Естественные науки

Как происходит выделение частоты в радиоприёмнике?

Я тут вдруг подумал, что не знаю как радиоприёмник в целом работает. Ну понятно что ему всего-то надо 5 элементов
1. Антенна
2. Фильтр, что бы выделить нужную частоту
3. Что-то, что бы удалило из сигнала несущую частоту и оставило чистый сигнал
4. Усилитель сигнала
5. Динамик

Так вот, по поводу 1, 3, 4 и 5 у меня вопросов нет (точнее есть, но я на них и сам ответить смогу покопавшись)
А вот пункт 2 мне не понятен. Я сначала думал что с этой задачей похоже должен обычный колебательный контур справиться (ведь его основная задача как я помню это фильтрация частот), но тут меня посетила мысль... Как не крути, а сигналы на других частотах (именно несущая частота с большой амплитудой) должны создавать достаточно сильные помехи, и как я понимаю намного сильнее, чем сам информационный сигнал, который хотелось бы получить.

Каким образом в общем в радиоприёмниках и другой техника решается задача №2? В гугл, пожалуйста, не отправляйте (ну или тогда на материал для совсем деревянных читателей, потому что с темой почти не знаком)
В общем виде - нужен колебательный контур с очень крутой амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). "Крутая" - не в смысле что она в тёмных очках и на спортивной тачке, а в прямом смысле крутая, геометрически.
То есть, у АЧХ контура резкий пик, быстро спадающий при повышении или снижении частоты.
Крутизна напрямую зависит от добротности. Добротность, в свою очередь, зависит от потерь в контуре (сопротивление проводов, потери в диэлектрике кондёра, потери в сердечнике катушки, потери на излучение): чем больше потери - тем ниже добротность, и тем хуже избирательность контура.
Всё бы хорошо, но только потери растут с ростом частоты. Поэтому на высоких частотах как ты ни пыжься - сделать контур с адекватной избирательностью весьма сложно (а на том же УКВ диапазоне каналы натыканы через каждые 0.5 МГц!)

И вот, собственно, мы приходим к супергетеродинам (о них уже сказали выше).
Если нельзя выделить нужную частоту из высокочастотного спектра - нужно перевести его в низкочастотный. Для этого мы делаем дополнительный генератор - "гетеродин", работающий на частоте, близкой к той, которую мы хотим поймать. Далее хитрым образом смешиваем сигнал с антенны с сигналом гетеродина и выделяем сигнал, являющийся разностью эфирного сигнала с сигналом гетеродина, и подаем эту мешанину на керамический фильтр с охренительной добротностью. Этот фильтр выделяет из всего спектра сигнал только того канала, частота которого на частоту фильтра выше частоты гетеродина. И дальше мы подаём этот сигнал на детектор.
Соответственно, смена частоты в таком приемнике происходит путем изменения частоты гетеродина (потому что частота керам. фильтра постоянна)
Yerkin Nazarbayev
Yerkin Nazarbayev
51 868
Лучший ответ
Владимир Раздымалин Тонкости реализации, это немного другое. Я хотел узнать именно механизм отсеивания частот посредством колебательного контура (или чего либо ещё).

Ведь на вход приходят не отдельные сигналы на блюдечке, которые можно по очереди перебрать и решить что вот она нужная частота :)) Они ведь приходят в виде афигеть какой мешанины из сотен разных сигналов на разных частотах. И этот весь хаос порождает в антенне токи. То есть мы получается из сложной функции тока должны выделить некую несущую частоту, да ещё и не потерять основной сигнал, который на ней смодулирован.

Как работает этот механизм выделения нужной частоты из того, что порождается в схеме антенной (то, что я лучше как словом "хаос" выразить не могу :)) )
Вообще-то вы правы, с одним конткром ничего лучше детского детекторного приёмника не сделаешь, если увеличить добростногсть (и степень фильтрации) сузится пропускаемая полоса

Поэтому в хорошем приёмнике отнюдь не один контур, а несколько. А по настоящему хорошие используют кварцевые фильтры. И двойную, а то и тройное преобразование частоты.... Впрочем прямого преобразования тоже бывают. Самые крутые, поскольку там основная фильтрация не на контуре, а умножением на частоту встроенного генератора.
Tim Galaktionov
Tim Galaktionov
65 433
По п. 2. - просто фильтр очень хороший. В простых малочувствительных приемниках, так называемых приемниках прямого усиления, с задачей фильтрации справляется один колебательный контур, но они и ловят только очень близкие радиостанции. В сложных - супергетеродинных приемниках - стоят каскады колебательных контуров или пьезоэлектрические фильтры и применяется специальный прием - преобразование принятых частот в более низкие для улучшения избирательности приема волн разной частоты.
Колебательный контур имеет наибольшее сопротивление именно для выделенной частоты, на которую он настроен. Этот сигнал отводится в схему и усиливается. Для других частот сопротивление колебательного контура низкое и эти сигналы просто уходят в землю через него, не создавая помех.
Владимир Раздымалин Насчёт сопротивления - очевидно :) Я из этих соображений и предположил что задачу должен колебательный контур решать. Но суть в том, что радиоволны в антенне порождают токи. А соответственно имеем просто сложную функцию для тока в которой даже на глаз частоту не выделишь никакую.

Можете на словах описать принцип выделения нужной частоты из такого вот сложного сигнала, в котором вперемешку содержатся сигналы десятка разных частот? Буду очень благодарен за такое пояснения :)
Если попроще-тот же принцип "маятника".Если к нему приложить силу в нужный момент, в нужном положении, маятник раскачается сильнее. Если это делать слишком медленно или, наоборот, слишком быстро-маятник останется без изменений. Колебательный контур на входе приемника будет "раскачиваться" приходящим электрическим сигналом (между антенной и "землей"),совпадающим по частоте с собственными колебаниями колебательного контура. (Это называется резонанс) Последние зависят от емкости и индуктивности контура. (номинала конденсатора и параметров катушки) Поэтому, если контур рассчитан на короткие волны, для него длинные волны будут слишком медлительными, а УКВ-слишком быстрыми. Конечно, при совпадении фазы, помеха слишком большой амплитуды может давать кратковременные толчки, но этого будет достаточно, чтобы услышать помеху на выходе приемника.
Nicola Oliynyk
Nicola Oliynyk
66 729
Владимир Раздымалин копипаст из соседнего обсуждения. Пока никто не ответил (возможно я тут совсем глупость пишу, но если так - поправьте)

На вход приходят не отдельные сигналы на блюдечке, которые можно по очереди перебрать и решить что вот она нужная частота :)) Они ведь приходят в виде афигеть какой мешанины из сотен разных сигналов на разных частотах. И этот весь хаос порождает в антенне токи. То есть мы получается из сложной функции тока должны выделить некую несущую частоту, да ещё и не потерять основной сигнал, который на ней смодулирован.

Как работает этот механизм выделения нужной частоты из того, что порождается в схеме антенной (то, что я лучше как словом "хаос" выразить не могу :)) )
Lena Mamadalieva
Lena Mamadalieva
39 430
Lena Mamadalieva Выделил колебательный контур. Конденсатор со стрелкой - это подстроечный конденсатор. Можно настраивать его на нужную частоту. Собственная частота контура w=1/(√LC). То есть изменяя емкость С, изменяем частоту контура. Как только частота сигнала совпадает с частотой контура (резонанс), в цепи появляется ток....
...никто не знает, ибо у данного процесса нет начала и конца...
по ходу резонас
Владимир Раздымалин Это как (что с чем в резонанс должно вступить)?
И как такой эффект можно создать?
демодуляция.
Извините, но на ваш вопрос почти невоз можно ответить

Похожие вопросы