헤테로다인(발진기) 수신기에서송신기대부분의 경우 수신 주파수를 결정하는 신호 발생기를 헤테로다인이라고 합니다. 그 역할을 보조라고 하지만 수신 또는 송신 장치의 품질에 매우 중요한 영향을 미칩니다.
헤테로다인 기능과 헤테로다인 수신 원리
라디오 수신 초기에는 모든 라디오 수신기가 헤테로다인 없이 설계되었습니다. 발진 입력 회로에 의해 포착된 신호는 증폭된 다음 감지되어 저주파 증폭기에 공급됩니다. 회로의 발달과 함께 고이득 무선 주파수 증폭기를 구축하는 문제가 발생했습니다.
넓은 범위를 겹치기 위해 넓은 대역폭으로 만들어 자기 여기되기 쉽습니다. 전환 가능한 증폭기는 너무 복잡하고 성가신 것으로 판명되었습니다.
헤테로다인 수신의 발명으로 모든 것이 바뀌었습니다. 조정 가능한(또는 고정된) 발진기의 신호는 믹서에 공급됩니다. 믹서의 다른 입력은 수신 신호이고 출력은 다양한 조합의 헤테로다인과 수신 신호의 주파수의 합과 차인 엄청난 수의 라만 주파수입니다.실제 응용 프로그램에는 일반적으로 두 가지 주파수가 있습니다.
- f-헤테로다인-f-신호;
- f-신호 - f-헤테로다인.
이러한 주파수를 서로 관련하여 미러 주파수라고 합니다. 수신은 한 채널에서 수행되고 두 번째는 수신기의 입력 회로에 의해 필터링됩니다. 그 차이를 중간 주파수(IF)라고 하며, 그 값은 수신 또는 송신 장치를 설계할 때 선택됩니다. 다른 조합 주파수는 중간 주파수 필터에 의해 필터링됩니다.
산업용 장비의 경우 IF 주파수를 선택하기 위한 표준이 있습니다. 아마추어 장비에서 이 주파수는 협대역 필터를 구축하기 위한 구성 요소의 가용성을 포함하여 다양한 조건에서 선택됩니다.
필터에 의해 선택된 중간 주파수는 IF 증폭기에서 증폭됩니다. 이 주파수는 고정되어 있고 대역폭이 작기 때문에(음성 정보에 대해 2.5...3kHz이면 충분) 이를 위한 증폭기는 높은 이득으로 협대역으로 쉽게 만들 수 있습니다.
총 주파수를 사용하는 회로가 있습니다 - f-신호 + f-헤테로다인. 이러한 회로를 "상향 변환" 회로라고 합니다. 이 원리는 수신기 입력 회로의 구성을 단순화합니다.
수신이 거의 헤테로다인 주파수에서 수행되는 직접 변환 기술(직접 증폭과 혼동하지 마십시오!)도 있습니다. 이 회로는 설계 및 튜닝이 간단하지만 직접 변환 장비는 성능 품질을 현저히 저하시키는 고유한 단점이 있습니다.
헤테로다인은 송신기에도 사용됩니다. 그들은 저주파 변조 신호를 전송 주파수로 운반하는 역기능을 수행합니다. 통신 장비에는 여러 헤테로다인이 있을 수 있습니다. 따라서 두 개 이상의 주파수 변환이 있는 회로를 사용하면 각각 두 개 이상의 헤테로다인이 사용됩니다.회로에는 전송 중에 억제 된 캐리어 복원, 전신 소포 형성 등의 추가 기능을 수행하는 헤테로 다인도 포함될 수 있습니다.
수신기에서 헤테로다인의 전력은 작습니다. 대부분의 경우 몇 밀리와트로 모든 작업에 충분합니다. 그러나 헤테로다인 신호는 수신기 회로가 허용하는 경우 안테나로 누출될 수 있으며 수 미터 거리에서 수신될 수 있습니다.
라디오 아마추어들 사이에 인기있는 이야기는 서방 라디오 방송국 청취가 금지 된 시대에 "적의 목소리"주파수에 맞춰진 수신기로 집 입구를 돌아 다니는 데 사용 된 특별 서비스의 대표자입니다. 중간 주파수). 신호가 있으면 금지된 방송을 누가 듣고 있는지 확인할 수 있었습니다.
헤테로다인 매개변수에 대한 요구 사항
헤테로다인 신호의 주요 요구 사항은 스펙트럼 순도입니다. 헤테로다인이 사인파 이외의 전압을 생성하면 믹서에서 추가 라만 주파수가 생성됩니다. 입력 필터의 대역폭 내에 있으면 추가 수신 채널과 "히트 포인트"가 나타납니다. 일부 수신 주파수에는 유용한 신호 수신을 방해하는 휘파람이 있습니다.
또 다른 요구 사항은 출력 신호 레벨과 주파수의 안정성입니다. 두 번째는 억제된 반송파(SSB(OBP), DSB(DSB) 등)로 신호를 처리할 때 특히 중요합니다. 전압 조정기를 사용하여 마스터 발진기에 전원을 공급하고 올바른 모드를 선택하면 출력 레벨의 연속성을 쉽게 얻을 수 있습니다. 능동 소자(트랜지스터).
주파수 불변성은 주파수 기준 요소의 안정성(발진 회로의 정전 용량 및 인덕턴스)과 장착 정전 용량의 불변성에 따라 달라집니다.LC 소자의 불안정성은 주로 헤테로다인의 작동 중 온도 변화에 의해 결정됩니다. 회로 구성 요소를 안정화하기 위해 온도 조절 장치에 배치하거나 정전 용량 및 인덕턴스의 온도 드리프트를 보상하기 위해 특별한 조치를 취합니다. 인덕턴스 코일은 일반적으로 완전히 열적으로 안정되도록 시도됩니다.
이를 위해 특수 구조가 사용됩니다. 코일은 강한 와이어 장력으로 감겨지고, 턴은 턴의 변위를 배제하기 위해 화합물로 채워지며, 와이어는 세라믹 프레임으로 태워집니다.
기준 커패시터의 용량에 대한 온도의 영향을 줄이기 위해 2개 이상의 요소로 구성되어 서로 다른 값과 커패시턴스 온도 계수의 부호로 선택하여 가열 또는 냉각에 의해 상호 보상되도록 합니다.
열 안정성 문제로 인해 바리캡을 커패시턴스로 사용하는 전자 제어 헤테로다인은 널리 사용되지 않습니다. 가열에 대한 의존성은 비선형적이며 보상하기가 매우 어렵습니다. 따라서 varicaps는 디튜닝 요소로만 사용됩니다.
어셈블리의 커패시턴스가 기준 커패시터의 커패시턴스에 추가되고 불안정성도 주파수 드리프트로 이어집니다. 장착 불안정성을 피하기 위해 모든 헤테로다인 요소는 서로에 대한 최소한의 이동을 피하기 위해 매우 단단하게 장착되어야 합니다.
마스터 오실레이터 건설의 진정한 돌파구는 1930년대 독일의 분말 주조 기술 개발이었습니다. 이를 통해 무선 부품을 위한 복잡한 3차원 형태를 생산할 수 있게 되어 당시에는 전례 없는 조립 강성을 달성할 수 있었습니다. 이것은 Wehrmacht 무선 통신 시스템의 신뢰성을 새로운 수준으로 끌어 올렸습니다.
헤테로다인을 조정할 수 없는 경우 주파수 도약 요소는 일반적으로 수정 발진기. 이것은 진동의 매우 높은 안정성을 허용합니다.
최근에는 디지털 주파수 합성기를 LC 발진기 대신 헤테로다인으로 사용하는 경향이 있습니다. 출력 전압 및 주파수의 안정성은 달성하기 쉽지만 스펙트럼 순도는 특히 신호가 저렴한 마이크로칩을 사용하여 생성되는 경우에 많이 요구됩니다.
오늘날 오래된 라디오 수신 기술은 DDC(직접 디지털화)와 같은 새로운 기술로 대체되고 있습니다. 장비를 받는 헤테로다인이 클래스로 사라질 날이 멀지 않았다. 그러나 그것은 곧 일어나지 않을 것이므로 헤테로다인에 대한 지식과 헤테로다인 수용 원리는 앞으로도 오랫동안 요구될 것입니다.
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