模拟通信 - 接收器

位于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。

接收者的要求

AM 接收器接收 AM 波并使用包络检波器对其进行解调。类似地，FM接收器接收FM波并使用鉴频方法对其进行解调。以下是 AM 和 FM 接收器的要求。

应该是划算的。
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。
它应该有能力拒绝不需要的电台。
无论载波信号频率如何，都必须对所有电台信号进行解调。

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。射频混频的过程是一个有趣的现象。

射频混频

RF混频单元开发出中频（IF），将任何接收到的信号转换为中频，以便有效地处理信号。

RF混频器是接收器中的一个重要阶段。获取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，以产生最终的混合输出。输入信号和最终的混频器输出如下图所示。

令第一和第二信号频率为$f_1$和$f_2$。如果这两个信号用作 RF 混频器的输入，则它会产生频率为 $f_1+f_2$ 和 $f_1-f_2$ 的输出信号。

如果在频域中观察到这一点，则该模式如下图所示。

在这种情况下，$f_1$ 大于 $f_2$。因此，所得输出的频率为 $f_1+f_2$ 和 $f_1-f_2$。同样，如果 $f_2$ 大于 $f_1$，则所得输出将具有频率 $f_1+f_2$ 和 $f_1-f_2$。

调幅接收器

AM超外差接收器以调幅波作为输入，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。灵敏度是指在最低功率水平下检测射频信号并解调信号的能力。

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

射频调谐器部分

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

射频混频器

调谐器输出的信号被发送到充当混频器的RF-IF 转换器。它有一个本地振荡器，可产生恒定的频率。混合过程在这里完成，将接收到的信号作为一个输入，将本地振荡器频率作为另一输入。由此产生的输出是混频器产生的两个频率 $\left [ \left ( f_1+f_2 \right ) , \left ( f_1-f_2 \right )\right ]$ 的混合，称为中频 ( IF ）。

中频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的载波频率以获得足够的选择性。

中频滤波器

中频滤波器是带通滤波器，可通过所需的频率。它消除了其中存在的所有其他不需要的频率分量。这就是中频滤波器的优点，它只允许中频频率。

调幅解调器

现在使用 AM 解调器对接收到的 AM 波进行解调。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。处理后的信号经过强化才有效。该信号被传递到扬声器以获得原始声音信号。

调频接收器

FM接收器的框图如下图所示。

该 FM 接收器的框图与 AM 接收器的框图类似。FM 解调器之前和之后包含两个模块限幅器和去加重网络。其余块的操作与 AM 接收器的操作相同。

我们知道，在调频调制中，调频波的幅度保持恒定。然而，如果频道中的调频波添加了一些噪声，则调频波的幅度可能会发生变化。因此，借助限幅器，我们可以通过消除噪声信号中不需要的峰值来保持调频波的幅度恒定。

在FM发射机中，我们看到了预加重网络（高通滤波器），它存在于FM调制器之前。这用于提高高频音频信号的信噪比。预加重的逆过程称为去加重。因此，在该 FM 接收器中，去加重网络（低通滤波器）包含在 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，我们从扬声器中得到原始的声音信号。