การใช้ตัวกรอง 21.4MHz ในฟิลด์เครื่องส่งรับวิทยุ-

การใช้ตัวกรอง 21.4MHz ในฟิลด์เครื่องส่งรับวิทยุ-

โดยปกติตัวกรอง 21.4MHz ใช้เป็นตัวกรองความถี่กลาง (IF) ในเครื่องรับเครื่องส่งรับวิทยุ- และประสิทธิภาพของตัวกรองจะกำหนดตัวบ่งชี้หลัก 2 ประการของเครื่องส่งรับวิทยุ-โดยตรง ได้แก่ การเลือกสรรและความไว

เราจะอธิบายเชิงลึกจากประเด็นต่อไปนี้:

1. "ความถี่กลาง" ของเครื่องส่งรับวิทยุ-คืออะไร

เพื่อให้ได้รับประสิทธิภาพที่ดี เครื่องส่งรับวิทยุ- (รวมถึงเครื่องรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์อื่นๆ) จะไม่ขยายและดีมอดูเลตสัญญาณความถี่วิทยุ (RF) ที่ได้รับโดยตรง (เช่น 400-470MHz) แต่จะใช้ขั้นตอนต่อไปนี้แทน: 1 การผสม: สัญญาณ RF ความถี่สูงที่ได้รับจะถูกผสมกับสัญญาณที่สร้างโดยออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ 2 การสร้างความถี่กลาง: หลังจากผสม สัญญาณใหม่ที่มีความถี่คงที่จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งเป็นความถี่กลาง 3 IF การขยายและการกรอง: สัญญาณ IF คงที่จะถูกขยายอย่างกว้างขวางและกรองอย่างเคร่งครัด

ข้อดีของโครงสร้าง "ซูเปอร์เฮเทอโรไดน์" ก็คือเกนและการเลือกสรรส่วนใหญ่ (ความสามารถในการกรองการรบกวนช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน) ทำได้โดยส่วน IF แบบคงที่นี้ ทำให้การออกแบบวงจรมีเสถียรภาพและประสิทธิภาพเป็นเลิศ

2. ทำไมต้อง 21.4MHz?

21.4MHz เป็นความถี่ IF มาตรฐานที่ได้รับความนิยมอย่างมากในย่านความถี่ VHF/UHF (รวมถึงย่านความถี่ที่ใช้กับเครื่องส่งรับวิทยุ-ด้วย) เหตุผลทางประวัติศาสตร์และทางเทคนิคได้แก่:

ห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่เติบโตเต็มที่: สำหรับความถี่ 21.4MHz มีตัวกรอง เครื่องขยายสัญญาณ และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องจำนวนมากที่เสถียร เสถียร และต้นทุนต่ำ-

ความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและราคา: ความถี่นี้สูงพอที่จะระงับการรบกวนของภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ (การรบกวนการรับสัญญาณทั่วไป); ในขณะเดียวกัน ปริมาณที่ต่ำพอที่จะเอื้อต่อการออกแบบและการผลิตตัวกรอง-Q (ปัจจัยด้านคุณภาพ) สูง (เช่น ตัวกรองคริสตัลและตัวกรองเซรามิก)

การสืบทอดในอดีต: ความถี่นี้ถูกใช้ในอุตสาหกรรมการสื่อสารมานานหลายทศวรรษ และชิปเครื่องส่งรับวิทยุ-และโซลูชันเครื่องส่งรับวิทยุแบบคลาสสิกจำนวนมากได้รับการออกแบบโดยใช้ความถี่ระดับกลางนี้

3. บทบาทหลักของตัวกรอง 21.4MHz ในเครื่องส่งรับวิทยุ-

ในส่วน 21.4MHz IF ตัวกรองคือ "ผู้เฝ้าประตู" ที่แท้จริง บทบาทของมันมีความสำคัญอย่างยิ่ง: ① ปรับปรุงการเลือกสรร

ฟังก์ชัน: หัวกะทิหมายถึงความสามารถของผู้รับในการแยกแยะสัญญาณที่ต้องการจากสัญญาณจำนวนมาก และลดสัญญาณรบกวนช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน

วิธีการทำงาน: ตัวกรองความถี่ 21.4MHz มีเส้นโค้งการตอบสนองความถี่ที่สูงชันมาก (โดยปกติจะเหมือนกับ "กำแพงอิฐ") โดยอนุญาตให้เฉพาะส่วนของสัญญาณที่มี 21.4MHz เป็นศูนย์กลางและมีแบนด์วิดท์ที่แม่นยำมากในการส่งผ่าน (เช่น ±6.25kHz, ±7.5kHz, ±12.5kHz ที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องส่งรับวิทยุ- ซึ่งสอดคล้องกับระยะห่างของช่องสัญญาณที่แตกต่างกัน)

ผลในทางปฏิบัติ: เมื่อสถานีวิทยุสองสถานีที่มีความถี่ใกล้เคียงกันส่งสัญญาณพร้อมกัน -เครื่องส่งรับวิทยุที่มีตัวกรองความถี่ 21.4MHz สูง- จะได้ยินเสียงของสถานีวิทยุเป้าหมายได้อย่างชัดเจน ขณะเดียวกันก็ระงับสัญญาณของช่องอื่นที่อยู่ติดกันได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน หากไม่มีตัวกรองนี้หรือตัวกรองที่มีประสิทธิภาพต่ำ คุณจะได้ยินเสียงรบกวน "channel crosstalk"

② ปรับปรุงความไว

ฟังก์ชั่น: ความไวหมายถึงความสามารถของผู้รับในการรับสัญญาณที่อ่อนแอ

วิธีการทำงาน: ก่อนที่จะขยายสัญญาณ IF ตัวกรองจะใช้เพื่อกรอง-สัญญาณรบกวนในย่านความถี่และการรบกวนออกก่อน ด้วยวิธีนี้ การขยายสัญญาณหลักคือสัญญาณที่มีประโยชน์ "สะอาด" นั่นเอง หากทำการขยายสัญญาณโดยไม่ได้กรอง สัญญาณรบกวนในย่านความถี่ออก-ของ- ก็จะถูกขยายด้วย ซึ่งจะทำให้สัญญาณที่มีประสิทธิภาพอ่อนหายไป

ผลในทางปฏิบัติ: ช่วยให้เครื่องส่งรับวิทยุของคุณ-สามารถรักษาการสื่อสารที่เข้าใจได้แม้ในระยะทางที่ไกลกว่าหรือมีสัญญาณอ่อนกว่า

4. ประเภทของฟิลเตอร์ 21.4MHz

ในเครื่องส่งรับวิทยุ- ตัวกรองความถี่ 21.4MHz ทั่วไปจะมีประเภทต่อไปนี้เป็นหลัก:

ตัวกรองเซรามิก:

คุณลักษณะเด่น: ต้นทุนต่ำ ขนาดเล็ก ความน่าเชื่อถือสูง และไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยน

การใช้งาน: ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องส่งรับวิทยุระดับกลาง-ถึง-ต่ำ-ต่ำ- และมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการทั่วไปส่วนใหญ่ แบนด์วิธและปัจจัยรูปร่าง (ตัวบ่งชี้ในการวัดความชันของขอบตัวกรอง) มักจะแย่กว่าตัวกรองคริสตัลเล็กน้อย แต่ดีกว่าตัวกรอง LC มาก

ตัวกรองคริสตัล:

คุณสมบัติ: มีค่า Q ที่สูงมาก ดังนั้นการเลือกสรรจึงดีเยี่ยม และปัจจัยด้านรูปร่างใกล้เคียงกับสถานะในอุดมคติมาก

การใช้งาน: โดยปกติจะใช้กับ-เครื่องส่งรับวิทยุระดับมืออาชีพ-ระดับสูงหรือในโอกาสที่ต้องการความสามารถในการป้องกัน-สัญญาณรบกวนที่สูงมาก ต้นทุนสูงกว่าตัวกรองเซรามิก