Amatöörraadioantenn võtab samaaegselt vastu sadu ja tuhandeid raadiosignaale. Nende sagedused võivad varieeruda sõltuv alt edastusest pikkadel, keskmistel, lühikestel, ultralühilainetel ja televisiooniribadel. Vahepeal töötavad amatöör-, valitsus-, kaubandus-, mere- ja muud jaamad. Vastuvõtja antennisisenditele rakendatavate signaalide amplituudid varieeruvad alla 1 μV kuni mitme millivoldini. Amatöörraadiokontaktid esinevad mõne mikrovoldi suurusjärgus. Amatöörvastuvõtja eesmärk on kahekordne: soovitud raadiosignaali valimine, võimendamine ja demoduleerimine ning kõik muu välja filtreerimine. Raadioamatöörite vastuvõtjad on saadaval nii eraldi kui ka transiiveri osana.
Ressiiveri põhikomponendid
Hami raadiovastuvõtjad peavad suutma vastu võtta äärmiselt nõrku signaale, eraldades need mürast ja võimsatest jaamadest, mis on alati eetris. Samal ajal on nende säilitamiseks ja demoduleerimiseks vajalik piisav stabiilsus. Üldiselt sõltub raadiovastuvõtja jõudlus (ja hind) selle tundlikkusest, selektiivsusest ja stabiilsusest. Operatsiooniga on seotud ka muid tegureidseadme omadused. Nende hulka kuuluvad sagedusala ja lugemine, demodulatsiooni- või tuvastamisrežiimid LW-, MW-, HF-, VHF-raadio jaoks, võimsusnõuded. Kuigi vastuvõtjad on erineva keerukuse ja jõudluse poolest, toetavad nad kõik nelja põhifunktsiooni: vastuvõtt, selektiivsus, demoduleerimine ja taasesitus. Mõned sisaldavad ka võimendeid, et tõsta signaali vastuvõetavale tasemele.
Vastuvõtt
See on vastuvõtja võime käsitleda antenni poolt vastuvõetud nõrku signaale. Raadiovastuvõtja puhul on see funktsionaalsus eelkõige seotud tundlikkusega. Enamikul mudelitel on mitu võimendusetappi, mis on vajalik signaali võimsuse suurendamiseks mikrovoltidelt voltideni. Seega võib vastuvõtja üldine võimendus olla suurusjärgus miljon kuni üks.
Algajatele raadioamatööridele on kasulik teada, et vastuvõtja tundlikkust mõjutab antenniahelates ja seadmes endas tekkiv elektrimüra, eriti sisend- ja RF-moodulites. Need tekivad juhtmolekulide termilisel ergastamisel ja võimendi komponentides, nagu transistorid ja torud. Üldiselt on elektrimüra sagedusest sõltumatu ning suureneb koos temperatuuri ja ribalaiusega.
Kõik vastuvõtja antenniklemmides esinevad häired võimenduvad koos vastuvõetud signaaliga. Seega on vastuvõtja tundlikkusel piir. Enamik kaasaegseid mudeleid võimaldab teil võtta 1 mikrovolti või vähem. Paljud spetsifikatsioonid määratlevad selle omadusemikrovolti 10 dB jaoks. Näiteks 0,5 µV tundlikkus 10 dB korral tähendab, et vastuvõtjas tekitatava müra amplituud on umbes 10 dB madalam kui 0,5 µV signaalil. Teisisõnu, vastuvõtja müratase on umbes 0,16 μV. Kõik sellest väärtusest madalamad signaalid katavad need ja seda ei kuule kõlarist.
Sagedustel kuni 20–30 MHz on välismüra (atmosfääriline ja inimtekkeline) tavaliselt palju suurem kui sisemine müra. Enamik vastuvõtjaid on piisav alt tundlikud, et töödelda signaale selles sagedusvahemikus.
Selektiivsus
See on vastuvõtja võime häälestada soovitud signaalile ja lükata tagasi soovimatud signaalid. Vastuvõtjad kasutavad kvaliteetseid LC-filtreid, et läbida vaid kitsas sagedusriba. Seega on vastuvõtja ribalaius soovimatute signaalide kõrvaldamiseks hädavajalik. Paljude DV-vastuvõtjate selektiivsus on suurusjärgus mitusada hertsi. Sellest piisab, et filtreerida välja enamik töösagedusele lähedasi signaale. Kõigi HF ja MW amatöörraadiovastuvõtjate selektiivsus peab amatöörhääle vastuvõtuks olema umbes 2500 Hz. Paljud LW/HF vastuvõtjad ja transiiverid kasutavad lülitatavaid filtreid, et tagada igat tüüpi signaalide optimaalne vastuvõtt.
Demodulatsioon või tuvastamine
See on protsess, mille käigus eraldatakse madalsageduslik komponent (heli) sissetulevast moduleeritud kandesignaalist. Demodulatsiooniahelates kasutatakse transistore või torusid. Kaks levinumat RF-i detektoritüüpivastuvõtjad, on diood LW ja MW jaoks ning ideaalne mikser LW või HF jaoks.
Taasesitus
Lõplik vastuvõtuprotsess on tuvastatud signaali teisendamine heliks, mis edastatakse kõlarisse või kõrvaklappidesse. Tavaliselt kasutatakse nõrga detektori väljundi võimendamiseks suure võimendusega astet. Seejärel suunatakse helivõimendi väljund taasesitamiseks kõlarisse või kõrvaklappidesse.
Enamikul sinkraadiodel on sisemine kõlar ja kõrvaklappide väljundpesa. Lihtne üheastmeline helivõimendi, mis sobib kasutamiseks kõrvaklappidega. Kõlar vajab tavaliselt 2- või 3-astmelist helivõimendit.
Lihtsad vastuvõtjad
Esimesed raadioamatööride vastuvõtjad olid kõige lihtsamad seadmed, mis koosnesid võnkeahelast, kristalldetektorist ja kõrvaklappidest. Nad said vastu võtta ainult kohalikke raadiojaamu. Kuid kristalldetektor ei suuda LW või SW signaale õigesti demoduleerida. Lisaks on sellise skeemi tundlikkus ja selektiivsus amatöörraadiotöö jaoks ebapiisav. Saate neid suurendada, lisades detektori väljundisse helivõimendi.
Otsevõimendusega raadio
Tundlikkust ja selektiivsust saab parandada ühe või mitme astme lisamisega. Seda tüüpi seadet nimetatakse otsese võimenduse vastuvõtjaks. Paljud kaubanduslikud CB-vastuvõtjad 20ndatest ja 30ndatest aastatest kasutas seda skeemi. Mõnel neist oli saada 2-4 võimendusastetnõutav tundlikkus ja selektiivsus.
Otsekonversiooni vastuvõtja
See on lihtne ja populaarne meetod LW ja HF võtmiseks. Sisendsignaal suunatakse detektorisse koos generaatori raadiosagedusega. Viimase sagedus on veidi kõrgem (või madalam) kui esimene, nii et lööki on võimalik saada. Näiteks kui sisendiks on 7155,0 kHz ja RF-ostsillaatoriks on seatud 7155,4 kHz, siis detektori segamisel tekib 400 Hz helisignaal. Viimane siseneb kõrgetasemelisse võimendisse läbi väga kitsa helifiltri. Seda tüüpi vastuvõtjate selektiivsus saavutatakse detektori ees olevate võnkuvate LC-ahelate ning detektori ja helivõimendi vahelise helifiltri abil.
Superheterodüün
Loodud 1930. aastate alguses, et kõrvaldada enamik probleeme, millega seisavad silmitsi varajased amatöörraadiovastuvõtjad. Tänapäeval kasutatakse superheterodüünvastuvõtjat peaaegu igat tüüpi raadioteenustes, sealhulgas amatöörraadios, kommerts-, AM-, FM- ja televisioonis. Peamine erinevus otsevõimendusega vastuvõtjatest on sissetuleva RF-signaali teisendamine vahesignaaliks (IF).
HF-võimendi
Sisaldab LC-ahelaid, mis tagavad teatud selektiivsuse ja piiratud võimenduse soovitud sagedusel. RF-võimendil on superheterodüünvastuvõtjas ka kaks täiendavat eelist. Esiteks isoleerib see mikseri ja lokaalse ostsillaatori astmed antenniahelast. Raadiovastuvõtja puhul on eeliseks see, et summutatudsoovimatud signaalid kaks korda suuremad kui soovitud sagedus.
Generaator
Vajalik konstantse amplituudiga siinuslaine tekitamiseks, mille sagedus erineb sissetulevast kandjast IF-ga võrdse summa võrra. Generaator tekitab võnkumisi, mille sagedus võib olla kandjast kas suurem või madalam. Selle valiku määravad ribalaiuse ja raadiosageduse häälestamise nõuded. Enamik neist MW-vastuvõtjate ja madala sagedusala amatöör-VHF-vastuvõtjate sõlmedest genereerivad sisendkandjast kõrgema sageduse.
Segisti
Selle ploki eesmärk on teisendada sissetuleva kandesignaali sagedus IF-võimendi sageduseks. Mikser väljastab 4 põhiväljundit kahest sisendist: f1, f2, f1+f 2, f1-f2. Superheterodüünvastuvõtjas kasutatakse ainult nende summat või erinevust. Teised võivad põhjustada häireid, kui õigeid meetmeid ei võeta.
IF võimendi
Superheterodüünvastuvõtja IF-võimendi jõudlust kirjeldab kõige paremini võimendus (GA) ja selektiivsus. Üldiselt määrab need parameetrid IF-võimendi. IF-võimendi selektiivsus peab olema võrdne sissetuleva moduleeritud RF-signaali ribalaiusega. Kui see on suurem, jäetakse mis tahes külgnev sagedus vahele ja põhjustab häireid. Teisest küljest, kui selektiivsus on liiga kitsas, kärbitakse mõned külgribad. Selle tulemuseks on selguse kaotus kõlari või kõrvaklappide kaudu heli esitamisel.
Lühilainevastuvõtja optimaalne ribalaius on 2300–2500 Hz. Kuigi mõned kõnega seotud kõrgemad külgribad ulatuvad üle 2500 Hz, ei mõjuta nende kadu oluliselt operaatori edastatavat heli ega teavet. DW tööks piisab 400–500 Hz selektiivsusest. See kitsas ribalaius aitab tagasi lükata mis tahes külgneva sagedusega signaali, mis võib vastuvõtmist häirida. Kõrgema hinnaga amatöörraadiod kasutavad 2 või enamat IF-võimenduse etappi, millele eelneb väga selektiivne kristall- või mehaaniline filter. See paigutus kasutab plokkide vahel LC-ahelaid ja IF-muundureid.
Vahesageduse valiku määravad mitmed tegurid, sealhulgas: võimendus, selektiivsus ja signaali summutus. Madalatel sagedusaladel (80 ja 40 m) on paljudes kaasaegsetes amatöörraadiovastuvõtjates kasutatav IF sagedus 455 kHz. IF-võimendid suudavad pakkuda suurepärast võimendust ja selektiivsust vahemikus 400–2500 Hz.
Detektorid ja löögigeneraatorid
Tuvastamist või demoduleerimist määratletakse kui helisageduskomponentide eraldamise protsessi moduleeritud kandesignaalist. Superheterodüünvastuvõtjate detektoreid nimetatakse ka sekundaarseteks ja esmane on mikser.
Automaatne võimenduse juhtimine
AGC-sõlme eesmärk on säilitada konstantne väljundtase vaatamata sisendi muutustele. Raadiolained, mis levivad läbi ionosfäärinõrgenevad ja intensiivistuvad nähtuse tõttu, mida nimetatakse pleekimiseks. See toob kaasa antenni sisendite vastuvõtutaseme muutumise paljudes väärtustes. Kuna alaldatud signaali pinge detektoris on võrdeline vastuvõetava amplituudiga, saab osa sellest kasutada võimenduse juhtimiseks. Vastuvõtjatele, mis kasutavad detektorile eelnevates sõlmedes toru- või NPN-transistore, rakendatakse võimenduse vähendamiseks negatiivset pinget. PNP-transistore kasutavad võimendid ja mikserid nõuavad positiivset pinget.
Mõnel sinkraadiodel, eriti parema transistoriga raadiotel, on AGC-võimendi, mis võimaldab seadme jõudlust paremini juhtida. Automaatsel reguleerimisel võivad erinevate signaalitüüpide jaoks olla erinevad ajakonstandid. Ajakonstant määrab kontrolli kestuse pärast saate lõpetamist. Näiteks fraaside vaheliste intervallide ajal jätkab HF-vastuvõtja kohe täielikku võimendust, mis põhjustab tüütu müra.
Signaali tugevuse mõõtmine
Mõnel vastuvõtjal ja transiiveril on indikaator, mis näitab saate suhtelist tugevust. Tavaliselt kantakse osa detektori alaldatud IF-signaalist mikro- või milliampermeetrile. Kui vastuvõtjal on AGC võimendi, siis saab seda sõlme kasutada ka indikaatori juhtimiseks. Enamik arvestitest on kalibreeritud S-ühikutes (1 kuni 9), mis tähistavad ligikaudu 6 dB muutust vastuvõetud signaali tugevuses. Keskmist näitu või S-9 kasutatakse 50 µV taseme näitamiseks. Ülemine pool skaalaS-meeter on kalibreeritud detsibellides üle S-9, tavaliselt kuni 60 dB. See tähendab, et vastuvõetud signaali tugevus on 60 dB kõrgem kui 50 µV ja võrdub 50 mV.
Näitaja on harva täpne, kuna selle toimivust mõjutavad paljud tegurid. See on aga väga kasulik sissetulevate signaalide suhtelise intensiivsuse määramisel ning vastuvõtja kontrollimisel või häälestamisel. Paljudes transiiverites kasutatakse LED-i seadme funktsioonide (nt RF-võimendi väljundvoolu ja raadiosagedusliku väljundvõimsuse) oleku kuvamiseks.
Häired ja piirangud
Algajatele on hea teada, et igal vastuvõtjal võib esineda vastuvõturaskusi kolme teguri tõttu: väline ja sisemine müra ning häirivad signaalid. Välised RF-häired, eriti alla 20 MHz, on palju suuremad kui sisemised häired. Ainult kõrgematel sagedustel ohustavad vastuvõtjasõlmed äärmiselt nõrku signaale. Suurem osa mürast tekib esimeses plokis, nii RF-võimendis kui ka mikseri astmes. Vastuvõtja sisemiste häirete vähendamiseks on tehtud palju pingutusi. Tulemuseks on madala müratasemega ahelad ja komponendid.
Välised häired võivad nõrkade signaalide vastuvõtmisel probleeme tekitada kahel põhjusel. Esiteks võivad antenni poolt vastu võetud häired leviedastust varjata. Kui viimane on sissetuleva mürataseme lähedal või alla selle, on vastuvõtt peaaegu võimatu. Mõned kogenud operaatorid saavad LW saateid vastu võtta isegi tugevate häiretega, kuid hääl ja muud amatöörsignaalid on nendes tingimustes arusaamatud.
