Supereterodin

Receptor de conversie supereterodin (sfârșitul anilor 1970)

În telecomunicații și electronică, tehnica de conversie superheterodină este utilizată în numeroase receptoare capabile să recepționeze și să demoduleze o gamă largă de frecvențe . Circuitul a fost conceput de Lucien Lévy în 1917, dar a fost brevetat de Edwin Howard Armstrong în 1918 . El și-a făcut ideea despre Levy, care abia în 1928 , după o lungă dispută juridică, a fost recunoscut drept inventatorul legitim.

Operațiune

În seturile radio, este necesar să selectați doar frecvența de recepție și acest lucru ar necesita utilizarea unui filtru de frecvență radio specific pentru fiecare dintre posturile care urmează să fie recepționate. Deși asta s-a făcut în primele zile ale radioului, pe măsură ce numărul frecvențelor la care au fost emise semnalele a crescut, această abordare ar fi fost neeconomică și ar putea furniza totuși doar un număr limitat de stații de primit.

Pe de altă parte, realizarea unui singur filtru de frecvență variabilă care acoperă întregul spectru radio ar fi prea dificilă și foarte costisitoare.
Prin urmare, de la începutul anilor 1900, se credea că un sistem poate converti frecvențele primite la o frecvență fixă numită frecvență intermediară f _i la care funcționează toate circuitele de filtrare și demodulare.

Pentru a face acest lucru, receptoarele superheterodine folosesc un anumit circuit numit mixer . La intrarea acestui circuit, este plasat semnalul care vine de la antenă , care va fi procesat de un filtru RF în bandă largă centrat pe o frecvență $f_{s}$ ${\ displaystyle f_ {s}}$ $f_s$ , și un semnal generat de un oscilator local la o frecvență $f_{L}$ ${\ displaystyle f_ {L}}$ $f_L$ astfel încât $f_{i}=|f_{L}-f_{s}|$ ${\ displaystyle f_ {i} = | f_ {L} -f_ {s} |}$ $f_i = | f_L-f_s |$ . Atunci când operăm pe un receptor supereterodin, comenzile se reglează , atunci vom varia atât $f_{s}$ ${\ displaystyle f_ {s}}$ $f_s$ a primului filtru pe care $f_{L}$ ${\ displaystyle f_ {L}}$ $f_L$ a oscilatorului local pentru a păstra întotdeauna identitatea verificată.

Mixerul scade frecvențele celor două semnale și returnează întotdeauna un semnal cu conținutul informațional al semnalului preluat de la antenă, dar tradus la $f_{i}$ ${\ displaystyle f_ {i}}$ $f_ {i}$ . La această frecvență, funcționează filtrul cu bandă îngustă, care selectează canalul dorit și trimite semnalul către demodulatori .

Mixerul este pur și simplu un circuit care funcționează într -un mod neliniar , profitând de distorsiunea intermodulației pentru a produce componenta la frecvența diferenței. În special, este exploatată o proprietate trigonometrică pentru care produsul dintre două semnale sinusoidale (semnalul original și cel al oscilatorului de referință) poate fi împărțit în suma a două sinusoide, primul cu o frecvență egală cu diferența dintre cele două semnale produse, iar al doilea cu o frecvență egală cu suma ( formulele Werner ). Deoarece primul sinusoid reprezintă un semnal aparținând benzii comune, această soluție permite cu precizie translarea dorită a semnalului.

La nivelul tranzistorului, un mixer poate fi realizat printr-un circuit de celule Gilbert .

Problema benzii de imagine

În prezența a n semnale la intrarea blocului RF, există posibilitatea de a selecta un singur semnal, dar se întâmplă ca un semnal adiacent, sub formă de zgomot, să treacă prin filtrul de trecere a benzii, chiar dacă este foarte selectiv, plasat în blocul mixerului. Acest eveniment se numește problema benzii de imagine . Amintindu-mi asta $\cos(a)*cos(b)=1/2[\cos(a+b)+\cos(a-b)]$ ${\ displaystyle \ cos (a) * cos (b) = 1/2 [\ cos (a + b) + \ cos (ab)]}$ $\ cos (a) * cos (b) = 1/2 [\ cos (a + b) + \ cos (a-b)]$ , vom obține două componente pentru fiecare semnal de intrare:

o frecvență înaltă: $\cos[2\pi (f_{s}+f_{L})t]$ ${\ displaystyle \ cos [2 \ pi (f_ {s} + f_ {L}) t]}$ $\ cos [2 \ pi (f_s + f_L) t]$
o frecvență joasă: $\cos[2\pi (f_{s}-f_{L})t]$ ${\ displaystyle \ cos [2 \ pi (f_ {s} -f_ {L}) t]}$ $\ cos [2 \ pi (f_s-f_L) t]$

Componenta de înaltă frecvență va fi cu siguranță filtrată, în timp ce pentru cea de joasă frecvență va fi necesar să se țină cont de faptul că: $\cos(a)=\cos(-a)$ ${\ displaystyle \ cos (a) = \ cos (-a)}$ $\ cos (a) = \ cos (-a)$ și prin urmare că $f_{L}-f_{s}$ ${\ displaystyle f_ {L} -f_ {s}}$ $f_L-f_s$ unui semnal nedorit coincide și cu frecvența $f_{i}$ ${\ displaystyle f_ {i}}$ $f_ {i}$ pe care este centrat filtrul de trecere a benzii blocului mixer. Va trebui să puneți un tuner pe frecvență $f_{s}$ ${\ displaystyle f_ {s}}$ $f_s$ pentru a filtra componentele din amonte de blocul mixer care nu vor face parte din semnalul util.

Bibliografie

G. De Colle și E. Montù,Receptoare superheterodine, Ulrico Hoepli Editore, 1928.
Domenico Eugenio Ravalico, Superheterodinul modern , Ulrico Hoepli, 1952.

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Superheterodyne

Controlul autorității	LCCN (EN) sh85130606 · GND (DE) 4186604-6

Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie