模拟通信 - 接收器

接收器部分开头的天线接收调制波。首先让我们讨论一下接收器的要求。

接收器的要求

AM 接收器接收 AM 波并使用包络检测器对其进行解调。同样，FM 接收器接收 FM 波并使用频率鉴别方法对其进行解调。以下是 AM 和 FM 接收器的要求。

• 它应该具有成本效益。

• 它应该接收相应的调制波。

• 接收器应该能够调谐和放大所需的电台。

• 它应该能够拒绝不需要的电台。

• 必须对所有电台信号进行解调，而不管载波信号频率如何。

为了满足这些要求，调谐器电路和混频器电路应该非常有效。RF 混频过程是一个有趣的现象。

RF 混频

RF 混频单元开发一个中频 (IF)，任何接收到的信号都会转换为该中频，从而有效地处理信号。

RF混频器是接收器中的一个重要阶段。接收两个不同频率的信号，其中一个信号电平影响另一个信号的电平，以产生混合输出。输入信号和混合输出如下图所示。

设第一和第二信号频率为$f_1$和$f_2$。如果将这两个信号用作 RF 混频器的输入，则会产生输出信号，其频率为 $f_1+f_2$ 和 $f_1-f_2$。

如果在频域中观察到这种情况，则模式如下图所示。

在这种情况下，$f_1$ 大于 $f_2$。因此，结果输出的频率为 $f_1+f_2$ 和 $f_1-f_2$。同样，如果 $f_2$ 大于 $f_1$，则结果输出的频率为 $f_1+f_2$ 和 $f_1-f_2$。

AM 接收器

AM 超外差接收器将调幅波作为输入，并产生原始音频信号作为输出。 选择性是选择特定信号而拒绝其他信号的能力。灵敏度是在最低功率水平下检测射频信号并解调它的能力。

业余无线电爱好者是最初的无线电接收器。然而，它们存在灵敏度和选择性差等缺点。为了克服这些缺点，发明了超外差接收器。AM 接收器的框图如下图所示。

RF 调谐器部分

天线接收到的调幅波首先通过变压器传送到调谐器电路。调谐器电路只不过是一个 LC 电路，也称为谐振或谐振电路。它选择 AM 接收器所需的频率。它还同时调谐本地振荡器和 RF 滤波器。

RF 混频器

来自调谐器输出的信号被发送到RF-IF 转换器，后者充当混频器。它有一个本地振荡器，可产生恒定频率。混频过程在这里完成，接收信号作为一个输入，本地振荡器频率作为另一个输入。最终输出是混频器产生的两个频率 $\left [ \left ( f_1+f_2 ight ) , \left ( f_1-f_2 ight ) ight ]$ 的混合，称为 中频 (IF)。

IF 的产生有助于解调具有任何载波频率的任何电台信号。因此，所有信号都被转换为固定载波频率以实现足够的选择性。

IF 滤波器

中频滤波器是一种带通滤波器，可让所需频率通过。它消除了其中存在的所有其他不需要的频率分量。这是 IF 滤波器的优势，它只允许 IF 频率。

AM 解调器

现在使用 AM 解调器解调接收到的 AM 波。该解调器使用包络检测过程来接收调制信号。

音频放大器

这是功率放大器级，用于放大检测到的音频信号。处理后的信号被增强为有效信号。该信号被传递到扬声器以获得原始声音信号。

FM接收器

FM接收器的框图如下图所示。

FM接收器的框图与AM接收器的框图相似。在FM解调器之前和之后包括两个块幅度限制器和去加重网络。其余块的操作与AM接收器相同。

我们知道在FM调制中，FM波的幅度保持不变。但是，如果在信道中 FM 波中添加了一些噪声，则 FM 波的幅度可能会因此而发生变化。因此，借助幅度限制器，我们可以通过消除噪声信号的不必要峰值来保持 FM 波的幅度恒定。

在 FM 发射器中，我们已经看到了预加重网络（高通滤波器），它位于 FM 调制器之前。这用于提高高频音频信号的 SNR。预加重的逆过程称为去加重。因此，在此 FM 接收器中，去加重网络（低通滤波器）位于 FM 解调器之后。该信号被传递到音频放大器以增加功率水平。最后，我们从扬声器获得原始声音信号。