Радиоқабылдағыштар туралы негізгі түсініктемелер

Кіріспе.

 

        Радиоқабылдағыш құрылғы – радиодиапазондағы  электромагнитті толқындарды қабылдауға  арналған құрылғы. Радиоқабылдағыш  құрылғылар радиотехникалық байланыс  жүйесіне, яғни электромагнит толқындар  арқылы ақпарат алмасу жүйесінің  құрамына кіреді.

        Радиоқабылдағыш құрылғы қабылдағыш  антеннадан, радиоқабылдағыштан және  сигналды жаңғыртуға арналған  соңғы құрылғылардан құралады. Сұлба  типіне қарай деторлы, тікелей  күшейту, гетеродинді және супергетеродинді  болып бөлінеді. 

        Супергетеродиндік радиоқабылдағыш (лат. super — жоғары, үстіңгі; getera — бөтен) — қабылданған сигнал жиілігін аралық жиілік деп аталатын белгілі бір тұрақты жиіліктегі тербеліске өзгерту арқылы қабылдаудың техникалық сапасын жақсартуды жүзеге асыратын қабылдағыш. Тікелей күшейтетін қабылдағыштармен салыстырғанда мұндай қабылдағыштардың сезімталдығы, іріктеу қабілеті, күшейту коэффициент айтарлықтай жоғары. Жоғары техникалық талап қойылатын радиоқабылдағыштардың барлығы супергетеродиндік схема бойынша жасалады.

Қолданылуына қарай радиобайланыстық, теледидарлық, радиотаратылымды, радиолокациялық, радионавигационды және т.б. болып бөлінеді. Радиобайланыстық радиоқабылдағыштар негізінен амплитудалы модуляциясы бар бірканалды үздіксіз сигналдарды, бір сызықты және жилікті модуляцияланған сигналдарды қабылдауға арналған. Радиотаратылымды радиоқабылдағыштар амплитудалы модуляциясы бар бірканалды үздіксіз жоғары, орта және қысқа толқындардағы сигналдарды және жилікті модуляцияланған ультрақысқа толқындағы сигналдарды қабылдайды. 

20 ғасырдын басында  Қазақстанда 250 почта-телеграф пункті  болды. Электр байланыстың техника  құралдары мен телевизияны пайдалану  1950—1960 жылдары басталды. 1950 жылы  Алматыда 800 нөмірлік АТС, 1956—1957 жылдары  Алматы, Қарағанды, Өскемен қалаларында тұңғыш телевизия орталықтары салынды. 1960—1975 жылдары қалалардағы АТС-ті автоматтандырудың үлес салмағы 97%-ға жетті. 1966 жылы Қазақстанның батыс және оңтүстік облысы арқылы өткен Мәскеу-Ташкент Байланыс кабелі желісінің құрылысы аяқталды. Бұдан соң Новосибирск—Алматы, Самара—Атырау—Жаңа Өзен кабель магистральдары, 1967 жылы “Орбита” ғарыш қабылдау станциясы іске қосылды, халықаралық телефон байланысын автоматтандыру басталды.

 

 

 

 

 

 

        20 ғасырдың аяғына қарай Қазақстандағы  Байланыс желілері телекоммуникацияның цифрлы жүйелері негізінде өзгертіле бастады. Республикада халықаралық телефон байланысы 1992 жылы Алматыда және 1995 жылы Ақмолада Жер серігі телеайлақтары арқылы қамтамасыз етілді. Халықаралық автоматты коммутациялық станциялар С-12 жүйесіндегі цифрлы станциялармен ауыстырылды. Аумағы зор, халқының орналасу тығыздығы әркелкі, кабель желілерін тартуға болмайтын қиын жерлері көп Қазақстанда ғарыштық спутник арқылы байланыс аса тиімді. 20 ғасырдың 90-жылдары Қазақстанда байланыстың телефакс, ұялы радиобайланыс, пейджинг, транкинг, интернет сияқты жаңа түрлері пайда болды. Республиканың 7 облыс орталығында 7000 абонент ұялы байланыс, 12 ірі қаласында 5000 абонент дербес радиошақыру (пейджинг) қызметін пайдаланып келеді. 1996—1997 жылдары пайдалануға берілген Ақмола—Қарағанды талшықты-оптикалық желі Қазақстандағы халықаралық цифрлы байланыс торабының негізін қалады. 1998 жылы республикадағы халықаралық телефон каналдарының ұзындығы 43 млн 363 мың км-ге жетті. Республика қалаларында жалпы сыйымдылығы 1856997 нөмірлік 637 АТС, ауылдық жерлерде жалпы сыйымдылығы 573945 нөмірлік АТС-тер жұмыс істеді.

        Қазақстанда қазіргі кезде байланыс  құралдарының ең жаңа үлгілері  іске қосылуда. Республикамыздың  байланыс жүйесінде сандық телефон  станциялары, ұялы телефон, арнайы карточка көмегімен байланысқа шығуға мүмкіндік беретін таксофондар, факс және пейджинг, Жердің жасанды серіктері арқылы байланысу елеулі орын ала бастады. 1994 жылдан бері Қазақстан әлемдік интернет жүйесіне тұрақты қосылды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Радиоқабылдағыш  құрылғылардың қолданылуы, қолдану  саласы және оған қойылатын  талаптар. Тапсырманы сараптау.

 

        Радиоқабылдағыш құрылғы қолданылуына  қарай радиобайланыстық, теледидарлық, радиотаратылымды, радиолокациялық,  радионавигационды және т.б. болып бөлінеді. Радиобайланыстық радиоқабылдағыштар негізінен амплитудалы модуляциясы бар бірканалды үздіксіз сигналдарды, бір сызықты және жилікті модуляцияланған сигналдарды қабылдауға арналған. Радиотаратылымды радиоқабылдағыштар амплитудалы модуляциясы бар бірканалды үздіксіз жоғары, орта және қысқа толқындардағы сигналдарды және жилікті модуляцияланған ультрақысқа толқындағы сигналдарды қабылдайды. 

        Радиоқабылдағыштарға төмендегідей  техникалық талаптар қойылады:

• максималды сезімталдық;
• қабылдағышты реттеу біркелкілігі;
• гетеродин жиілігін автоматты таңдау;
• электр энергиясын қабылдау;
• максималды шығыс қуаты;

        Радиоқабылдағыш құрылғының қабылдау  жиіліктері:

Ұзын толқындар: 0,15-0,408МГц

Орта толқындар: 0,525-1,605МГц

Қысқа толқындар: 3,95-12,1МГц

Ультра қысқа  толқындар: 65,8-73МГц

        Егер радиоқабылдағыш сигналының  жиілік спекторы 100-4500Гц болса,  онда қабылдағыш амплитудалы  модуляциялы радиотаратылымды қабылдағыш  болады; Егер радиоқабылдағыш сигналының  жиілік спекторы 60-12500Гц болса, онда қабылдағыш УКВ радиотаратылымды қабылдағыш болады; Егер 300-3400Гц болса, онда қабылдағыш радиобайланысты болады.

        Радиоқабылдағыштың берілген қуат 0,5Вт < Рвых болса стационарлы  болады. Егер 0,5Вт > Рвых болса тасымалданушы  болады.

        Егер радиоқабылдағышта ұзын, орта, қысқа толқындар болса амплитудалы  модуляция (АМ), ал ультра қысқа  толқындар болса жиілікті модуляция  болады (ЖМ).

        Менің радиоқабылдағыш құрылғым  ұзын толқынды болды, өйткені  жұмыс жиілігінің диапазоны 0,18-0,4МГц. Амплитудалы модуляциялы және радиотаратылымды болды, өйткені ақпарат сигналының жиілік спекторы 100-4500Гц. Тасымалданушы болды, өйткені шығыс қуаты 0,25Вт. Және ІV класқа жатады.

 

 

 

 

2. Радиоқабылдағыш  құрылғының алдын ала есептелуі:  функционалды сұлбасын таңдау және негіздеу

 

        Радиоқабылдағыш  құрылғының функционалды сұлбасы  супергетеродинді радиоқабылдағышқа  жатады, өйткені бұл түрі арзан  және қарапайым. Радиоқабылдағыш  контурының сұлбасы 2.1. суретте  көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. сурет – радиоқабылдағыш контурының сұлбасы

 

 

2.1. Поддиапазондар  сандарын таңдау.

 

        Радиоқабылдағыштың поддиапазондар  саны функционалды сұлбаның (2.1. сурет)  көмегімен жүзеге асады. 

 

 

 

Поддиапазондар  атаулары	Тербеліс жиілігі
Өте ұзын толқын	3*10 төмен
Ұзын толқын	3*10 -3*10
Орта толқын	3*10 -3*10
Қысқа толқын	3*10 -3*10
Метрлік толқын	3*10 -3*10
Дециметрлік толқын	3*10 -3*10
Сантиметрлік  толқын	3*10 -3*10
Миллиметрлік  толқын	3*10 -6*10
Субмиллиметрлік толқын

 

 

 

2.2. Кіріс  тізбегін таңдау және есептеу,  реттеу элементтерін таңдау.

 

        Берілген диапазон бойынша жабу коэффициентін анықтаймыз:

                        (1)

=2.22МГц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      2.2. сурет - Магнитті антеннаның кіріс тізбек сұлбасы

 (1 5)пФ                                                  (2)

 (20 40)пФ                                               (3)

 

 5пФ

 20пФ

2,22МГц

 (10 30)пФ                                              (4)

 (5 15)пФ                                               (5)

 

 10пФ             

10пФ            

 

                                                  (6)

10+10=20пФ

Жолдық конденсатордың орташа коэффициентін аныктайық:

                                     (7)

= 17,7пФ 

Схеманың эквивалеттік сыйымдылығын есептеу:

                                          (8)

                                          (9)

                                             (10)

 

20+17,7+20=57,7пФ

5+17,7+20=42,7пФ

=50,2пФ   

 

Контурлы катушканың индуктивтілігін анықтаймыз:

                                                (11)

=290кГц    

                                                 (12)

= =5992,7мкГн

Антенна конденсаторының  сыйымдылығын анықтайық:

 (10 30)пФ                                               (13)

10пФ             

 

                                                      (14)

 

=6,4пФ

 

2.3. Аралық жиілік трактісін таңдау.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      2.3.сурет - АЖ трактінің таңдаушылық сұлбасы

 

        Транзисторлы қабылдағыштарда көршілес канал бойынша таңдаушылықты қамтамасыз ету үшін пьезокерамикалық транзистор қолданылады. ПФК негізгі элементі пьезорезонатор қажетті таңдаушылық пьезорезонаторлардың Т тәріздес сұлбасы бойынша қосылуын қамтамасыз етеді.

        ФП 1П-026 фильтрі өткізу жолағының жиілігі 465±2кГц, ал өткізу жолағының  шамасы 8,5±2кГц, ал растройка кезіндегі таңдаушылық 2,6кГц, Өткізу жолағындағы сөндіру 9,5дБ, жүктеме кедергісі 2кОм, 2кОм.

 

 

2.4. Гетеродин контурын есептеу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. сурет - Гетеродин контуры

 

 

 

Ұзын толқын үшін аралық жиілік 0,465МГц

 

Гетеродин жиілігін есептеу:

 

                                                   (15)

                                                     (16)

                                                 (17)

 

0,4+0,465=0,865МГц

0,18+0,465=0,645МГц

=0,755МГц   

 

Гетеродин контурының индуктивтілігін  анықтаймыз:

 

                                                        (18)

= 263,9мкГн

Дәлдік қиылысу коэффициентін  анықтаймыз:

                                                (19)

                                            (20)

                                             (21)

 

=0,29МГц

=0,04МГц

=0,54кГц

 

                                                         (22)

                                        (23)

                                                         (24)

                                                        (25)

                                                     (26)

                                                            (27)

                                               (28)

 

0,29+0,04+0,54=0,87

=2,1

=0,006

=1,8

 

=0,3

=2,4 

=0,0004

 

Қиылысу конденсаторының  сыйымдылығын есептейміз:

 

L=350,3мкГн

                                                   (29)

                                             (30)

                                                            (31)

= 7,2   

=24,9пФ

=18000пФ

 

 

 

2.5. Күшейту коэффициентін анықтау және каскадтар санын анықтау.