Analog-communication-receivers
アナログ通信-受信機
受信機セクションの先頭にあるアンテナは、変調波を受信します。 まず、受信機の要件について説明しましょう。
受信者の要件
AMレシーバーはAM波を受信し、エンベロープ検出器を使用してそれを復調します。 同様に、FMレシーバーはFM波を受信し、周波数弁別法を使用してそれを復調します。 AMおよびFM受信機の両方の要件は次のとおりです。
- 費用対効果が高いはずです。
- 対応する変調波を受信する必要があります。
- 受信機は、目的のステーションを調整および増幅できる必要があります。
- 不要なステーションを拒否する機能が必要です。
- 搬送波信号の周波数に関係なく、すべてのステーション信号に対して復調を行う必要があります。
これらの要件を満たすためには、チューナー回路とミキサー回路が非常に効果的でなければなりません。 RFミキシングの手順は興味深い現象です。
RFミキシング
RFミキシングユニットは、信号を効果的に処理するために、受信信号が変換される*中間周波数*（IF）を開発します。
RFミキサーは、受信機の重要な段階です。 結果として得られる混合出力を生成するために、1つの信号レベルが他の信号のレベルに影響を与える異なる周波数の2つの信号が取得されます。 入力信号と結果のミキサー出力を次の図に示します。
最初と2番目の信号周波数を$ f_1 $と$ f_2 $とします。 これらの2つの信号がRFミキサーの入力として適用されると、$ f_1 + f_2 $および$ f_1-f_2 $の周波数を持つ出力信号が生成されます。
これが周波数領域で観察される場合、パターンは次の図のようになります。
この場合、$ f_1 $は$ f_2 $より大きくなります。 したがって、結果の出力には、周波数$ f_1 + f_2 $および$ f_1-f_2 $が含まれます。 同様に、$ f_2 $が$ f_1 $よりも大きい場合、結果の出力の周波数は$ f_1 + f_2 $および$ f_1-f_2 $になります。
AM受信機
AMスーパーヘテロダイン受信機は、振幅変調波を入力として受け取り、出力として元のオーディオ信号を生成します。 *選択性*は、特定の信号を選択し、他の信号を拒否する機能です。 *感度*は、最低電力レベルでのRF信号の検出と復調の能力です。
ラジオアマチュアは最初のラジオ受信機です。 ただし、感度と選択性が低いなどの欠点があります。 これらの欠点を克服するために、*スーパーヘテロダイン*受信機が発明されました。 AM受信機のブロック図を次の図に示します。
RFチューナーセクション
アンテナで受信された振幅変調波は、まずトランスを介して*チューナー回路*に渡されます。 チューナー回路はLC回路に他なりません。これは*共振*または*タンク回路とも呼ばれます。 AMレシーバーが希望する周波数を選択します。 また、ローカルオシレーターとRFフィルターを同時に調整します。
RFミキサー
チューナー出力からの信号は、ミキサーとして機能する* RF-IFコンバーター*に送信されます。 一定の周波数を生成するローカル発振器を備えています。 ここでは、受信信号を1つの入力として、局部発振器周波数を他の入力として、ミキシングプロセスが行われます。 結果の出力は、ミキサーによって生成される2つの周波数$ \ left [\ left（f_1 + f_2 \ right）、\ left（f_1-f_2 \ right）\ right] $の混合であり、中間周波数（ IF）。
IFの生成は、任意の搬送周波数を持つすべてのステーション信号の復調に役立ちます。 したがって、すべての信号は、適切な選択性のために固定キャリア周波数に変換されます。
IFフィルター
中間周波数フィルターは、目的の周波数を通過させるバンドパスフィルターです。 それに存在する他のすべての不要な周波数成分を除去します。 これは、IF周波数のみを許可するIFフィルターの利点です。
AM復調器
受信したAM波は、AM復調器を使用して復調されます。 この復調器は、エンベロープ検出プロセスを使用して変調信号を受信します。
オーディオアンプ
これは、検出されたオーディオ信号を増幅するために使用されるパワーアンプステージです。 処理された信号は、有効になるように強化されます。 この信号はスピーカーに渡され、元の音声信号が取得されます。
FMレシーバー
FM受信機のブロック図を次の図に示します。
FM受信機のこのブロック図は、AM受信機のブロック図に似ています。 2つのブロックの振幅リミッターとディエンファシスネットワークは、FM復調器の前後に含まれています。 残りのブロックの動作は、AMレシーバーの動作と同じです。
FM変調では、FM波の振幅は一定のままであることがわかっています。 ただし、チャンネル内のFM波にノイズが追加されると、FM波の振幅が変化する可能性があります。 したがって、*振幅リミッター*の助けを借りて、ノイズ信号の不要なピークを除去することにより、FM波の振幅を一定に保つことができます。
FM送信機では、FM変調器の前にあるプリエンファシスネットワーク（ハイパスフィルター）を確認しました。 これは、高周波オーディオ信号のSNRを改善するために使用されます。 プリエンファシスの逆のプロセスは「デエンファシス」として知られています。 したがって、このFMレシーバーでは、FM復調器の後にディエンファシスネットワーク（ローパスフィルター）が含まれています。 この信号は、電力レベルを上げるためにオーディオアンプに渡されます。 最後に、スピーカーから元の音声信号を取得します。
