Бытовая радиоэлектроника

10.1. Радиовещательные приёмники

Радиовещательные приёмники (РП) появились в быту одними из первых радиоэлектронных устройств.

В марте 1920 г. была построена первая в России радиостанция, разработанная и построенная под руководством замечательного учёного, исследователя и изобретателя Михаила Александровича Бонч-Бруевича. Эта радиостанция передавала живую человеческую речь на большие расстояния. С этого момента начато производство бытовых радиоприёмников для населения.

В настоящее время радиоприёмники распространены повсеместно, а количество передающих радиостанций исчисляется тысячами. Каждая радиостанция работает на своей несущей частоте, чтобы не мешать другим радиостанциям. В радиовещании вместо частот используют понятие «радиоволна», которая измеряется в единицах длины (метр, дециметр, сантиметр и т.д.). Длину волны в метрах можно определить по зависимости

, м,

где λ – длина волны в метрах;

ν – скорость распространения радиоволн, м/с;

T – период колебаний несущей частоты, 1/с.

Для радиовещания выделены следующие диапазоны радиоволн:

длинные волны (ДВ) от 735 до 2000 м (частоты 408…150 кГц),

средние волны (СВ) от 190 до 572 м (частоты 1605…525 кГц),

короткие волны (КВ) от 24,8 до 75,5 м (частоты 12,1…3,95 МГц),

ультракороткие волны (УКВ) от 4,11 до 4,56 м (частоты 3…65,8 МГц).

УКВ диапазон называют ещё метровым диапазоном. В настоящее время освоены длины волн, которые называют дециметровыми (ДМВ), их длина менее 1 м (их частоты 67…250 МГц).

Длина волны 600 м согласно международному соглашению отведена для передачи сигналов бедствия (SOS), и на ней работают передатчики всех кораблей в море в случаях опасности, а также аварийные радиопередатчики спасательных станций и маяков.

Первые РП (вплоть до 50-х годов ХХ в.) строились на электронных лампах (диодах, триодах, тетродах и пентодах), а с изобретением полупроводников (диодов и транзисторов (1948 г.) приёмники стали выпускать на транзисторах и интегральных микросхемах (ИМС).

Распространены два типа РП – приёмники прямого усиления и супергетеродинные.

Приёмники прямого усиления (рис. 10.1 а) содержат входное устройство, состоящее из антенны W и входного колебательного контура L₁ – C₁, усилителя высокой частоты УВЧ, детектора Д, усилителя звуковой частоты УЗЧ и воспроизводящего громкоговорителя Гр.

Такие приёмники наиболее простые по устройству, надёжны в работе и недороги. Однако такая схема не позволяет получить высоких качественных показателей, например высокой чувствительности. Это связано с тем, что усиление сигнала ведётся на частоте передающей радиостанции, а так как их множество, то не удаётся добиться большого усиления сигнала различных частот без существенных искажений. Приёмники прямого усиления промышленностью в настоящее время не выпускаются, а используются лишь в радиолюбительской практике.

В супергетеродинных приёмниках (рис. 10.1 б) основное усиление модулированных колебаний радиочастоты ведётся на одной, специально создаваемой, промежуточной частоте, что позволяет значительно повысить усиление без заметных искажений сигнала, что повышает чувствительность приёмника и качество воспроизведения звука.

Рис. 10.1. Функциональные схемы радиоприемников прямого усиления (а)

и супергетероидного (б)

Своё название «супергетеродинный приёмник» получил от генератора высокочастотных колебаний- гетеродина, используемого для формирования промежуточной частоты (ПЧ). В схеме супергетеродинного РП имеется антенна W, входной контур L₁-C₁, гетеродин со своим контуром L₂-C₂.смеситель, фильтр промежуточной частоты ФПЧ, усилитель промежуточной частоты УПЧ, детектор Д, усилитель звуковой частоты УЗЧ и выходной громкоговоритель Гр.

При настройке РП на несущую частоту радиостанции, частота гетеродина также изменяется и подаётся в смеситель, где частоты передающей радиостанции и гетеродина вычитаются, и получается промежуточная частота (обычно 465 кГц), промодулированная полезным сигналом. После ФПЧ преобразование сигнала осуществляется так же, как и в РП прямого усиления.

Классификация РП. В соответствии с ГОСТ 5651-82 радиоприёмники классифицируют по двум признакам – по назначению и по качеству воспроизведения сигналов.

По назначению РП делятся на стационарные и переносные. Первые предназначены для работы в условиях домашнего пользования или в лабораторных условиях. Они работают в нормальных климатических условиях (температура 20±5 Сº, давление 750 мм рт. ст., относительная влажность 65±10%) и минимальных механических нагрузках. Переносные работают в климатических условиях окружающей среды, подвергаются ударам и вибрациям, характерным для наземного и водного транспорта. Они обычно снабжены автономными источниками питания или комбинированными.

По качеству воспроизведения принимаемых сигналов РП подразделяют на четыре категории: высший класс, 1-й класс, 2-ой класс, 3-й класс. Наилучшими показателями отличаются высший и 1-й классы. Это приёмники стационарные, наиболее сложные и дорогие. Высший класс – это студийные радиоприёмники. Остальные выпускаются для населения.