Радиоприемная аппаратура

Для передачи звуковой информации на большие рассто­яния ее сначала преобразуют с помощью микрофона в элек­трические колебания звуковой частоты. Так как колебания низкой частоты не могут самостоятельно распространяться в эфире, то для их передачи используют радиоволны. Радио­волны представляют собой высокочастотные (более 100 кГц) электромагнитные колебания, способные переносить в эфи­ре энергию со скоростью света — 300000 км/с.

Для передачи информации электрические колебания, по­лучаемые с микрофона, складывают электронным способом с высокочастотными колебаниями. Этот процесс называется мо­дуляцией. В зависимости от того, какие параметры высокочас­тотных и низкочастотных колебаний складываются, модуляция Может быть амплитудной (AM) или частотной (FM — Frequency Modulation). Модулированные колебания, оставаясь высокочастотными, излучаются антенной в эфир, превращаясь в радио­волны. С помощью радиоприемных устройств эта информация улавливается, усиливается и воспроизводится.

Источником высокочастотных колебаний являются мощ­ные генераторы, устанавливаемые на радиостанциях. Каж­дая радиостанция излучает сигналы на "своей" строго опре­деленной частоте. Благодаря этому имеется возможность из всех радиоволн выделить сигналы нужной радиостанции.

С учетом особенностей распространения весь диапазон радиоволн принято подразделять на длинные, средние, ко­роткие и ультракороткие волны:

ДВ или LW (Long Wave) — от 735 до 2000 м;

СВ или MW (Middle Wave) — от 187 до 571 м;

KB или SW (Short Wave) — от 25 до 75 м;

УКВ или FM (Frequency Modulation) — от 65,8 до 108 мГц.

УКВ и FM - разные обозначения одного и того же диа­пазона радиоволн. Исторически сложилось, что под УКВ по­нимают диапазон, на котором работают отечественные ра­диостанции (65-75 МГц), a FM - диапазон зарубежных радио­станций (87-108 МГц).

Для радиопередач на ДВ, СВ и KB используется ампли­тудная модуляция, на FM — частотная. Иногда шкалы им­портных радиоприемников имеют два диапазона: AM, вклю­чающий длинные, средние и короткие волны, и FM с ульт­ракороткими волнами. Отличительной особенностью радиопе­редач с амплитудной модуляцией является то, что они могут распространяться на сотни и даже тысячи километров от пе­редающей радиостанции, однако подвержены влиянию ра­диопомех. Полоса воспроизводимых звуковых частот на этих диапазонах волн не выходит за пределы 30-6300 Гц, т. е. не­достаточна для качественного воспроизведения музыки. На диапазоне FM полоса частот значительно шире (30-15000 Гц), однако радиус их распространения не превышает пределов видимости антенны телецентра (15-30 км).

Прямой прием и воспроизведение радиопередач осуще­ствляется радиоприемником. Радиоприемник представляет собой электронное устройство, с помощью которого можно вы­делить из множества радиосигналов сигналы нужной радио­станции, "снять" с них электрические колебания низкой ча­стоты, несущие звуковую информацию, и преобразовать их в звуковые колебания.

Функцию приема сигналов радиостанции осуществляет антенна. Антенны могут быть внутренние, телескопические (выдвижные) и наружные в виде медного канатика разной длины. Радиоволны, пересекая провод антенны, возбуждают в ней электрические колебания высокой частоты.

Выделение сигнала принимаемой радиостанции из мно­жества других сигналов осуществляется избирательным уст­ройством, в основе которого используются электрические фильтры. Простейшим электрическим фильтром является замкнутый контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. В зависимости от емкости конденсатора и ин­дуктивности катушки он может пропускать через себя элек­трические колебания разной частоты.

Сущность выбора сигналов нужной радиостанции заклю­чается в настройке электрического фильтра на частоту при­нимаемой радиостанции. Электрические фильтры могут быть пассивные (перестраиваемые) и активные с задающим гене­ратором высоких частот.

Пассивный фильтр состоит из набора катушек индук­тивности и конденсатора переменной емкости, которые по­зволяют настраивать его в резонанс с частотой принимаемой радиостанции. Переключением катушек индуктивности пере­ключают диапазоны принимаемых радиоволн (ДВ, СВ, KB и УКВ), а плавным изменением емкости конденсатора ручкой настройки радиоприемника добиваются приема нужной ра­диостанции в пределах каждого диапазона. Радиоприемники с таким способом настройки называют аналоговыми.

В активных фильтрах используются цифровые синтеза­торы частот. С помощью специальных схем синтезатор может настраивать фильтр на частоту волны любой радиостанции. Значения этих частот в цифровом виде отражаются на дисплее и могут храниться в ячейках блока памяти. Радиоприем­ники с синтезатором частот называют цифровыми. Чтобы обес­печить прием сигналов нужной радиостанции, достаточно на­жатием кнопки или методом сканирования указать ее частоту.

Принятые модулированные сигналы радиостанции с помо­щью детектора преобразуются в колебания низкой частоты, несущие звуковую информацию. На последнем этапе низкочас­тотный сигнал усиливается до необходимой мощности и с помо­щью громкоговорителя преобразуется в звуковые колебания.

К основным параметрам радиоприемников относятся: чувст­вительность, избирательность, полоса воспроизводимых звуко­вых частот, потребляемая мощность, выходная мощность и др.

Чувствительность приемника определяется минимальным напряжением сигнала (в мкВ), при котором приемник обес­печивает заданную выходную мощность. Чувствительность радиоприемников высшей группы сложности нормируется на УКВ диапазоне не более 50 мкВ, а для второй группы слож­ности — не более 275 мкВ. Чем выше чувствительность, тем более удаленную и менее мощную радиостанцию способен принять радиоприемник.

Избирательность радиоприемника характеризует его спо­собность подавлять помехи и сигналы других радиостанций. Избирательность, выражается в децибелах. Радиоприемники с избирательностью выше 70 дБ относятся к высшей группе сложности. Сущность остальных параметров радиоприемни­ков была изложена в подразделе 10.3.

Использование в радиовещании цифровых систем, а в аппаратуре — цифровых синтезаторов позволило осуще­ствить с помощью микропроцессора цифровое управление частотой настройки. Вместе с этим появилась возможность хранить значения частот принимаемых станций в блоке па­мяти приемника.

Блок памяти может содержать от единиц до сотен ячеек с записанными в них частотами радиостанций. Выбирая одну из этих ячеек, можно автоматически настроится на нужную про­грамму передач. Это особенно удобно для малогабаритной аппаратуры с миниатюрными шкалами настройки, на которых очень трудно отделить сигналы двух соседних радиостанций рукояткой настройки. При прослушивании передачи, если ее содержание и качество звука удовлетворяют слушателя, он нажатием кнопки заносит частоту станции и даже ее назва­ние в одну из свободных ячеек. При новом включении радио­приемника эту станцию легко найти нажатием кнопки.

В современном радиоприемнике появились новые функции:

• управление с помощью меню, отображаемого на дисп­лее приемника;

• автоматическое воспроизведение на дисплее в алфа­витном порядке названий всех станций из памяти тюнера;

• сортировка станций по определенным признакам, на­пример по силе сигнала, по алфавиту, по частоте, по коду страны и типу программы.

Наличие функции сканирования позволяет произвести прослушивание сигналов каждой станции в течение несколь­ких секунд и выбрать нужную.

Функция RDS (Radio Data System) — радиотекст. Вмес­те с основной программой в современных радиовещательных системах реализована возможность передачи на дисплей сиг­нала текстовой информации о программах передач, состоя­нии погоды. Приемник с RDS имеет ряд типовых функций:

AF (Alternative Frequencies) — альтернативные частоты;

СТ (clock time) — точное время;

PS — название станции;

РТ (Program Type) — вывод на дисплей текстовой ин­формации: названия станции и типа программы, например "News" или "Sport" и др.

Функция ТА (Traffic Announcement — дорожные сооб­щения). Эта функция может прервать воспроизведение CD, если поступают местные сообщения об обстановке на дороге. Она может включать радиоприемник, если он выключен.

Наличие электронных часов создает дополнительные удобства. Аппарат можно включить в заданное время и ис­пользовать таким образом в качестве будильника. Более важное значение имеют программируемые часы, которые по­зволяют включать и выключать радиоаппарат в определен­ное время по заданной программе.

Жидкокристаллический дисплей представляет собой ма­ленький экран, на котором высвечиваются необходимые све­дения о режиме работы аппарата. Для радиоприемника это частота принимаемой радиостанции, ее название, громкость звучания в условных единицах и др.

Классификация и ассортимент радиоприемников.К ра­диоприемным устройствам относятся тюнеры, ресиверы, ра­диоприемники.

Тюнер — устройство для приема и преобразования ра­диосигналов в сигналы звуковой частоты. Он не имеет усили­теля сигналов звуковой частоты и акустической системы.

Ресивер представляет высококачественный полный мно­гоканальный аудио-видеоусилитель с УКВ-тюнером. Исполь­зуются ресиверы для оборудования домашнего кинотеатра или для усиления акустики автомобиля. Акустические систе­мы в ресивере отсутствуют, их приобретают отдельно с уче­том особенностей помещения.

Радиоприемники классифицируют:

• в зависимости от конструкции — на стационарные и
носимые;

• по электроакустическим параметрам — на три группы сложности: 0 (высшую), 1-ю и 2-ю;

• по числу диапазонов принимаемых частот — на все­волновые, одно- и двухдиапазонные;

• по источнику питания — на приемники с питанием от сети, с универсальным и автономным питанием;

• по характеру звучания — на монофонические и сте­реофонические;

• по принципу настройки — на аналоговые (с плавной настройкой по шкале) и цифровые (с пошаговой настройкой спомощью цифрового синтезатора частот).

Ассортимент радиоприемников.Стационарные радиопри­емники рассчитаны на питание от сети, имеют внушительную массу (более 5 кг) и габаритные размеры. У них отсутствует ручка для переноски. Чаще всего стационарные радиоприем­ники имеют блочно-модульную компоновку, в состав которой входят тюнер, усилитель и акустическая система.

Стационарные высокочувствительные всеволновые ра­диоприемники пользуются повышенным спросом в удален­ных от больших городов населенных пунктах, где отсутству­ет вещание на УКВ. Вещание в УКВ диапазоне отличается высоким качеством звучания, однако во многих местах Рос­сии, в том числе и ее центральной части, этот диапазон бес­полезен, так как дальность распространения сигналов на УКВ редко превышает 30 км от ретранслятора.

Носимый радиоприемник — аппарат с автономным или универсальным электропитанием, предназначенный для экс­плуатации в процессе ношения, массой от 200 до 600 г и соответствующими габаритами. Цифровые тюнеры обладают лучшей, по сравнению с аналоговыми, чувствительностью и избирательностью. Хорошая избирательность особенно важ­на в условиях больших городов, где в диапазоне УКВ рабо­тает большое количество мощных радиостанций, частоты которых находятся в тесном соседстве.

Радиоприемник может быть всеволновый или только с од­ним УКВ диапазоном. Большинство из них имеют "западный" поддиапазон FM (87- 108 МГц) в стереофоническом звучании. Для регионов России особенно важно наличие в тюнере расширен­ного УКВ диапазона от 65 до 108 МГц, включающего и "рус­ский" поддиапазон УКВ Stereo Plus, позволяющий воспроизво­дить радиопередачи в стереофоническом звучании.

Для цифрового тюнера важным параметром является количество ячеек памяти, отводимых для запоминания час­тот радиостанций.

В паспортах и рекламной информации на портативные радиоприемники, как правило, отсутствуют сведения о диа­пазоне воспроизводимых звуковых частот. Косвенно о каче­стве звуковоспроизведения можно судить по размерам гром­коговорителя — чем он больше, тем шире полоса воспроизводимых частот. Следует иметь в виду, что носимые радио­приемники быстро уступают свое место на рынке магнито­лам и плеерам, совмещенным с тюнерами.