સાદા શબ્દોમાં હેટરોડીન શું છે અને તેનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે?

હેટરોડાઇન (ઓસિલેટર) રીસીવરમાંટ્રાન્સમીટરમોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં સિગ્નલ જનરેટર જે રિસેપ્શનની આવર્તન નક્કી કરે છે તેને હેટરોડિન કહેવામાં આવે છે. જો કે તેની ભૂમિકાને સહાયક કહેવામાં આવે છે, તે પ્રાપ્ત અથવા ટ્રાન્સમિટિંગ ઉપકરણની ગુણવત્તા પર ખૂબ જ નોંધપાત્ર અસર કરે છે.

હેટરોડાઇન ફંક્શન અને હેટરોડાઇન રિસેપ્શનનો સિદ્ધાંત

રેડિયો રિસેપ્શનના શરૂઆતના દિવસોમાં, બધા રેડિયો રીસીવરો હેટરોડાઈન વિના ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા હતા. ઓસીલેટીંગ ઇનપુટ સર્કિટ દ્વારા લેવામાં આવેલ સિગ્નલ એમ્પ્લીફાય કરવામાં આવ્યું હતું, પછી તેને શોધીને ઓછી-આવર્તન એમ્પ્લીફાયરમાં આપવામાં આવ્યું હતું. સર્કિટરીના વિકાસ સાથે, ઉચ્ચ-ગેઇન રેડિયો ફ્રીક્વન્સી એમ્પ્લીફાયર બનાવવાની સમસ્યા ઊભી થઈ.

મોટી શ્રેણીને ઓવરલેપ કરવા માટે તે વિશાળ બેન્ડવિડ્થ સાથે બનાવવામાં આવી હતી, જેણે તેને સ્વ-ઉત્તેજના માટે સંવેદનશીલ બનાવ્યું હતું. સ્વિચ કરી શકાય તેવા એમ્પ્લીફાયર ખૂબ જટિલ અને બોજારૂપ હોવાનું બહાર આવ્યું છે.

હેટરોડિન રિસેપ્શનની શોધ સાથે તે બધું બદલાઈ ગયું. ટ્યુનેબલ (અથવા નિશ્ચિત) ઓસિલેટરમાંથી સિગ્નલ મિક્સરને આપવામાં આવે છે. મિક્સરનું અન્ય ઇનપુટ પ્રાપ્ત થયેલ સિગ્નલ છે, અને આઉટપુટ એ રામન ફ્રીક્વન્સીઝની વિશાળ સંખ્યા છે, જે વિવિધ સંયોજનોમાં હેટરોડાઇનની ફ્રીક્વન્સીઝ અને પ્રાપ્ત સિગ્નલનો સરવાળો અને તફાવત છે.પ્રાયોગિક એપ્લિકેશનમાં સામાન્ય રીતે બે ફ્રીક્વન્સીઝ હોય છે:

• f-heterodyne-f-સિગ્નલ;
• f-સિગ્નલ - f-heterodyne.

આ ફ્રીક્વન્સીઝને એકબીજાના સંબંધમાં મિરર ફ્રીક્વન્સી કહેવામાં આવે છે. રિસેપ્શન એક ચેનલ પર હાથ ધરવામાં આવે છે, બીજી રીસીવરના ઇનપુટ સર્કિટ દ્વારા ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે. તફાવતને મધ્યવર્તી આવર્તન (IF) કહેવામાં આવે છે, જ્યારે પ્રાપ્ત અથવા ટ્રાન્સમિટિંગ ઉપકરણને ડિઝાઇન કરતી વખતે તેનું મૂલ્ય પસંદ કરવામાં આવે છે. અન્ય કોમ્બિનેશનલ ફ્રીક્વન્સીઝ મધ્યવર્તી આવર્તન ફિલ્ટર દ્વારા ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે.

ઔદ્યોગિક સાધનો માટે IF આવર્તન પસંદ કરવા માટેના ધોરણો છે. કલાપ્રેમી સાધનોમાં, આ આવર્તન સાંકડી બેન્ડ ફિલ્ટર બનાવવા માટે ઘટકોની ઉપલબ્ધતા સહિત વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાંથી પસંદ કરવામાં આવે છે.

ફિલ્ટર દ્વારા પસંદ કરાયેલ મધ્યવર્તી આવર્તન IF એમ્પ્લીફાયરમાં વિસ્તૃત થાય છે. કારણ કે આ આવર્તન નિશ્ચિત છે અને બેન્ડવિડ્થ નાની છે (વૉઇસ માહિતી માટે 2.5...3 kHz પર્યાપ્ત છે), તેના માટેના એમ્પ્લીફાયરને ઉચ્ચ લાભ સાથે સરળતાથી નેરોબેન્ડ બનાવી શકાય છે.

ત્યાં સર્કિટ છે જે કુલ આવર્તનનો ઉપયોગ કરે છે - f-સિગ્નલ + f-heterodyne. આવા સર્કિટને "અપ-કન્વર્ઝન" સર્કિટ કહેવામાં આવે છે. આ સિદ્ધાંત રીસીવર ઇનપુટ સર્કિટના બાંધકામને સરળ બનાવે છે.

ત્યાં એક સીધી રૂપાંતર તકનીક પણ છે (સીધી એમ્પ્લીફિકેશન સાથે મૂંઝવણમાં ન આવે!), જેમાં સ્વાગત લગભગ હેટરોડિન આવર્તન પર હાથ ધરવામાં આવે છે. આ સર્કિટરી ડિઝાઇન અને ટ્યુનિંગમાં સરળ છે, પરંતુ પ્રત્યક્ષ રૂપાંતરણ સાધનોમાં સહજ ખામીઓ છે જે પ્રભાવની ગુણવત્તાને નોંધપાત્ર રીતે બગાડે છે.

હેટરોડાઇન્સનો ઉપયોગ ટ્રાન્સમીટરમાં પણ થાય છે. તેઓ ટ્રાન્સમિશનની આવર્તન માટે ઓછી-આવર્તન મોડ્યુલેટેડ સિગ્નલને વહન કરવાનું વ્યસ્ત કાર્ય કરે છે. સંદેશાવ્યવહારના સાધનોમાં અનેક વિજાતીયતા હોઈ શકે છે. આમ, જો બે અથવા વધુ આવર્તન રૂપાંતરણો સાથે સર્કિટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો અનુક્રમે બે અથવા વધુ હેટરોડાઈન્સનો ઉપયોગ થાય છે.સર્કિટમાં હેટરોડાઇન્સ પણ શામેલ હોઈ શકે છે, જે વધારાના કાર્યો કરે છે - ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન દબાયેલા વાહકની પુનઃસ્થાપના, ટેલિગ્રાફિક પાર્સલની રચના વગેરે.

રીસીવરમાં હેટરોડીનની શક્તિ ઓછી છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં થોડા મિલીવોટ્સ કોઈપણ કાર્ય માટે પૂરતા છે. પરંતુ હેટરોડિન સિગ્નલ, જો રીસીવર સર્કિટરી પરવાનગી આપે છે, તો એન્ટેનામાં લીક થઈ શકે છે, અને તે કેટલાક મીટરના અંતરે પ્રાપ્ત થઈ શકે છે.

રેડિયો એમેચ્યોર્સમાં એક લોકપ્રિય વાર્તા છે કે પશ્ચિમી રેડિયો સ્ટેશનો સાંભળવા પર પ્રતિબંધના દિવસોમાં, વિશેષ સેવાઓના પ્રતિનિધિઓ "દુશ્મન અવાજો" ની આવર્તન સાથે ટ્યુન કરેલા રીસીવરો સાથે ઘરોના પ્રવેશદ્વારની આસપાસ જતા હતા. મધ્યવર્તી આવર્તન). સંકેતોની હાજરી દ્વારા, પ્રતિબંધિત પ્રસારણ કોણ સાંભળી રહ્યું છે તે નિર્ધારિત કરવાનું માનવામાં આવે છે.

હેટરોડાઇન પરિમાણો માટેની આવશ્યકતાઓ

હેટરોડિન સિગ્નલ માટેની મુખ્ય આવશ્યકતા સ્પેક્ટ્રલ શુદ્ધતા છે. જો હીટરોડાઇન સાઇનુસાઇડલ સિવાય અન્ય વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે, તો મિક્સરમાં વધારાની રમન ફ્રીક્વન્સીઝ ઉત્પન્ન થાય છે. જો તેઓ ઇનપુટ ફિલ્ટર્સની બેન્ડવિડ્થની અંદર આવે છે, તો તે સ્વાગતની વધારાની ચેનલો તરફ દોરી જાય છે, તેમજ "હિટ પોઈન્ટ્સ" ના દેખાવ તરફ દોરી જાય છે - રિસેપ્શનની કેટલીક ફ્રીક્વન્સીઝ પર એક વ્હિસલ હોય છે જે ઉપયોગી સિગ્નલના સ્વાગતમાં દખલ કરે છે.

બીજી જરૂરિયાત આઉટપુટ સિગ્નલ સ્તર અને આવર્તનની સ્થિરતા છે. દબાયેલ કેરિયર (SSB (OBP), DSB (DSB), વગેરે સાથે સિગ્નલોની પ્રક્રિયા કરતી વખતે બીજું ખાસ કરીને મહત્વનું છે. માસ્ટર ઓસિલેટર સપ્લાય કરવા માટે વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને આઉટપુટ સ્તરની સાતત્ય પ્રાપ્ત કરવી સરળ છે અને મોડની યોગ્ય પસંદગી. સક્રિય તત્વ (ટ્રાન્ઝિસ્ટર) ના.

આવર્તન સ્થિરતા આવર્તન સંદર્ભ તત્વોની સ્થિરતા (ઓસીલેટીંગ સર્કિટની કેપેસીટન્સ અને ઇન્ડક્ટન્સ), તેમજ માઉન્ટિંગ કેપેસીટન્સની સ્થિરતા પર આધારિત છે.એલસી તત્વોની અસ્થિરતા મોટે ભાગે હીટરોડાઇનના ઓપરેશન દરમિયાન તાપમાનના ફેરફાર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સર્કિટના ઘટકોને સ્થિર કરવા માટે, તેમને થર્મોસ્ટેટ્સમાં મૂકવામાં આવે છે અથવા કેપેસીટન્સ અને ઇન્ડક્ટન્સના તાપમાનના પ્રવાહને વળતર આપવા માટે વિશેષ પગલાં લેવામાં આવે છે. ઇન્ડક્ટન્સ કોઇલ સામાન્ય રીતે સંપૂર્ણપણે થર્મોસ્ટેબલ બનવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવે છે.

આ હેતુ માટે વિશિષ્ટ બાંધકામોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે - કોઇલ મજબૂત વાયર તણાવ સાથે ઘા કરવામાં આવે છે, વળાંકના વિસ્થાપનને બાકાત રાખવા માટે વારા સંયોજનથી ભરેલા હોય છે, વાયરને સિરામિક ફ્રેમમાં બાળી નાખવામાં આવે છે, વગેરે.

સંદર્ભ કેપેસિટરની ક્ષમતા પર તાપમાનની અસરને ઘટાડવા માટે, તે બે અથવા વધુ તત્વોથી બનેલું છે, તેમને વિવિધ મૂલ્યો અને કેપેસિટેન્સના તાપમાન ગુણાંકના ચિહ્નો સાથે પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી કરીને તેને ગરમ અથવા ઠંડક દ્વારા પરસ્પર વળતર મળે.

થર્મલ સ્થિરતાની સમસ્યાઓને કારણે, ઇલેક્ટ્રોનિકલી નિયંત્રિત હેટરોડાઇન્સ, જે કેપેસીટન્સ તરીકે વેરીકેપ્સનો ઉપયોગ કરે છે, તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો નથી. હીટિંગ પરની તેમની અવલંબન બિન-રેખીય છે, અને તેની ભરપાઈ કરવી ખૂબ મુશ્કેલ છે. તેથી, વેરીકેપ્સનો ઉપયોગ ફક્ત ડિટ્યુનિંગ તત્વો તરીકે થાય છે.

એસેમ્બલીની કેપેસીટન્સ સંદર્ભ કેપેસિટરની કેપેસીટન્સમાં ઉમેરવામાં આવે છે, અને તેની અસ્થિરતા પણ ફ્રીક્વન્સી ડ્રિફ્ટ તરફ દોરી જાય છે. માઉન્ટિંગ અસ્થિરતાને ટાળવા માટે, બધા હેટરોડાઇન તત્વો ખૂબ જ સખત રીતે માઉન્ટ થયેલ હોવા જોઈએ જેથી એકબીજાની તુલનામાં ન્યૂનતમ શિફ્ટ પણ ન થાય.

માસ્ટર ઓસિલેટરના નિર્માણમાં એક વાસ્તવિક સફળતા એ 1930 ના દાયકામાં જર્મનીમાં પાવડર કાસ્ટિંગ ટેકનોલોજીનો વિકાસ હતો. આનાથી રેડિયો ઘટકો માટે જટિલ ત્રિ-પરિમાણીય સ્વરૂપોનું ઉત્પાદન શક્ય બન્યું, જેણે તે સમયે એસેમ્બલીની અભૂતપૂર્વ જડતા પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. આનાથી વેહરમાક્ટ રેડિયો કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સની વિશ્વસનીયતા નવા સ્તરે આવી.

જો હેટરોડીન ટ્યુનેબલ ન હોય, તો ફ્રીક્વન્સી હોપિંગ એલિમેન્ટ સામાન્ય રીતે a છે ક્રિસ્ટલ ઓસિલેટર. આ ઓસિલેશનની અત્યંત ઊંચી સ્થિરતા માટે પરવાનગી આપે છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં એલસી ઓસિલેટરને બદલે ડિજીટલ ફ્રીક્વન્સી સિન્થેસાઈઝરનો હેટરોડાઈન્સ તરીકે ઉપયોગ કરવાનો ટ્રેન્ડ છે. આઉટપુટ વોલ્ટેજ અને આવર્તનની સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરવી સરળ છે, પરંતુ સ્પેક્ટ્રલ શુદ્ધતા ઇચ્છિત થવા માટે ઘણું બધું છોડી દે છે, ખાસ કરીને જો સસ્તી માઇક્રોચિપ્સનો ઉપયોગ કરીને સિગ્નલ જનરેટ કરવામાં આવે.

આજે જૂની રેડિયો રિસેપ્શન ટેક્નોલોજીને નવી દ્વારા બદલવામાં આવી રહી છે, જેમ કે DDC - ડાયરેક્ટ ડિજિટાઇઝેશન. તે સમય દૂર નથી જ્યારે સાધનસામગ્રી મેળવવામાં હેટરોડાઈન્સ વર્ગ તરીકે અદૃશ્ય થઈ જશે. પરંતુ તે ગમે ત્યારે ટૂંક સમયમાં બનશે નહીં, તેથી હેટરોડાઇનનું જ્ઞાન અને હેટરોડાઇન રિસેપ્શનના સિદ્ધાંતો આવનારા લાંબા સમય સુધી માંગમાં રહેશે.

સંબંધિત લેખો: