📜  模拟通信-接收器

📅  最后修改于: 2020-11-26 10:02:14             🧑  作者: Mango


接收器部分开始处的天线接收调制波。首先让我们讨论一下接收器的要求。

接收者的要求

AM接收机使用包络检波器接收AM波并对其进行解调。类似地,FM接收器通过使用鉴频方法接收FM波并对其进行解调。以下是AM和FM接收器的要求。

  • 它应该具有成本效益。

  • 它应该接收相应的调制波。

  • 接收器应该能够调谐和放大所需的电台。

  • 它应该具有拒绝不需要的电台的能力。

  • 无论载波信号频率如何,都必须对所有电台信号进行解调。

为了满足这些要求,调谐器电路和混频器电路应该非常有效。 RF混合的过程是一个有趣的现象。

射频混频

射频混合单元产生一个中频(IF),任何接收到的信号都将转换为该中频,以便有效地处理信号。

射频混频器是接收机中的重要阶段。采集两个不同频率的信号,其中一个信号电平会影响另一信号的电平,以产生最终的混合输出。下图显示了输入信号和最终的混频器输出。

振幅

振幅随频率

振幅随频率

假设第一和第二信号频率为$ f_1 $和$ f_2 $。如果将这两个信号用作RF混频器的输入,则它将产生输出信号,其频率为$ f_1 + f_2 $和$ f_1-f_2 $。

如果在频域中观察到这种情况,则该模式如下图所示。

频域模式

在这种情况下,$ f_1 $大于$ f_2 $。因此,结果输出的频率为$ f_1 + f_2 $和$ f_1-f_2 $。类似地,如果$ f_2 $大于$ f_1 $,则结果输出将具有频率$ f_1 + f_2 $和$ f_1-f_2 $。

AM接收器

AM超外差接收器将调幅波作为输入,并产生原始音频信号作为输出。选择性是选择特定信号而拒绝其他信号的能力。灵敏度是在最低功率水平下检测和解调RF信号的能力。

业余无线电爱好者是最初的无线电接收者。但是,它们具有诸如灵敏度和选择性差的缺点。为了克服这些缺点,发明了超外差接收机。下图显示了AM接收机的框图。

AM接收器

射频调谐器部分

天线接收的调幅波首先通过变压器传递到调谐器电路。调谐器电路不过是LC电路,也称为谐振振荡电路。它选择AM接收机所需的频率。它还可以同时调谐本地振荡器和RF滤波器。

射频混频器

来自调谐器输出的信号被发送到充当混频RF-IF转换器。它具有一个产生恒定频率的本地振荡器。此处完成混合过程,将接收信号作为一个输入,将本地振荡器频率作为另一输入。结果输出是混频器产生的两个频率$ \ left [\ left(\ _1(f_1 + f_2 \ right),\ left(f_1-f_2 \ right)\ right] $的混合,称为中间频率(IF )

IF的产生有助于解调具有任何载波频率的任何站信号。因此,所有信号都被转换为固定的载波频率以实现足够的选择性。

中频滤波器

中频滤波器是带通滤波器,它可以通过所需的频率。它消除了其中存在的所有其他不需要的频率成分。这是中频滤波器的优势,它仅允许中频频率。

AM解调器

现在使用AM解调器对接收到的AM波进行解调。该解调器使用包络检测过程来接收调制信号。

音频放大器

这是功率放大器级,用于放大检测到的音频信号。增强处理后的信号以使其有效。该信号传递到扬声器以获取原始声音信号。

调频接收器

FM接收机的框图如下图所示。

调频接收器

FM接收器的此框图类似于AM接收器的框图。 FM解调器之前和之后均包含两个块限幅器和去加重网络。其余块的操作与AM接收机的操作相同。

我们知道在调频调制中,调频波的幅度保持恒定。但是,如果在频道中的FM波中添加了一些噪声,则由于FM波的幅度可能会变化。因此,借助限幅器,我们可以通过去除噪声信号的有害峰值来将FM波的振幅保持恒定。

在FM发射机中,我们已经看到了预加重网络(高通滤波器),它位于FM调制器之前。这用于改善高频音频信号的SNR。预加重的相反过程称为去加重。因此,在该FM接收机中,在FM解调器之后包括去加重网络(低通滤波器)。该信号被传递到音频放大器以增加功率电平。最后,我们从扬声器获得原始声音信号。