Передатчик супергетеродинный - Superheterodyne transmitter

Передатчик супергетеродинный это радио или же телевидение передатчик, который использует сигнал промежуточной частоты в дополнение к радиосигналу.

Типы передатчиков

Вверху: прямая модуляция, ниже супергетеродинный передатчик

Есть два типа передатчиков. В некоторых передатчиках информационный сигнал (аудио (AF), видео (VF) и т. д.) модулирует радиочастота (RF) сигнал. Эти передатчики с прямой модуляцией являются относительно простыми передатчиками.

В более сложных передатчиках, которые называются супергетеродинами, информационный сигнал модулирует промежуточная частота (ПЧ) сигнал. После этапов коррекции, выравнивания и иногда усиления сигнал ПЧ преобразуется в сигнал RF с помощью этапа, названного частотный смеситель или преобразователь частоты. Супергетеродинные передатчики сложнее передатчиков с прямой модуляцией.^{[нужна цитата ]}

Математический подход

Позволять

${\displaystyle f(t)}$ быть информационным сигналом

${\displaystyle \omega _{R}}$быть угловым RF,

${\displaystyle \omega _{I}}$ - угловая IF и

${\displaystyle \omega _{s}}$ - угловая частота поднесущей.

В передатчике с прямой модуляцией информационный сигнал модулирует РЧ несущую. Если тип модуляции обычный амплитудная модуляция выход RF,

${\displaystyle {\mbox{RF}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{R}t)}$

Аналогично в супергетеродинном передатчике модулированная ПЧ:

${\displaystyle {\mbox{IF}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{I}t)}$

Этот сигнал подается на смеситель частот. Другой вход в смеситель - это сигнал высокочастотной поднесущей.

${\displaystyle {\mbox{SC}}=\sin(\omega _{s}t)}$

Два сигнала умножаются, чтобы дать;

${\displaystyle {\mbox{IF}}\cdot {\mbox{SC}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{I}t)\cdot \sin(\omega _{s}t)}$

Применяя известные правила тригонометрия;

${\displaystyle {\mbox{IF}}\cdot {\mbox{SC}}={\frac {1}{2}}(1+f(t))\cdot (\cos(\omega _{s}t-\omega _{I}t)-\cos(\omega _{s}t+\omega _{I}t))}$

Фильтр на выходе смесителя отфильтровывает одно из членов справа (обычно суммирование), оставляя RF

${\displaystyle {\mbox{RF}}={\frac {1}{2}}(1+f(t))\cdot \cos(\omega _{s}t-\omega _{I}t)}$

Здесь ${\displaystyle \omega _{s}-\omega _{I}}$ - искомый угловой RF; т.е. ${\displaystyle \omega _{R}=\omega _{s}-\omega _{I}}$

После выравнивания фазы и амплитуды,

${\displaystyle {\mbox{RF}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{R}t)}$

Преимущества супергетеродина

• В передатчиках после модуляции используется несколько ступеней коррекции и выравнивания. При прямой модуляции эти каскады должны разрабатываться отдельно для каждого выходного RF (так называемого канала). С другой стороны, в супергетеродинных передатчиках, поскольку используется единственный сигнал промежуточной частоты, разработан только один тип каскада для ПЧ. Таким образом, указанные ступени более надежны в супергетеродине. Также НИОКР для дизайнера намного проще.
• Операторы могут изменять выход RF передатчика. При прямой модуляции очень сложно изменить выход RF. Потому что в этом случае практически все ступени нужно перенастраивать на новый RF. С другой стороны, в супергетеродине нужно перенастроить только выходные каскады.
• С достаточно быстрым ЦАП, модулированный сигнал ПЧ может генерироваться непосредственно в цифровом виде из микропроцессор или цифровой сигнальный процессор. Это позволит использовать более совершенные методы модуляции без использования сложной аппаратуры модулятора и сделает программно определяемое радио возможный.

Смотрите также

• ТВ-передатчики
• Супергетеродинный приемник
• Темы ТВ-передатчиков