En radiomodtager (også kaldet: radio, transistor, tuner , bilradio , etc. ) er en elektronisk enhed beregnet til at fange, vælge og dekode de radiobølger , der udsendes af radiosendere . Afkodningsfunktionen består i at udtrække fra de plukkede bølger, den information, der blev inkorporeret i dem under transmission: lyde eller digitale signaler ( RDS , DRM , DAB , tidssignaler osv. ).
Udtrykket "radio" stammer fra forenklingen af udtrykket " modtager af udsendelser med radiobølger ". Den blev gradvist vedtaget med udviklingen af brugen af radioen for at betegne al radiobølgeteknikken og i det daglige sprog betegner en "radio" både en modtager og en programkanal.
"Tuner" kommer fra engelsk " at tune ", hvilket betyder "at tune". Ordet " tuner " kan betegne en uafhængig enhed i en "hi-fi" samling, der omfatter en komplet modtager undtagen "audio" -delene. Det betegner også en underenhed af en radio eller et tv, der omfatter højfrekvente kredsløb. Den korrekte franske betegnelse er tunisor .
1964 Światowid radiomodtager.
Bærbar radiomodtager fra 1972.
Radiomodtager i 2000.
Elektromagnetiske bølger er kendetegnet ved deres frekvens eller bølgelængde. Et antal frekvensbånd er defineret (se nedenfor, spektrum af elektromagnetiske bølger). De kompetente myndigheder definerer de godkendte ansøgninger i de forskellige frekvensbånd. For eksempel :
Signaler dannet af elektromagnetiske bølger samles op af en antenne. Dette, uanset hvad det er, modtager mange signaler, der skal differentieres. En modtager skal derfor være i stand til at:
FM: Moduleret frekvens
AM: amplitudemodulation
DAB +: Digital lydudsendelse (tidligere kendt som RNT i Frankrig: Digital jordbaseret radio)
Driftsprincipperne for AM ( amplitude modulation ) radiomodtagere er flere:
Den enkelt sidebånd (SSB eller SSB på engelsk) er en variant af AM gør det muligt at sende og modtage mere effektivt i professionel radiotelefoni eller amatørradio .
Den største fordel ved denne type modulering er dens reducerede bånd, ca. en tredjedel af AM-radioens, hvilket gør det muligt at øge antallet af kanaler i et begrænset bånd og reducere støj og effektiviteten på grund af eliminering fra luftfartsselskab til emission.
Disse to faktorer kombineret giver mulighed for lige magt til at nå større afstande.
FM-radiomodtagere ( Frequency Modulation ) fungerer efter det samme princip som beskrevet ovenfor, bortset fra at en speciel detektor eller demodulator-kredsløb transformerer FM-frekvensvariationen (eller -modulationen) af højfrekvent HF-signalet (High Frequency).) Med konstant amplitude i en variation af amplitude LF (lav frekvens) kaldes dette kredsløb "diskriminator".
FM-transmissions- og modtagelsesprocessen er særligt ufølsom over for interferens, hvilket muliggør udsendelse af programmer i "high fidelity" og oftest i "stereofoni".
Hovedartikel: Digital lydudsendelse
DAB + er den nye radioteknologi, der gradvist erstatter FM overalt i verden (for eksempel har Norge lukket FM helt siden 2018, Schweiz planlægger at udfase det mellem 2020 og 2024).
I Frankrig accelererede implementeringen af DAB + i 2018.
Der er stærk vækst på markedet for DAB + -modtagere rundt om i verden mellem oktober 2018 og juni 2019 : Tjekkiet (+ 82%), Belgien (+ 44%) og Frankrig (+ 31%).
En modtagers følsomhed definerer dens evne til at modtage svage eller fjerne sendere.
For amplitudemodulerede forbrugermodtagere, inklusive lydforstærker og højttaler, defineres følsomhed ofte som den spænding, der skal påføres indgangen for at opnå en effekt på 50 mW i højttaleren.
For bærbare modtagere med integreret ferritantenne er det elektriske felt, der er nødvendigt for at opnå det bestemte S / N-forhold , angivet, og følsomheden er derfor angivet i V / m.
Selektiviteten af en modtager beskriver modtagerens evne til at adskille det ønskede signal fra forstyrrende signaler (f.eks. Andre sendere) ved nærliggende frekvenser.
Ofte begrænser producenterne sig til at give afvisningsfaktoren for den tilstødende kanal eller den alternerende kanal, det vil sige forholdet mellem de kræfter, der måles i højttaleren, når modtageren er indstillet til frekvensen Fp, generatoren er indstillet til frekvens Fp, Fp + LC eller Fp + 2LC. LC, bredden på en kanal, er 5 eller 10 kHz for kortbølgede AM-udsendelser, 9 eller 10 kHz for mellem- eller langbølge AM-udsendelser, 200 eller 300 kHz for FM-udsendelser med ultrabølger. Kort.
Denne egenskab indikerer, hvordan modtagerens indstilling ændres, hvis omgivelsestemperaturen eller forsyningsspændingen ændres. I de mest almindelige superheterodynmodtagere bestemmes modtagerens stabilitet af den lokale oscillators frekvensstabilitet.
Stabilitet udtrykkes i Hz / ° C eller i Hz / V.
Modtagerens dynamik er forholdet mellem det største signal, der tolereres ved indgangen (hvis signalet er for stort, vises forvrængninger) og det svageste signal (bestemt af modtagerens støj). Det udtrykkes i dB.
En radiomodtager består af flere blokke, der hver har en specifik funktion.
Der er forskellige modtagelsesordninger, såsom direkte forstærkning eller superreaktion, men superheterodynemodtageren er den mest anvendte modtagerstruktur, både i radio og tv eller i mikrobølgefrekvenser (radar, GSM, GPS osv.). Det er kendetegnet ved brugen af et frekvensskiftertrin, som muliggør lettere forstærkning af signalet.
Diagrammet nedenfor viser strukturen af superheterodyne receptoren.
I en superheterodyne modtager tildeles de forskellige funktioner, forstærkning, filtrering, demodulation, til separate trin:
En heterodyne enhed henviser til en mixer, hvor takten mellem de to indgangssignaler frembringer et hørbart frekvenssignal. Udtrykket "superheterodyne" blev valgt til at betyde, at her er signalet fra mixeren med en frekvens (IF), der er meget højere end de hørbare frekvenser.
En modtageantennes funktion er at konvertere elektromagnetiske bølger, der kommer fra senderen, til et elektrisk signal (strøm eller spænding), som vil blive påført modtageren. Der er mange typer antenner, valget afhænger hovedsageligt af det frekvensbånd, du vil fange: dipolantenne, foldet dipol, loopantenne, ferritantenne , Marconi-antenne, rombantenn, Yagi-antenne.
I bærbare modtagere er antennen direkte forbundet til modtageren; i faste modtagere placeres antennen normalt i en vis afstand fra modtageren. Antennen skal placeres et godt ryddet sted med et minimum af forhindringer, der sandsynligvis vil danne en skærm, ofte på taget af bygninger eller øverst i et tårn. Antennen er derefter forbundet til modtageren ved hjælp af en transmissionslinje, koaksialkabel eller to-lederledning .
Da de afhentede signaler generelt er meget små (mikrovolt eller millivolt), er det nødvendigt at forstærke signalet. Der findes forskellige typer forstærkere :
En mixer er et trin, hvor på den ene side indgangssignalet optages af antennen og generelt forstærkes af en RF-forstærker og på den anden side et umoduleret signal, der kommer fra en lokal oscillator, c 'er at sige integreret i modtageren. Efter filtrering skiftes mixerens udgangssignal i frekvens, stadig det samme, men med de samme spektrale komponenter som det originale signal.
De oscillator leverer signalet, som indsprøjtes ved den anden indgang af mixeren, tillader gennemførelse af signalet fra antennen anvendes til den første indgang mod mellemfrekvens (IF).
Generelt betjener en demodulator den modsatte funktion af en modulator. Mens sidstnævnte ændrer en af egenskaberne (amplitude eller frekvens) for et højfrekvent signal kaldet en bærer, udtrækker demodulatoren den information, der var givet til luftfartsselskabet og gør det muligt at opnå en trofast kopi af det originale lydsignal ( musik, tekster ...).
I en amplitudemoduleret modtager kaldes demodulatoren ofte som en (peak) detektor.
Højttalerens mission er at konvertere det demodulerede signal til lydbølger, der mærkes af det menneskelige øre.
Da en antenne modtager så mange signaler, er det nødvendigt at bruge filtre for at slippe af med uønskede signaler. Normalt anvendes båndpasfiltre, som slipper igennem signaler, hvis frekvens er i filterets "vindue". Hovedkarakteristika for disse filtre: centerfrekvensen (midten af "vinduet") og båndbredden (bredden af "vinduet").
Ved elektronisk begyndelse blev de nævnte funktioner udført ved hjælp af vakuumrør . Derefter kom æraen med transistorer . I øjeblikket og i et eller to årtier findes de fleste af de elektroniske komponenter i modtageren inden for det samme integrerede kredsløb . Følgende kan ikke integreres: antennen, højttaleren, lydstyrkejusteringspotentiometeret, frekvensjusteringskondensatoren (findes i nogle modtagere), strømforsyningskomponenterne.
Det er nødvendigt at skelne mellem og ikke forveksle teknologierne til konstruktion af enhederne, der udvikler sig efter den aktuelle teknik og de økonomiske begrænsninger i øjeblikket, med driftsprincipperne for disse: en RDS-radio med flydende krystalskærm udstyret med den automatiske stationssøgningsfunktion fungerer altid på det samme princip som en rørstation, hvad de har forskellige er teknologierne og behandlingen af de nyttige signaler.
Til filtre kan du bruge: