En radiomottaker (også kalt: radio, transistor, tuner , bilradio , etc. ) er en elektronisk enhet ment å fange, velge og dekode radiobølgene som sendes fra radiosendere . Avkodingsfunksjonen består i å trekke ut informasjonen som ble innlemmet i dem under overføring fra bølgene som ble plukket opp : lyder eller digitale signaler ( RDS , DRM , DAB , tidssignaler osv. ).
Begrepet "radio" stammer fra forenklingen av uttrykket " mottaker av sendinger med radiobølger ". Den ble adoptert gradvis med utviklingen av bruken av radioen, for å betegne all teknikken til radiobølger og i hverdagsspråket betegner en "radio" både en mottaker og en kanal med programmer.
"Tuner" kommer fra engelsk " to tune " som betyr "å tune". Ordet " tuner " kan betegne en uavhengig enhet i en "hi-fi" -enhet, som består av en komplett mottaker med unntak av "lyd" -delene. Den betegner også en underenhet av en radio eller en TV, som består av høyfrekvente kretser. Den riktige franske betegnelsen er tunisor .
1964 iatwiatowid radiomottaker.
Bærbar radiomottaker fra 1972.
Radiomottaker i 2000.
Elektromagnetiske bølger er preget av frekvensen eller bølgelengden. Et antall frekvensbånd er definert (se nedenfor, spektrum av elektromagnetiske bølger). Vedkommende myndigheter definerer autoriserte søknader i de forskjellige frekvensbåndene. For eksempel :
Signaler dannet av elektromagnetiske bølger blir plukket opp av en antenne. Dette, uansett hva det er, mottar mange signaler som må differensieres. En mottaker må derfor kunne:
FM: Modulert frekvens
AM: Amplitude Modulation
DAB +: Digital Audio Broadcasting (tidligere kjent som RNT i Frankrike: Digital Terrestrial Radio)
Operasjonsprinsippene til AM ( amplitude modulation ) radiomottakere er flere:
Den enkelt sidebånd (SSB eller SSB på engelsk) er en variant av AM som gjør det mulig å sende og motta mer effektivt i profesjonell eller amatør radio telefoni .
Den største fordelen med denne typen modulering er det reduserte båndet, omtrent en tredjedel av det til en AM-radio, slik at antall kanaler i et begrenset bånd kan økes og støy reduseres, og effektiviteten på grunn av eliminering fra transportør til utslipp.
Disse to faktorene til sammen tillater like kraft å nå større avstander.
FM ( Frequency Modulation ) radiomottakere fungerer på samme prinsipp som beskrevet ovenfor, bortsett fra at en spesiell detektor eller demodulator krets transformerer FM frekvensvariasjon (eller modulering) av høyfrekvent HF (High Frequency) signal.) Ved konstant amplitude i en variasjon av amplitude LF (Low Frequency), kalles denne kretsen "diskriminator".
FM-overførings- og mottaksprosessen er spesielt ufølsom for forstyrrelser, og tillater dermed kringkasting av programmer i "high fidelity" og oftest i "stereofoni".
Hovedartikkel: Digital lydkringkasting
DAB + er den nye radioteknologien, som gradvis erstatter FM over hele verden (for eksempel har Norge stengt FM helt siden 2018, Sveits planlegger å fase den ut mellom 2020 og 2024).
I Frankrike akselererte distribusjonen av DAB + i 2018.
Det er sterk vekst i markedet for DAB + -mottakere rundt om i verden mellom oktober 2018 og juni 2019 : Tsjekkia (+ 82%), Belgia (+ 44%) og Frankrike (+ 31%).
Følsomheten til en mottaker definerer dens evne til å motta svake eller fjerne sendere.
For amplitudemodulerte forbrukermottakere, inkludert lydforsterker og høyttaler, defineres følsomhet ofte som spenningen som må påføres inngangen for å oppnå en effekt på 50 mW i høyttaleren.
For bærbare mottakere med integrert ferrittantenne er det elektriske feltet som er nødvendig for å oppnå det bestemte S / N-forholdet indikert, og følsomheten er derfor gitt i V / m.
Selektiviteten til en mottaker beskriver mottakerens evne til å skille det ønskede signalet fra forstyrrende signaler (for eksempel andre sendere) ved nærliggende frekvenser.
Ofte begrenser produsentene seg til å gi avvisningsfaktoren til den tilstøtende kanalen eller den vekslende kanalen, det vil si forholdet mellom kreftene målt i høyttaleren når mottakeren er satt til frekvensen Fp, og generatoren er satt til frekvens Fp, Fp + LC eller Fp + 2LC. LC, bredden på en kanal, er 5 eller 10 kHz for kortbølgede AM-sendinger, 9 eller 10 kHz for mellom- eller langbølgede AM-sendinger, 200 eller 300 kHz for FM-sendinger med ultrabølger. Kort.
Denne karakteristikken indikerer hvordan innstillingen av mottakeren endres hvis omgivelsestemperaturen eller forsyningsspenningen endres. I de vanligste superheterodynmottakerne bestemmes mottakerens stabilitet av frekvensstabiliteten til den lokale oscillatoren.
Stabilitet uttrykkes i Hz / ° C eller i Hz / V.
Mottakerens dynamikk er forholdet mellom det største signalet som tolereres ved inngangen (hvis signalet er for stort, vises forvrengninger) og det svakeste signalet (bestemt av mottakers støy). Det uttrykkes i dB.
En radiomottaker består av flere blokker som hver har en bestemt funksjon.
Det er forskjellige mottaksmønstre, for eksempel direkte forsterkning eller superreaksjon, men superheterodynemottakeren er den mest brukte mottakerstrukturen, både i radio og fjernsyn eller i mikrobølgefrekvenser (radar, GSM, GPS, etc.). Det er preget av bruk av et frekvensvekslerstrinn, som muliggjør lettere forsterkning av signalet.
Diagrammet nedenfor viser strukturen til superheterodynreseptoren.
I en superheterodyne-mottaker er de forskjellige funksjonene, forsterkning, filtrering, demodulering tildelt separate trinn:
En heterodynesamling refererer til en mikser der takten mellom de to inngangssignalene gir et hørbart frekvenssignal. Begrepet "superheterodyne" ble valgt for å bety at her er signalet fra mikseren med en frekvens (IF) mye høyere enn de hørbare frekvensene.
Funksjonen til en mottaksantenne er å konvertere elektromagnetiske bølger som kommer fra senderen til et elektrisk signal (strøm eller spenning) som vil bli påført mottakeren. Det er mange typer antenner, valget avhenger hovedsakelig av frekvensbåndet du vil fange: dipolantenne, brettet dipol, sløyfeantenne, ferritantenne , Marconi-antenne, rombantenn, Yagi-antenne.
I bærbare mottakere er antennen direkte koblet til mottakeren; i faste mottakere er antennen vanligvis plassert i en viss avstand fra mottakeren. Antennen vil bli plassert på et godt ryddet sted, med et minimum av hindringer som sannsynligvis vil skjerme, ofte på taket av bygninger eller på toppen av et tårn. Antennen er deretter koblet til mottakeren via en overføringsledning, koaksialkabel eller to-ledning .
Siden signalene som tas opp generelt er veldig små (mikrovolt eller millivolt), er det nødvendig å forsterke signalet. Det finnes forskjellige typer forsterkere :
En mikser er et trinn som på den ene siden påføres inngangssignalet, plukket opp av antennen og generelt forsterket av en RF-forsterker, og på den annen side et umodulert signal, som kommer fra en lokal oscillator, c 'er å si integrert i mottakeren. Etter filtrering er miksens utgangssignal forskjøvet i frekvens, fortsatt det samme, men med de samme spektrale komponentene som det originale signalet.
Den oscillator leverer det signal som, injisert på den andre inngangen til blanderen, tillater ombytting av det signal som kommer fra antennen tilføres den første inngang til mellomfrekvens (IF).
Generelt driver en demodulator den omvendte funksjonen til en modulator. Mens sistnevnte modifiserer en av egenskapene (amplitude eller frekvens) til et høyfrekvent signal som kalles en bærer, trekker demodulatoren ut informasjonen som var blitt betrodd transportøren og gjør det mulig å få en trofast kopi av det originale lydsignalet (musikk , tekster ...).
I en amplitude-modulert mottaker blir demodulatoren ofte referert til som en (topp) detektor.
Høyttalerens oppdrag er å konvertere det demodulerte signalet til lydbølger som det menneskelige øret merker.
Siden en antenne mottar så mange signaler, er det nødvendig å bruke filtre for å kvitte seg med uønskede signaler. Vanligvis brukes båndpassfilter som sender signaler hvis frekvens er i "vinduet" til filteret. Hovedegenskapene til disse filtrene: senterfrekvensen (midten av "vinduet") og båndbredden (bredden på "vinduet").
Ved begynnelsen av elektronikken ble de nevnte funksjonene utført ved hjelp av vakuumrør . Så kom tiden med transistorer . Foreløpig, og i ett eller to tiår, er de fleste elektroniske komponentene i mottakeren funnet i samme integrerte krets . Følgende kan ikke integreres: antennen, høyttaleren, volumjusteringspotensiometeret, frekvensjusteringskondensatoren (finnes i noen mottakere), strømforsyningskomponentene.
Det er nødvendig å skille mellom og ikke forveksle teknologiene for konstruksjon av enhetene, som utvikler seg i henhold til den nyeste teknikken og de økonomiske begrensningene for øyeblikket, med driftsprinsippene til disse: en RDS-radio med flytende krystallskjerm utstyrt med den automatiske stasjonssøkfunksjonen fungerer alltid på samme prinsipp som en rørstasjon. Det de har forskjellige er teknologiene og behandlingen av de nyttige signalene.
For filtre kan du bruke: