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A função do receptor de rádio é receber o sinal e realizar a demodulação para recuperar o sinal da mensagem original. O transmissor de rádio envia o sinal na fase inicial. A antena presente no lado do transmissor irradia o sinal, que é captado pela outra antena presente no lado do transmissor. receptor de rádio .

Já discutimos o processo de transmissão por meio de um transmissor de rádio. O processo de modulação é o princípio fundamental dos transmissores de rádio, onde o sinal é transmitido através do canal de comunicação até o receptor. O princípio básico do receptor é a demodulação. Vamos discutir o processo de recepção e recuperação do sinal no receptor de rádio.

Demodulação AM

O processo de desmodulação de AM é semelhante ao de FM (Modulação de Frequência) e outros tipos de modulação. A única diferença é a mudança no bloco de demodulação do receptor. O processo de desmodulação do receptor de rádio envolve o processamento do sinal recebido para recuperar o sinal de banda base, também conhecido como sinal de mensagem.

Assumimos que o sinal sofreu grande atenuação durante a transmissão pelo canal de comunicação. Portanto, a amplificação do sinal recebido é necessária para melhorar a atenuação.

O diagrama de blocos do receptor de rádio é mostrado abaixo:

A portadora do sinal recebido é conhecida como RF (Radiofrequência) portadora com frequência operacional de Padre . A função do amplificador de RF é amplificar o sinal recebido para remover qualquer atenuação do sinal, que está presente como bloco inicial do receptor de rádio. Após a amplificação, ele passa o sinal para o misturador . O sinal portador de RF é multiplicado por uma forma de onda senoidal fornecida pelo oscilador local operando na frequência de Fo. Ajuda na conversão da frequência portadora em frequência da banda base. O processo de demodulação é exatamente o oposto do processo de modulação. Na modulação, a frequência da banda base é convertida na frequência da portadora, enquanto na demodulação, a frequência da portadora é convertida de volta na frequência da banda base.

O processo de mistura de dois sinais é conhecido como heterodinismo . Se a frequência do oscilador selecionada estiver acima da frequência de RF, o processo de mixagem também é conhecido como Super-heteroíneo .

A multiplicação do sinal portador pela forma de onda senoidal produz duas frequências de saída, que é a soma e a diferença das duas frequências desses sinais. A frequência da soma é Fo + Fr e a frequência da diferença é Fo - Fr.

O mixer contém implicitamente o filtro que rejeita a soma das frequências e passa as frequências diferentes (Fo - Fr) para o SE (Frequência intermediária) operadora . Uma portadora RF é substituída pela portadora IF para produzir a faixa de frequência intermediária na saída. A saída da portadora IF é aplicada ao Amplificador SE . A saída é posteriormente passada para o demodulador e finalmente para o filtro de banda base , que recupera o sinal da banda base. Assim, a principal função do receptor era realizar a conversão da frequência portadora para a frequência da banda base. Se o sinal for forte o suficiente para demodulação, filtros e amplificadores poderão ser evitados. O sinal de entrada da portadora é aplicado diretamente ao mixer nesses casos.

No caso do método de demodulação síncrona, precisamos usar uma fonte portadora assíncrona.

Os amplificadores de RF podem possuir vários estágios de amplificação dependendo dos requisitos e da intensidade do sinal.

significado xdxd

A principal vantagem do princípio Super-heteródino é a sintonia do receptor para diferentes sinais. Aqui, não precisamos de um estágio de amplificação e afinação separados. Isso torna o processo de transmissão mais difícil. Usando o princípio Super-heteródino, precisamos apenas alterar a frequência do oscilador local para passar de uma frequência de RF para outra.

AGC (controle automático de ganho)

O ganho de tensão no receptor em vários estágios de amplificação é muito alto. É necessário quando a entrada é de frequência muito baixa e a saída necessária é de alta frequência. O alto ganho converte os sinais de baixa frequência em alta frequência. Ajuda na transmissão de sinais muito fracos. Porém, se o sinal de entrada for de alta frequência, o alto ganho no receptor não seria uma vantagem e poderia causar distorção. O AGC ajusta automaticamente o ganho detectando a intensidade do sinal. Caso contrário, é necessário o ajuste constante no sistema para uma transmissão eficiente, o que se torna difícil.

Funções de um receptor de rádio

As funções de um receptor de rádio são as seguintes:

Amplificação

A amplificação é a primeira parte essencial da recepção no receptor de rádio. O sinal de rádio recebido é geralmente atenuado. O amplificador ajuda a remover a atenuação do sinal. A outra função dos amplificadores é aumentar a amplitude dos sinais de rádio de entrada. Ele usa energia das baterias ou plugues para aumentar a amplitude. Hoje, a maioria dos dispositivos usa o transistor para fins de amplificação.

Os amplificadores são usados ​​tanto na extremidade de transmissão quanto na recepção. No primeiro estágio, é utilizado para tornar o sinal adequado para modulação. Na extremidade receptora, é usado para tornar o sinal livre de ruído para enviá-lo ao receptor (por exemplo, alto-falante).

Demodulação

O sinal passa por muitos moduladores, mixers e estágios de amplificador. No receptor, o sinal é demodulado para separar o sinal original do sinal portador modulado. Isso é feito com a ajuda de um demodulador. Cada tipo de receptor requer um processo de desmodulação diferente. Por exemplo,

DSBSC (Double Sideband Suppress Carrier) requer um método de detecção coerente para demodulação

SSBC (banda lateral única com portadora) requer um método detector de envelope para demodulação

O receptor Fm usa o demodulador do tipo FM

Filtragem passa-banda

Vários transmissores transmitem ondas de rádio em frequências diferentes para evitar qualquer interferência entre os sinais. Cada transmissor possui um respectivo receptor que seleciona seu sinal com base na frequência. Filtros passa-banda são usados ​​para filtrar o sinal de rádio desejado para o respectivo transmissor. Ele filtra o sinal desejado e bloqueia outros sinais presentes em outras frequências. Ajuda a detectar o sinal desejado e aterrar todos os outros sinais de rádio em frequências ressonantes. Também pode conter circuitos sintonizados entre a antena e o solo.

Tipos de receptor de rádio

Os receptores de rádio são classificados como:

• Receptor super-heteroíneo
• Receptor regenerativo
• Receptor super regenerativo
• Receptor de conversão direta
• Receptor de radiofrequência sintonizado

Receptor super-heteroíneo

O receptor discutido acima é um receptor Superheteroyne. Ele usa mixagem de frequência para converter as frequências em frequência intermediária (IF). Foi inventado por um inventor e engenheiro elétrico americano chamado Edwin Armstrong . Mas, devido à patente inicial, o crédito da invenção foi creditado ao fabricante francês de rádios chamado Lucien Lavy . A maioria dos receptores utilizados no processo de transmissão de dados são os receptores Superheteroyne. Alguns receptores também são baseados em amostragem direta.

No início da era dos receptores de rádio, TRF Receptores (Rádio Frequência Sintonizada) eram comumente usados ​​devido ao seu baixo custo e fácil operação. Esses receptores eram menos populares devido ao alto custo e à mão de obra qualificada necessária para sua operação. Após a década de 1920, os receptores super-heteródinos foram criados com base na frequência IF, também conhecida como Transformadores SE . Mas foi substituído pelos receptores de rádio de tubo de vácuo inventados por volta da década de 1930.

Receptor regenerativo

Os receptores regenerativos são geralmente usados ​​para aumentar o ganho dos amplificadores. Foi inventado e patenteado em 1914 por Edwin Armstrong . Os receptores foram utilizados entre 1915 e a Segunda Guerra Mundial devido à sua melhor sensibilidade e seletividade. O princípio de tais receptores é o feedback positivo que funciona como um processo de regeneração. A saída é aplicada novamente à entrada para aumentar sua amplificação. Na década de 1930, esses receptores foram substituídos pelos receptores TRF e Super-heteródinos devido à desvantagem de interferência de radiação. Porém, os receptores regenerativos são amplamente utilizados em amplificadores e osciladores.

Receptor super regenerativo

É um receptor regenerativo com um grande tipo de regeneração para obter alta amplificação. Edwin Armstrong também o inventou em 1922. É usado em vários dispositivos, como walkie-talkies e redes sem fio. Funciona bem para AM (Modulação de Amplitude) e FM de banda larga (Modulação de Frequência), enquanto os receptores regenerativos funcionam bem para FM de banda estreita. Os receptores super regenerativos não conseguem detectar adequadamente os sinais SSB 9Single Sideband) porque eles sempre oscilam automaticamente. Ele pode receber os sinais mais fortes, pois funciona melhor nas bandas de frequência livres de qualquer interferência.

Receptor de conversão direta

A função do DCR (Receptor de Conversão Direta) é semelhante à do receptor Superheteroyne, exceto a conversão de frequência para IF (Frequência Intermediária). O DCR desmodula o sinal de rádio recebido usando a detecção síncrona acionada pelo oscilador local. A frequência é aproximadamente equivalente à frequência da portadora. Não envolve a complexidade de duas conversões de frequência como o receptor Superheteroyne. Ele usa apenas um conversor de frequência. Se um detector síncrono seguindo o estágio IF for usado no receptor Superheteroyne, a saída demodulada seria a mesma do receptor de conversão direta.

Receptor de radiofrequência sintonizado

O TRF (Radiofrequência sintonizada) usa um ou mais amplificadores de radiofrequência (RF) para extrair um sinal de áudio de um sinal de rádio recebido. O conceito de usar mais de um amplificador de RF era amplificar o sinal de entrada em cada estágio sucessivo, o que auxilia na remoção de interferências. A operação dos primeiros receptores inventados era complexa devido à sintonia separada da frequência com a frequência da estação. Porém, modelos posteriores foram operados usando um único botão para controlar a frequência. O TRF foi substituído pelos receptores super-heteródinos inventados por Edwin Armstrong por volta de 1930.

História

Em 1887, um físico alemão chamado Henrique Hertz identificou as primeiras ondas de rádio usando a série de seus experimentos baseados na teoria eletromagnética (EM). A invenção foi baseada em vários tipos de antenas, incluindo antenas dipolo excitadas por faísca. Mas eles só conseguiram detectar a transmissão a até 30 metros do transmissor. Ele também descobriu o transmissor de gás de faísca no mesmo ano.

• Esses transmissores foram populares entre 1887 e 1917. Porém, as informações transmitidas por esses transmissores de faísca eram barulhentas e não eram adequadas para transmissão de áudio.
• Assim, os primeiros receptores de rádio inventados só podiam detectar ondas de rádio e o dispositivo receptor era denominado detector. Não havia amplificadores naquela época para amplificar o sinal.
• Em 1895, G Marconi desenvolveu o primeiro sistema de comunicação por rádio.
• Em 1897, Marconi e outros pesquisadores aceitaram o uso de circuitos sintonizados na transmissão de ondas de rádio. Ele também se comporta como um filtro passa-banda, passando a faixa de frequências desejada e rejeitando a outra quando conectado entre a antena e um detector.
• Por volta de 1900, os rádios começaram a ser usados ​​comercialmente em todo o mundo.
• Os detectores coerentes foram utilizados para a transmissão de rádio. Foi usado nos primeiros receptores de rádio por até 10 anos.
• Em 1907, os detectores coerentes foram substituídos por detectores de cristal .
• Até 1920, vários detectores foram descobertos, como detectores eletrolíticos e detectores magnéticos.
• Em 1920, a invenção do detector de tubo de vácuo substituiu todos os outros detectores descobertos antes da década de 1920. Durante esta época, o detector foi renomeado como demodulador .
• O demodulador era um dispositivo que conseguia extrair sinais de áudio do sinal de rádio.
• Em 1924, a invenção do alto-falante de núcleo dinâmico melhorou a resposta de frequência de áudio do sistema em comparação com os alto-falantes inventados anteriormente.
• Depois disso, vários tipos de receptores de rádio foram inventados.
• Em 1947, chegou a era do transistor e encontrou várias aplicações de transmissão de rádio.
• Após a década de 1970, a tecnologia digital criou outra revolução e traduziu todos os circuitos receptores no chip.