مذبذب محلي (مذبذب رئيسي) في جهاز الاستقبال (الارسال) في معظم الحالات يسمى مولد الإشارة ، والذي يحدد وتيرة الاستقبال. على الرغم من أن دوره يسمى مساعدًا ، إلا أنه له تأثير كبير جدًا على جودة جهاز الاستقبال أو الإرسال.
الغرض من المذبذب المحلي ومبدأ الاستقبال غير المتجانسة
في فجر استقبال الراديو ، عند بناء دوائر المستقبل ، قاموا بالاستغناء عن المذبذبات المحلية. تم تضخيم الإشارة المحددة بواسطة دارة تذبذب الإدخال ، ثم تم اكتشافها وتغذيتها إلى مضخم التردد المنخفض. مع تطور الدوائر ، نشأت مشكلة بناء مضخم تردد الراديو مع ربح كبير.
لتغطية نطاق كبير ، تم إجراؤه بنطاق ترددي عريض ، مما جعله عرضة للإثارة الذاتية. تبين أن مكبرات الصوت المحولة معقدة للغاية ومرهقة.
تغير كل شيء مع اختراع الاستقبال غير المتجانسة.يتم تغذية الإشارة من المذبذب القابل للضبط (أو الثابت) إلى الخلاط. يتم تغذية الإشارة المستقبلة إلى المدخلات الأخرى للخلاط ، والإخراج عبارة عن عدد هائل من الترددات المركبة ، وهي عبارة عن مجاميع واختلافات ترددات المذبذب المحلي والإشارة المستقبلة في مجموعات مختلفة. التطبيقات العملية عادة ما يكون لها ترددان:
- fheterodyne- fsignal.
- إشارة f - و heterodyne.
تسمى هذه الترددات الترددات المرآة بالنسبة لبعضها البعض. يتم إجراء الاستقبال على قناة واحدة ، ويتم ترشيح الثانية بواسطة دوائر الإدخال الخاصة بالمستقبل. يسمى الاختلاف بالتردد المتوسط (IF) ، ويتم اختيار قيمته عند تصميم جهاز الاستقبال أو الإرسال. يتم ترشيح الترددات المركبة المتبقية بواسطة مرشح تردد وسيط.
بالنسبة للمعدات الصناعية ، توجد معايير لاختيار قيمة IF. في معدات الهواة ، يتم اختيار هذا التردد من ظروف مختلفة ، بما في ذلك توفر المكونات لبناء مرشح ضيق النطاق.
يتم تضخيم التردد المتوسط المحدد بواسطة المرشح في مكبر الصوت IF. نظرًا لأن هذا التردد ثابت ، وعرض النطاق الترددي صغير (2.5 ... 3 كيلو هرتز كافية لنقل المعلومات الصوتية) ، يمكن بسهولة جعل مكبر الصوت الخاص به ضيق النطاق مع كسب عالي.
هناك دوائر حيث يتم استخدام التردد الكلي - إشارة f + متغايرة f. يشار إلى هذه المخططات باسم مخططات "التحويل الصاعد". يبسط هذا المبدأ بناء دوائر الإدخال للمستقبل.
هناك أيضًا تقنية تحويل مباشر (يجب عدم الخلط بينها وبين التضخيم المباشر!) ، يتم فيها الاستقبال تقريبًا بتردد مذبذب محلي.تتميز هذه الدوائر بساطة التصميم والضبط ، لكن معدات التحويل المباشر بها عيوب متأصلة تؤدي إلى تدهور كبير في جودة العمل.
يستخدم جهاز الإرسال أيضًا مذبذبات محلية. يؤدون الوظيفة المعاكسة - ينقلون الإشارة ذات التردد المنخفض إلى تردد الإرسال. في معدات الاتصالات ، قد يكون هناك العديد من المذبذبات المحلية. لذلك ، إذا تم استخدام دارة ذات تحويلين أو أكثر للتردد ، فإنها تستخدم ، على التوالي ، مذبذبين محليين أو أكثر. أيضًا ، قد تحتوي الدائرة على مذبذبات محلية تؤدي وظائف إضافية - استعادة الناقل المكبوت أثناء الإرسال ، وتشكيل طرود التلغراف ، إلخ.
قوة المذبذب المحلي في جهاز الاستقبال صغيرة. يكفي بضعة ملي واط في معظم الحالات لأية مهمة. لكن إشارة المذبذب المحلية ، إذا سمحت بذلك دائرة المستقبل ، يمكن أن تتسرب إلى الهوائي ، ويمكن استقبالها على مسافة عدة أمتار.
هناك أسطورة بين هواة الراديو أنه خلال فترة حظر الاستماع إلى محطات الراديو الغربية ، سار ممثلو الخدمات الخاصة على طول مداخل المنازل مع أجهزة استقبال تم ضبطها على ترددات "أصوات العدو" (معدلة لتردد متوسط) . بوجود الإشارات ، يُزعم أنه كان من الممكن تحديد من كان يستمع إلى البث المحظور.
متطلبات معلمات المذبذب المحلي
الشرط الرئيسي لإشارة مذبذب محلي هو النقاء الطيفي. إذا كان المذبذب المحلي يولد جهدًا غير الجيوب الأنفية ، فستظهر ترددات مركبة إضافية في الخلاط.إذا وقعت في نطاق الشفافية لمرشحات الإدخال ، فإن هذا يؤدي إلى قنوات استقبال إضافية ، بالإضافة إلى ظهور "نقاط ضرب" - في بعض ترددات الاستقبال ، تحدث صافرة تتداخل مع استقبال إشارة مفيدة.
مطلب آخر هو استقرار مستوى إشارة الخرج وترددها. الثاني مهم بشكل خاص عند معالجة الإشارات بحامل مكبوت (SSB (OBP) ، DSB (DBP) ، إلخ.) ليس من الصعب الحصول على ثوابت مستوى الخرج باستخدام منظمات الجهد لتشغيل المذبذبات الرئيسية واختيار الوضع الصحيح للعنصر النشط (الترانزستور).
يعتمد ثبات التردد على ثبات عناصر تردد القيادة (السعة والتحريض للدائرة التذبذبية) ، وكذلك على ثبات السعة المتصاعدة. يتم تحديد عدم استقرار عناصر LC ، في الغالب ، من خلال تغير درجة الحرارة أثناء تشغيل المذبذب المحلي. لتثبيت مكونات الدائرة ، يتم وضعها في منظمات الحرارة ، كما تُستخدم تدابير خاصة لتعويض الانحرافات في درجات الحرارة في قيم السعة والحث. عادة ما تصنع المحاثات لتكون مستقرة حراريا تماما.
لهذا الغرض ، يتم استخدام تصميمات خاصة - يتم لف الملفات بتوتر سلكي قوي ، وتمتلئ المنعطفات بمركب لمنع تحول المنعطفات ، ويتم حرق السلك في إطار من السيراميك ، وما إلى ذلك.
لتقليل تأثير درجة الحرارة على سعة مكثف القيادة ، فهي مكونة من عنصرين أو أكثر ، واختيارهم بقيم وعلامات مختلفة لمعامل درجة حرارة السعة بحيث يتم تعويضهم بشكل متبادل أثناء التسخين أو التبريد.
بسبب مشاكل الاستقرار الحراري ، لا يتم استخدام المذبذبات المحلية التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا ، حيث يتم استخدام varicaps كسعة ، على نطاق واسع. اعتمادهم على التدفئة غير خطي ، ومن الصعب تعويضه. لذلك ، يتم استخدام الدوالي فقط كعناصر تفكيك.
تضيف السعة المتصاعدة إلى سعة مكثف القيادة ، كما يؤدي عدم استقراره إلى انجراف التردد. لتجنب تصاعد عدم الاستقرار ، يجب تثبيت جميع عناصر المذبذب المحلي بقوة شديدة لتجنب الحد الأدنى من التحولات بالنسبة لبعضها البعض.
كان الاختراق الحقيقي في بناء المذبذبات الرئيسية هو التطور في الثلاثينيات من القرن الماضي لتكنولوجيا الصب بالمسحوق في ألمانيا. هذا جعل من الممكن إنتاج أشكال معقدة ثلاثية الأبعاد لمكونات المعدات الراديوية ، مما جعل من الممكن تحقيق صلابة متصاعدة غير مسبوقة في ذلك الوقت. هذا جعل من الممكن رفع موثوقية أنظمة الاتصالات الراديوية Wehrmacht إلى مستوى جديد.
إذا كان المذبذب المحلي غير قابل للضبط ، فعادة ما يكون عنصر ضبط التردد مرنان الكوارتز. هذا يجعل من الممكن الحصول على استقرار عالي للغاية للجيل.
في السنوات الأخيرة ، كان هناك اتجاه انتقالي في استخدام أجهزة توليف التردد الرقمي كمذبذبات محلية بدلاً من مذبذبات LC. يتم تحقيق استقرار جهد الخرج والتردد فيها بسهولة ، لكن النقاء الطيفي يترك الكثير مما هو مرغوب فيه ، خاصةً إذا تم إنشاء الإشارة باستخدام دوائر دقيقة غير مكلفة.
اليوم ، يتم استبدال تقنيات استقبال الراديو القديمة بأخرى جديدة ، مثل DDC - الرقمنة المباشرة.الوقت ليس بعيدًا عندما تختفي المذبذبات المحلية في جهاز الاستقبال كفئة. لكن هذا لن يأتي قريبًا ، لذا فإن المعرفة حول التغاير ومبادئ الاستقبال غير المتجانسة ستكون مطلوبة لفترة طويلة قادمة.
مقالات مماثلة:
