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無線電子工学および電気工学の百科事典 送信機と受信機の基本パラメータ。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
特定のデバイスが何であるかを理解するには、そのパラメータを知る必要があります。 受信機と送信機を作成するので、それらがどのような基準で分類されるのかを知っておくとよいでしょう。
これですべてが整いました。 動作周波数（周波数範囲） 送信機または受信機が特定の周波数にハードチューニングされている場合は、 1 動作周波数。 動作中に動作周波数を調整できる場合は、名前を付ける必要があります диапазон この範囲内で調整を行うことができます。 キロヘルツ (kHz)、メガヘルツ (MHz)、またはギガヘルツ (GHz) で測定されます。 以前は、周波数範囲を決定するために、周波数ではなく波長が使用されることが多かった。 ここから、LW（長波）、SV、（中波）HF（短波）、VHF（超短波）の範囲の名前が付けられました。 波長を周波数に変換するには、光速 (300 m/s) で割る必要があります。 あれは、
ここで：
c - 光速 (m/s) F - 周波数 (Hz) さて、私たちの祖父たちが「超短波」と呼んだものを計算することは難しくありません。 はい、はい、驚かないでください。65...75 MHz の範囲はもはや「短い」だけでなく「超短い」のです。 しかし、その長さはなんと4メートルもあるんです！ 比較のために、GSM 携帯電話の波長は 15 ～ 30 cm です (範囲によって異なります)。 技術の発展と新しい周波数範囲の開発に伴い、「超短」、「超短」などの想像を絶する名前が付けられるようになりました。 現在では、周波数は範囲を示すために使用されることが多くなりました。 何も再計算する必要がなく、光の速度を覚えておく必要がないという理由だけでも、この方が便利です。 ただし、光の速度を覚えておくのは悪いことではありません:) 主に VHF 放送帯域で作業します。 そのうちの 1 つがあります。VHF-2 - 一般に「VHF」と呼ばれるもの、および VHF-XNUMX - 一般に「FM」と呼ばれるものです。 FM という名前は、英語の Frequency Modulation に由来しています (変調については以下を参照してください)。 実際、真剣に言うと、変調の種類によって周波数範囲に名前を付けるのは技術的に無知です。 しかし、人々の間ではこの名前はしっかりと根付いており、よく知られた名前になっています。 それについては何もできません。 変調方式 振幅変調 (AM) と周波数変調 (FM) の XNUMX 種類の変調が広く使用されています。 ブルジョワではAMとFMのように聞こえます。 実際、誰もが好む「FM」範囲は、まさにこの範囲内のすべてのラジオ局が周波数変調を使用して動作していることからその名前が付けられました。 位相変調もあり、これはFMと略されますが、私たちの手紙では。 ブルジョワFMと混同しないでください。 FM は AM とは異なり、インパルス ノイズから保護されています。 一般的に、VHF ラジオ局が配置されている周波数では、AM よりも FM の方が便利であるため、そこで使用されます。 ただし、テレビ信号は、周波数に関係なく、振幅変調で送信されます。 しかし、それはまったく別の話です。 周波数変調は狭帯域または広帯域にすることができます。 放送ラジオ局は広帯域 FM を使用しており、その偏差は 75 kHz です。 通信無線局やその他の非放送無線機器では、偏差が約 3 kHz の狭帯域 FM がよく使用されます。 受信機をよりキャリアに近づけて調整できるため、干渉からより保護されます。 したがって、範囲は次のとおりです。 VHF-1 -65,0 ... 74,0 MHz、変調-周波数 VHF-2（ "FM"） -88,0 ... 108,0 MHz、変調-周波数 出力電力 送信機が強力であるほど、信号を遠くに送信できるほど、この信号を受信しやすくなります。 バグのほぼすべての説明には、その範囲が記載されています。 通常-50メートルから始まり1キロメートルで終わります...この情報は真剣に受け止めることはできません。 都市内で XNUMX km の範囲にあることに決してお世辞を言わないでください。また、開けた場所で XNUMX メートルの範囲に動揺しないでください。結局のところ、作者は、このバグをテストした受信機のパラメーターを決して提供しません。 つまり、彼らはこの受信機の感度に名前を付けていません。 しかし、多くは彼女に依存しています。 感度の悪い受信機を使用して強力な送信機をテストすると、到達距離が短くなってしまうことがあります。 またはその逆に、高感度の受信機を通して低出力の送信機を聞くと、より長い範囲が得られます。 したがって、バグの図を検討するときは、まず大げさな言葉ではなく、ありのままの事実に注意を払います。 つまり、送信電力を推定してみます。 通常、バグの説明には威力は示されていません (作成者は、「範囲」を測定するのに十分であると考えて、単に測定していないだけです)。 したがって、私たちはカブトムシの能力を「目で見て」判断することしかできません。 これについては、次を確認する必要があります。 - 供給電圧。 多ければ多いほどパワーが増す (ceteris paribus) - 最終段にあるトランジスタの値 (アンテナが直接接続されている場合はジェネレータ)。 性能の悪い KT315 を使用している場合、回路からの電力はあまり期待できず、電力を得ることができません。 そして、それを上げようとすると、トランジスタは何も言わずに単に危険に爆発します...たとえば、KT6、KT9、KT608、KT645などのKT904xxまたはKT920xxトランジスタがある方が良いです。 ・最終段のコレクタ、エミッタ回路のトランジスタの抵抗。 小さいほどパワー (ppru) は大きくなります。 比較のために、これを言っておきます。受信機の感度が約 1 μV であれば、都市環境では約 1 キロメートルの範囲では XNUMX W の電力で十分です。 受信感度 さて、私たちはすでに感度について話し始めました。 感度は受信機入力段の「ノイズ」に 90% 依存します。 したがって、良好な結果を得るには、低ノイズのトランジスタを使用する必要があります。 現場作業員がよく使用されますが、騒音が少なくなります。 VHF 受信機の場合、感度は通常 0,1 ～ 10 µV の範囲です。 与えられた値は極端です。 感度0,1を得るにはかなりの努力が必要です。 感度 10 µV の受信機を作るには自分自身を本当に軽蔑しなければならないのと同じです。 真実はその中間のどこかにあります。 約 1 ～ 3 µV が最適な感度値です。 送信機出力インピーダンス アンテナとの不適切なマッチングにより、非常に優れた強力な送信機を作成しても、定格電力の XNUMX 分の XNUMX も得られない可能性があるため、これを知っておくことは非常に重要です。 したがって、アンテナには抵抗 R、たとえば 100 オームがあります。 このアンテナを使用して電力 P (たとえば 4 ワット) を放射するには、電圧 U をアンテナに印加する必要があります。これはオームの法則に従って計算されます。 U2 = PR U2 = 100*4 = 400 U=20V 20ボルトになりました。 20ボルトの電圧では、送信機の出力段は4ワットの電力を保持する必要がありますが、電流はそこを流れます。 私=P/U=0,2A=200mA したがって、この送信機は 100 オームの抵抗で 4 ワットの電力を発生します。 100 オームのアンテナの代わりに 200 オームのアンテナを接続したらどうなるでしょうか? （電圧は同じ20Vです） 私達は考慮します： P = UI = U(U/R) = 20(20/200) = 2W 4倍小さい！ つまり、物理的には、出力段は 20 ワットをポンピングする準備ができていますが、XNUMX ボルトの電圧によって制限されているため、ポンピングすることはできません。 別の状況: アンテナ抵抗は 50 オーム、つまり 2 分の XNUMX です。 何が起こるのですか？ XNUMX倍の電力が供給され、XNUMX倍の電流が最終段に流れ、最終段のトランジスタは銅の盆地で大きく覆われます... 要するに、私は何について話しているのでしょうか？ そして、どの負荷を送信機の出力に接続する権利を持っているか、どの負荷を接続できないかを知る必要があるという事実にも。 つまり、送信機の出力インピーダンスを知る必要があります。 しかし、アンテナの抵抗も知る必要があります。 しかし、ここではより困難です。測定が非常に困難です。 もちろん、計算することはできますが、計算によって正確な値が得られるわけではありません。 理論は常に実践と対立します。 どのようになりますか？ とてもシンプルです。 出力インピーダンスを変更できる特別な回路があります。 これらは「マッチングスキーム」と呼ばれます。 最も一般的なのは、トランスベースと P フィルターの XNUMX つのタイプです。 マッチング回路は通常、アンプの出力段に設置され、次のようになります (左側はトランス、右側は P フィルターに基づいています)。
トランス回路の出力インピーダンスを調整するには、II巻線の巻数を変更する必要があります。 P フィルターを使用して回路をセットアップするには、インダクタンス L 1 とキャパシタンス C 3 を調整する必要があります。 セットアップは送信機の電源を入れ、標準アンテナを接続した状態で行います。 同時に、アンテナから放射される信号の電力は、特別な装置である波動計（これはミリボルト計を備えた受信機）を使用して測定されます。 セットアッププロセス中に、放出されるパワーの最大値が達成されます。 アンテナの近くで強力な送信機を調整することは、あまりお勧めできません。 もちろん、あなたのお母さんが孫が欲しいと思っているなら...:) 受信機の入力インピーダンス ほぼ同じ。 孫を除いて。 受信した信号は弱すぎて、国内の遺伝子プールに害を及ぼすことはできません。 入力発振回路を用いて抵抗マッチングを行います。 アンテナは、回路の巻き線の一部に接続するか、結合コイルを介して、またはコンデンサを介して接続されます。 図は次のとおりです。
回路からの信号は、図に示すように直接、または結合コイルを介して、またはターンの一部から取得することもできます。 一般に、それは設計者の意志と特定の条件に依存します。 高調波係数 送信機から発信される信号がどの程度「正弦波」であるかを示します。 kgが少ないほど- 信号が正弦波に近づくほど。 ただし、視覚的には正弦波のように見え、高調波が暗いということもあります。 結局のところ、それはサインではありません。 人間は間違いを犯す傾向があります。 この技術は評価においてより客観的です。 「純粋な」サインは次のようになります (サイン波は WaveLab プログラムのサウンド ジェネレーターによって生成されました)。
ご存知のように、高調波は信号の非線形歪みによって発生します。 歪みはさまざまな理由で発生する可能性があります。 例えば、増幅トランジスタが伝達特性の非線形部分で動作する場合。 つまり、ベース電流の変化が等しい場合、コレクタ電流の変化は等しくありません。 これには、次の XNUMX つの場合があります。
このような特有の歪みに加えて、他のさまざまな非線形信号歪みが発生します。 周波数フィルターは、これらすべての歪みに対処するように設計されています。 前述したように、高調波周波数は通常、目的の信号の周波数よりも高いため、通常はローパス フィルター (LPF) が使用されます。 ローパス フィルターは基本周波数を通過させ、基本周波数よりも高い周波数をすべて「カットアウト」します。 同時に、その信号はまるで魔法のように、純粋な美しさのサインに変わります。 レシーバ選択性 このパラメータは、受信機が必要な周波数の信号を他の周波数の信号からどの程度分離できるかを示します。 隣接する周波数チャネルまたはイメージ チャネルに対するデシベル (dB) で測定されます (ヘテロダイン レシーバー)。 実際のところ、ラジオ局、テレビ送信機、私たちの愛する「モバイル友達」などから、何千ものあらゆる種類の電磁振動が常に空中を飛び交っています。 等々。 それらはパワーと周波数のみが異なります。 確かに、それらは必ずしも力が異なるわけではありません - これは選択基準ではありません。 MTV チャンネルであれ、家庭用無線電話の基地局であれ、ラジオ局のチューニングは正確に周波数によって行われます。 同時に、受信機には、何千もの周波数の中から、受信したい唯一の、再現不可能な周波数を選択する責任があります。 近い周波数で知的生命体の兆候がなければ、問題はありません。 私たちのラジオ局から XNUMX メガヘルツ離れた場所に、別のラジオ局からの信号があった場合はどうなるでしょうか? 食べるのはあまり良くありません。 ここでは、受信機の優れた選択性が必要となります。 受信機の選択度は、主に発振回路の品質係数に依存します。 より詳細には、特定の受信機回路を検討する際の選択性について説明します。 残りの XNUMX つのパラメータは、受信機と送信機の低周波パスに関連します。 送信機の低周波入力の感度 送信機の入力の感度が高いほど、それに加えられる信号は弱くなります。 このパラメーターは、信号がマイクから取得され、非常に低いパワーを持つバグでは特に重要です。 必要に応じて、増幅段を追加して感度を上げます。 受信機 LF 出力電力 受信機が出力する信号強度。 さらに増幅するために適切なパワーアンプを選択するには、それを知る必要があります。 THD (全高調波歪み) さて、一般に、非線形歪みが何であるか、そしてそれがどこから来るのかはすでに理解されています。 しかし！ HF パスにフィルターを設置するだけですべてがうまくいく場合、オーディオ パスでは非線形歪みを「処理」するのがはるかに困難になります。 より正確に言えば、それは不可能です。 したがって、オーディオまたはその他の変調信号は、非線形歪みができるだけ少なくなるように、非常に注意深く取り扱う必要があります。 出版物: radiokot.ru
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