خانه / الکترونیک / مدارات فرستنده-گیرنده ی رادیویی

مدارات فرستنده-گیرنده ی رادیویی

کاربرد امواج رادیویی

:: امواج LW

این امواج دارای طول موج بلند بین 1 کیلومتر تا 10 کیلومتر بوده و دارای فرکانس کم (LF) بین 30 کیلوهرتز تا 300 کیلوهرتز می باشد که در مخابرات دریایی و رادیو به کار می رود.

:: امواج MW

این امواج دارای طول موج متوسط بین 100 تا 1000 متر بوده و دارای فرکانس متوسط ( MF) بین 300 کیلوهرتز تا 3 مگاهرتز بوده که در رادیو به کار می رود.

:: امواج SW

این امواج دارای طول موج کوتاه بین 10 تا 100 متر بوده و دارای فرکانس بالا (HF) بین 3 تا 30 مگاهرتز بوده که در رادیو به کار می رود.

:: امواج VHF

این امواج دارای فرکانس خیلی بالا و بین 30 تا 300 مگاهرتز بوده و دارای طول موج کوتاه 1 تا 10 متر می باشد که در رادیو و تلویزیون به کار می رود.

:: امواج UHF

این امواج دارای فرکانس بسیار بالا و بین 300 مگاهرتز تا 3 گیگاهرتز بوده و دارای طول موج بسیار کوتاه 10 سانتی متر تا 1 متر بوده که در تلویزیون و فضانوردی به کار می رود.

:: امواج SHF

این امواج دارای فرکانس خیلی خیلی بالا و بین 3 تا 30 گیگاهرتز بوده و دارای طول موج بسیار بسیار کوتاه 1 تا 10 سانتی متر بوده که در فضانوردی به کار می رود.

:: امواج EHF

این امواج دارای فرکانس مافوق بالا و بین 30 تا 300 گیگاهرتز بوده و دارای طول موج بسیار زیاد کوتاه 1 تا 10 میلی متر بوده که در فضانوردی به کار می رود.

چرا با گیرنده های معمولی (مثل رادیو) نمی توان ایستگاه های دولتی را شنید؟

به طور کلی امواج فرستنده های دولتی مثل بی سیم های نیروی انتظامی و یا فرستنده های موجود در هواپیماها در محدوده ای که امواج رادیو ها پخش می شود، ارسال نمی شوند. به طور مثال، همچنان که قبلا در بخش تقسیم بندی امواج گفته شد، امواج MW در محدوده ی فرکانس 300کیلوهرتز تا 3000 کیلوهرتز (3مگاهرتز) می باشند. ولی اگر به صفحه ی رادیوها دقت کرده باشید، امواج MW را بین 540 کیلوهرتز تا 1600کیلوهرتز محدود نموده اند، یعنی از 300 تا 540 کیلوهرتز را از ابتدای موج و از 1600 تا 3000 کیلوهرتز را از انتهای موج حذف نموده اند که این کار برای همه ی موج ها انجام می شود. این قسمت های حذف شده، به فرستنده های دولتی اختصاص دارد که امواج رادیویی خود را در این محدوده پخش می کنند به همین علت است که با رادیوهای معمولی نمی توان امواج این فرستنده ها را دریافت نمود.

مدارات فرستنده-گیرنده ی رادیویی 1

ساختمان فرستنده های رادیویی

یک فرستنده ی امواج رادیویی، شامل میکروفون، طبقه ی تقویت موج صوتی، ( AF-AMP) طبقه ی نوسان ساز (osc)، طبقه ی مدولاتور (مخلوط کننده یا سوار کننده ی امواج صوتی روی امواج رادیویی)، طبقه ی تقویت امواج رادیویی (RF-AMP) و آنتن می باشد.

ساختمان فرستنده رادیویی1

البته در فرستنده های معمولی، معمولا طبقه ی تقویت موج رادیویی را به کار نمی برند و به همین علت. برد این فرستنده ها کمتر می باشد و به طور کلی، هرچه تعداد طبقات تقویت موج رادیویی در یک فرستنده بیشتر باشد، برد آن بیشتر خواهد بود.

ساختمان فرستنده رادیویی2

به طور کلی، برد یک فرستنده به 3 عامل بستگی دارد: بالابودن فرکانس نوسان ساز و ثابت بودن آن، تعداد طبقات تقویت موج رادیویی به کار رفته و آنتن آن.

نقش سیم پیچ ها در فرستنده ها

سیم پیچ ها معمولا در قسمت نوسان سازی یک فرستنده به کار می روند و نقش بسیار حساسی را ایفا می نمایند، لذا در پیچیدن و تنظیم آن ها، بایستی دقت کافی شود. جنس این سیم ها از مس بوده که روی آن ها عایق لاکی پوشانده شده و معمولا سیم را با شماره ای مشخص می کنند.

شماره ی سیم چگونه خوانده می شود؟

وقتی گفته می شود سیم شماره ی 2 یعنی سیمی که قطر آن 2 میلی متر است و یا سیم شماره ی 30 و یا سیم (030) یعنی سیمی که قطر آن 0/30 میلی متر می باشد که با 0/30 نیز مشخص می شود.

چرا در فرستنده ها،گاهی سیم نقره ای به کار می رود؟

در سیم مسی، اثرپوستی وجود دارد و این خاصیت از انتشار الکترون ها به سطح سیم پیچ جلوگیری می کنند. در نتیجه، انرژی کمتری از سطح سیم پیچ منتشرشده و قدرت تشعشع فرستنده و برد آن کم می شود. در صورتی که در سیم پیچ نقره ای، این خاصیت تا حدی وجود ندارد و انرژی بیشتری از آن پخش می شود و تقریبا برد فرستنده 2 برابر می شود. البته، اگر سیم نقره ای در دسترس نبود، می توان از سیم لاکی هم استفاده نمود.

چوک RFC چیست؟

یک قرقره، سیم پیچ بسیار نازکی است که برای جلوگیری از ورود ولتاژ مستقیم  (DC) به قسمت های امواج رادیویی (RF) مدار، استفاده و بر حسب میلی هانری مشخص می شود که بر روی هسته ی فریت و یا بر روی یک مقاومت رنگی کم اهم پیچیده می شود.

چگونه بفهمیم که سیم پیچی هسته دارد و یا بدون هسته است؟

هرگاه در نقشه ی یک فرستنده، در کنار شکل ترسیمی سیم پیچ، دو خط راست رسم شود، معرف این است که سیم پیچ فوق هسته ی آهنی دارد و چنان چه دو خط نقطه چین رسم شود، معرف این است که سیم پیچ فوق هسته فریت دارد و چنان چه بر روی هسته، علامت فلاش باشد، معرف این است که قابل تنظیم می باشد.

با هسته فریت بدون هسته با هسته آهن

فرمول پیچیدن سیم پیچ ها

سیم پیچ های فرستنده های FM که معمولا در فرکانس بالا کار می کنند، یک لایه پیچیده شده و با فرمول زیر محاسبه و در مدار به صورت افقی نصب می شوند.

L=ظرفیت سیم پیچی به میکروهانری

N=تعداد دور   فرمول سیم پیچ به میلی متر

R=شعاع هسته به اینچ

l=طول سیم به اینچ

فرمول محاسبه ی قطر سیم پیچ

فرمول محاسبه ی قطر سیم پیچ

تکنیک استریپ لاین چیست؟

در بعضی از فرستنده ها (معمولا فرستنده های FM) به جای استفاده از سیم پیچ، از سطح فیبر مدار چاپی که به شکل مارپیچ رسم شده است، استفاده می شود که به این تکنیک، استریپ لاین می گویند که در نقشه با SL مشخص شده و با خطوط پهن تری مشخص می شود.

مشکل سیم های رابط در فرستنده ها

در مدارهای فرستنده تا جایی که می توانید از سیم های رابط کوتاه استفاده کنید، زیرا در فرکانس های بالا، سیم های رابط همچون یک سیم پیچ عمل نموده و کار مدار را مختل می کند.

ایزوله کردن طبقات یک فرستنده

در فرستنده های با فرکانس کار بالا،مثل فرستنده های FM، بهتر است که بین طبقات مدار، یک تکه فیبر مسی و یا یک ورقه ی فلزی قرار دهیم تا طبقات از یکدیگر جدا (ایزوله) شوند و از تاثیرات جانبی یکدیگر محفوظ باشند.

سیستم های SWG و AWG چه هستند؟

در نقشه ها و استاندارد انگلیسی، مقدار سیم پیچ ها را با کلمه SWG و یک شماره، مشخص می کنند که معرف نمره ی سیم بوده و طبق جدول زیر می باشد مثلا اگر کنار سیمی کلمه 25-SWG نوشته شده باشد یعنی قطر سیستم 0/508 میلی متر می باشد. در سیستم آمریکایی، استاندارد AVG می باشد که هرگاه کنار عددی، AVG نوشته شده باشد معرف این است که تعداد دورسیم در اینچ می باشد که طبق جدول زیر می باشد، مثلا اگر کنار AVG، عدد 16 نوشته شده باشد، معرف این است که در هر اینچ، تعداد دور سیم پیچ ها 18/9 دور می باشد (هر اینچ برابر با 2/5 سانتی متر است).

جدول AVG

کدام سیم پیچ ها یک لایه و کدام سیم پیچ ها چند لایه اند؟

در محدوده فرکانس های بالا ی 30مگاهرتز، از سیستم پیچ های یک لایه که ضخیم تر بوده و بر حسب میکروهانری می باشند، استفاده می شود. و در فرکانس های زیر 30مگاهرتز، از سیم پیچ های چندلایه که نازک تر بوده و به صورت متراکم روی هم پیچیده شده و بر حسب میلی هانری می باشند،استفاده می شود.

MW,SW

آیا هسته ی هوایی با هسته ی مقوایی فرق دارد؟

خیر،هسته ی هوایی و یا هسته ی مقوایی با هم فرقی ندارند و فقط سیم پیچ های با هسته ی فریت با بقیه فرق دارد.

طریقه ی ساختن هسته ی متغیر

هرگاه به هسته ی متغیر احتیاج داشتید می توانید قاب فلزی یکی از IF های رادیو را باز کرده و هسته ی فریت را که روی آن روکش پلاستیکی دارد، برداشته و سیم پیچ را روی قسمت پلاستیکی بپیچانید.

جنس هسته ی سیم پیچ ها

هسته ی ترانس های صوتی از آهن، هسته ی ترانس های رادیویی از جنس فریت و هسته ی ترانس های تلویزیونی از جنس برنج می باشد. در فرکانس های بالا، اگر جنس هسته را تغییر ندهند، باعث می شود که مقاومت سیم پیچ زیاد شود و القا کمتری صورت بگیرد.

طریقه ی محاسبه ی مقدار سیم پیچ و خازن جهت دریافت یک باند مشخص از امواج رادیویی

به طور مثال، اگر خواسته باشیم برای امواج رادیویی که طول موج آن ها بین 200 تا 500 متر باشد، مقدار سیم پیچ و خازن را محاسبه نماییم. از فرمول زیر استفاده می کنیم:

محاسبه مقدار سیم پیچ و خازن

در فرمول فوق، S ظرفیت خازنی بین لایه های سیم پیچ بوده و L بر حسب میکروهانری، ظرفیت سیم پیچ و C بر حسب میکروفاراد، ظرفیت خازن می باشد.با توجه به اینکه مقدار خازن های متغیر موجود در بازار همیشه مشخص است، بنابراین در این فرمول، به جای C، مقدار حداکثر ظرفیت یک خازن متغیر را قرار داده و مقدار L را محاسبه می کنیم. (مثلا اگر مقدار خازن متغیر بین صفر تا 30 پیکوفاراد باشد، مقدار 30 را در فرمول به جای C قرار می دهیم، البته به میکروفاراد تبدیل می کنیم).

 موسسه خیریه حمایت از کودکان مبتلا به سرطان

 نویسنده : زهرا ایزانلو

 تاریخ انتشار :

2 دیدگاه

  1. خیلی عالی و به جا توضیح داده بودین مرسی از خدماتتون…

  2. سلام دوست عزیز
    از اینکه این مطلب مورد رضایت شما بوده بسیار خرسندیم.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *




مطلب پیشنهادی

چگونه قدرت یک فرستنده را تنظیم و مشخص کنیم؟

چگونه قدرت یک فرستنده را تنظیم و مشخص کنیم؟ برای اندازه گیری قدرت خروجی یک …