauti ya carrier (mfano wa wazi kufanywa na modulation ya amplitude), au kwa thamani tofauti ya mzunguko wake (mzunguko wa mzunguko).
Katika hali ya AM, kwa mfano, tunaweza kuamua kuwa kiwango cha modulation cha 10% kinalingana na hali ya mantiki ya chini na kwamba kiwango cha modulation cha 90% kinalingana na hali ya mantiki ya juu.

Katika hali ya FM, kwa mfano, unaweza kuamua kwamba mzunguko wa katikati unalingana na hali ya mantiki ya chini na kwamba kupotoka kwa masafa ya 10 kHz kunalingana na hali ya mantiki ya juu.
Ikiwa unataka kusambaza kiasi kikubwa sana cha habari ya dijiti kwa muda mfupi sana na kwa ulinzi mkali dhidi ya makosa ya maambukizi (kugundua makosa ya juu na marekebisho), unaweza kusambaza flygbolag kadhaa kwa wakati mmoja na sio moja tu.
Kwa mfano, flygbolag 4, flygbolag 100, au zaidi ya 1000 flygbolag.
Hii ndio inayofanywa kwa televisheni ya terrestrial ya digital (DTT) na redio ya terrestrial ya digital (DTT), kwa mfano.

Katika udhibiti wa zamani wa mbali kwa mifano ya kiwango, kazi rahisi sana ya maambukizi ya dijiti inaweza kutumika : uanzishaji au kulemaza kwa mtoa huduma wa HF, na mpokeaji ambaye aligundua uwepo au kutokuwepo kwa mtoa huduma (bila mtoa huduma tulikuwa na pumzi nyingi kwa hivyo "BF" ya kiasi kikubwa,
na mbele ya mtoa huduma, pumzi ilipotea, ishara "BF" ilipotea).
Katika aina nyingine za udhibiti wa mbali, kanuni ya "ufanisi" ilitekelezwa ambayo iliwezesha kusambaza vipande kadhaa vya habari mfululizo, kwa kutumia tu zile za monostable zinazozalisha nafasi za muda tofauti. Muda wa mapigo yaliyopokelewa ulilingana na maadili sahihi ya "namba".

Usambazaji wa sauti au muziki

Usambazaji wa hotuba hauhitaji ubora mkubwa wa sauti, mradi tu ni suala la kufikisha ujumbe wa habari. Jambo kuu ni kwamba tunaelewa kile kinachosemwa. Kwa upande mwingine, tunatarajia zaidi kutoka kwa ubora wa maambukizi linapokuja suala la sauti ya mwimbaji au muziki.
Kwa sababu hii, njia za maambukizi zinazotumiwa kwa jozi ya intercoms au walkie-talkies na zile zinazotumiwa kwa utangazaji hazitegemei sheria zinazofanana. Hatuwezi kusema kwamba tuna sauti bora zaidi na maambukizi ya mzunguko wa mzunguko kuliko ile inayosambazwa katika modulation ya amplitude (AM kwa Kifaransa, AM kwa Kiingereza).
Hata kama ni dhahiri kwamba hifi tuner yako inatoa matokeo bora kwenye bendi ya FM 88-108 MHz. Ikiwa unataka, unaweza kufanya vizuri sana katika AM na unaweza kufanya vibaya sana katika FM. Kama vile unaweza kufanya sauti nzuri sana ya analog na sauti mbaya sana ya dijiti.
Ikiwa unataka kusambaza muziki kutoka chumba kimoja hadi kingine katika nyumba yako au kutoka karakana hadi bustani, unaweza kujenga kisambazaji kidogo cha redio ambacho kinaweza kusambaza kwenye bendi ya FM au kwenye bendi ndogo ya wimbi (PO kwa Kifaransa, MW kwa Kiingereza), kwa hali ambayo mpokeaji wa kibiashara anaweza kufanya kukamilisha.
Katika FM utapata matokeo bora ya sauti, kwa sababu tu viwango vya utangazaji hutoa bandwidth tofauti sana kuliko ile inayopatikana katika bendi za AM (GO, PO na OC). Usikivu wa juu wa mpokeaji wa AM kwa kuingiliwa kwa ambient (atmospheric na viwanda) pia ina mengi ya kufanya nayo.

"Slow" maambukizi ya data ya analog

Hapa, ni suala la kusambaza thamani ya analogi kama vile joto, sasa, shinikizo, wingi wa mwanga, nk, ambayo itabadilishwa kwanza kabla kuwa voltage ya moja kwa moja ambayo ni sawa nayo.
Kuna njia kadhaa na bila shaka kila mmoja ana faida na hasara zake, unaweza kutumia modulation ya amplitude au modulation ya masafa. Neno amplitude modulation au modulation frequency ni kiasi fulani exaggerated tangu kama thamani analogi ya kuwa zinapitishwa haina kutofautiana,
Mbebaji huhifadhi sifa zake za amplitude na frequency ambazo zinalingana na thamani ya kupitishwa kwa maendeleo. Lakini lazima tuzungumze juu ya ukubwa unaotofautiana. Kwa kweli, si vigumu zaidi kusambaza habari ambayo inatofautiana kidogo (ikiwa kabisa) kuliko habari ambayo inatofautiana haraka.
Lakini huwezi kutumia kisambazaji cha redio cha AM au FM (inapatikana kibiashara au katika fomu ya kit) kwa sababu mwisho unaweza kuwa na kichujio cha chini cha kupitisha kwenye pembejeo ambayo hupunguza tofauti za voltage polepole.

Na ikiwa capacitor ya kiungo imepandikizwa katika njia ya ishara ya pembejeo, basi operesheni haiwezekani ! Kurekebisha emitter kama hiyo ili kuifanya "iendane" sio lazima iwe rahisi kila wakati...
ambayo inaweza kuhusisha muundo wa mkutano maalum wa wasambazaji / mpokeaji kwa operesheni.
Lakini ikiwa tunaangalia shida kutoka upande, tunatambua kuwa tunaweza kusambaza ishara ambayo amplitude, kulingana na thamani ya voltage inayoendelea kupitishwa, yenyewe husababisha carrier kutofautiana. Na ikiwa ishara ya kati ya modulating iko ndani ya bendi ya sauti (kwa mfano kati ya 100 Hz na 10 kHz), basi matumizi ya mtangazaji wa kawaida wa redio yanaweza kuzingatiwa tena.

Kama unavyoona, kigeuzi rahisi cha voltage / mzunguko kwenye upande wa maambukizi na kinachosaidia kigeuzi cha masafa / voltage upande wa mpokeaji ni suluhisho moja kati ya mifano mingine.

Upelekaji wa Data ya Dijiti

Kuwa mwangalifu usichanganye "uambukizi wa dijiti" na "uambukizi wa data ya dijiti". Tunaweza kusambaza habari ya analog na hali ya maambukizi ya dijiti, kama vile tunaweza kusambaza data ya dijiti na hali ya maambukizi ya analog, hata ikiwa kwa kesi ya mwisho tunaweza kuijadili.
Ili kusambaza data ya dijiti na hali ya maambukizi ya analog, inaweza kudhaniwa kuwa viwango vya umeme vya ishara za dijiti zinalingana na kiwango cha chini na cha juu cha ishara ya analog.
Walakini, kuwa mwangalifu na sura ya ishara za dijiti, ambazo ikiwa ni haraka na mraba, zinaweza kuwa na kiwango cha juu cha harmonics ambazo haziwezi kumeng'enywa na msambazaji.
Inaweza kuwa muhimu kusambaza data ya dijiti na ishara zilizo na "aina yaanalog" kama vile sine. Ikiwa data ya dijiti inayosambazwa ni muhimu sana (ufikiaji salama na nambari ya ufikiaji, kwa mfano), tahadhari chache lazima zichukuliwe.

Kwa kweli, katika hali yoyote inaweza kuchukuliwa kwamba maambukizi kutoka hatua moja hadi nyingine itakuwa huru ya kasoro, na sehemu ya habari inayosambazwa inaweza kamwe kufika au kufika kupotosha na unusable.
Kwa hiyo, habari inayosambazwa inaweza kuongezwa na habari ya kudhibiti (CRC kwa mfano) au tu kurudiwa mara mbili au tatu mfululizo.
https : //onde-numerique.fr/la-radio-comment-ca-marche/

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Tunajivunia kukupa tovuti isiyo na kuki bila matangazo yoyote.

Ni msaada wako wa kifedha ambao unatufanya tuendelee.

Bofya !