|
Nederlands Forum over Oude Radio's |
Re: info en schema gezocht
Geschreven door Ed van der Weele op 25. Mei 2005 12:02:04:
In reactie op: Re: info en schema gezocht geschreven door Van de Velde Thomas op 24. Mei 2005 18:27:21:
Hallo Thomas,
Gisteravond zat ik erg krap in mijn tijd zodat ik het verhaal kort moest houden. Nu zal ik wat uitgebreider op je vraag ingaan.
Het ontwerp van een ontvanger moet aan een aantal criteria voldoen:
- Selectiviteit
- Onderdrukking van spiegelfrequenties
- Gevoeligheid
- Immuniteit voor oversturingSelectiviteit
In Europa zijn de lange- en middengolf opgedeeld in kanalen volgens een 9kHz raster. In Amerika is dat 10kHz.
In de frequentielijst zie je die stappen van 9kHz terug. Bijvoorbeeld de middengolf: 531, 540, 549, 558, 567 enz.
De ontvanger moet dus de nabuurkanalen die onder en boven de ontvangstfrequentie liggen voldoende onderdrukken om hiervan geen hinder van te hebben. Als de onderdrukking te laag is hoor je dat als zijbandgelispel.
De bandbreedte van de ontvanger mag dus niet groter zijn dan 1 kanaal, 9kHz. Zo'n smalle doorlaat is het eenvoudigst te bereiken op een lage frequentie. Vandaar dat voor de middenfrequentversterker gekozen wordt voor een frequentie rond 450kHz. In professionele ontvangers waaraan hogere eisen (kleinere bandbreedte) worden gesteld wordt vaak gekozen voor een nog lagere frequentie van circa 100kHz.
De bandbreedte mag ook niet te klein zijn omdat dan de hogere modulatiefrequenties niet meer worden doorgelaten. De hoogste modulatiefrequentie die is toegestaan is 4,5kHz. Omdat bij amplitudemodulatie beide zijbanden worden gebruikt neemt een am-zender 9kHz in beslag.Onderdrukking van spiegelfrequenties
De superheterodyne ontvanger, waarbij de conversie van de ontvangstfrequentie naar de middenfrequentie plaatsvindt door menging van een oscillatorfrequentie met de ontvangstfrequentie, heeft naast voordelen ook nadelen.
Een superhet heeft last van de spiegelfrequentie. Zoals ik eerder schreef ontstaat in de mengbuis (of -transistor) een signaal gelijk aan de middenfrequentie voor een ontvangstsignaal dat gelijk is aan de oscillatorfrequentie MIN de middenfrequentie, zowel als de oscillatorfrequentie PLUS de middenfrequentie.
Voor de lange- en middengolf ligt de oscilatorfrequentie altijd boven de ontvangstfrequentie (bij de kortegolf kan dit ook omgekeerd zijn). De spiegelfrequentie, die moet worden onderdrukt, is dus de oscillatorfrequentie PLUS de middenfrequentie.
Dat bereikt men door aan de ingang van de ontvanger een bandfilter te plaatsen dat alleen de ontvangstfrequentie doorlaat.Rechtuitontvangers, die direct het ontvangstsignaal versterken tot aan de detector toe, hebben geen last van spiegelfrequenties omdat hierin geen conversie wordt toegepast.
Helaas hebben rechtuitontvangers weer problemen met de selectiviteit. Omdat alle kringen over het gehele bereik moeten worden afgestemd is de bandbreedte niet constant en het is vele malen lastiger om een afstemkring op een hoge frequentie te construeren die aan de eis van 9kHz breedte voldoet.
De bandbreedte van een rechtuitontvanger zal altijd groter zijn, waardoor zijbandgelispel niet wordt onderdrukt.Gevoeligheid
Met een versterker bereik je een grotere gevoeligheid van de ontvanger.
Omdat lage frequenties eenvoudiger te versterken zijn dan hoge is de versterking van de relatief lage middenfrequentie eenvoudiger te realiseren dan aan de antennezijde van de ontvanger. Bovendien hoeft deze versterker niet te worden verstemd als een andere ontvangstfrequentie wordt gekozen. De versterking is dus over het hele ontvangstbereik gelijk.Immuniteit voor oversturing
Zoals op de Duitse website die je aangaf is toegepast, zou je ervoor kunnen kiezen om een breedbandig antennefilter te gebruiken PLUS een hoge middenfrequentie. Daarbij ligt de spiegelfrequentie buiten het bereik van het antennefilter en wordt dus onderdrukt.
Heel sterke signalen, die binnen de bandbreedte van het antennefilter liggen maar gemengd met de oscillatorfrequentie niet de middenfrequentie opleveren, kunnen echter evengoed voor problemen zorgen.
Als de ontvanger dicht in de buurt staat van een sterke zender, zelfs als de frequentie op enkele honderden kilohertzen afstand ligt van de gewenste zender, kan de ontvanger "dicht drukken" waardoor de ontvanger "doof" wordt. Er kunnen ook vreemde mengproducten ontstaan die buiten de gebruikelijke (fosc - fant) of (fosc + fant) liggen. Deze vreemde mengproducten kunnen weer wél de juiste middenfrequentie opleveren zodat ze hoorbaar worden.
De immuniteit voor dit soort oversturing wordt vergroot door de antennekring af te stemmen op de ontvangstfrequentie.Dubbelsuper
In mobilofoons en dergelijke tref je al sinds jaar en dag relatief breedbandige antennefilters aan. De mobilofoonbanden zijn meestal 1 à 2 MHz breed en verdeeld in kanalen met een breedte van 10 tot 25kHz.
Voor het gebruiksgemak is voor de afstemming op het gewenste kanaal alleen de oscillatorfrequentie variabel. De oscillatorfrequentie wordt opgewekt door een kristal waardoor de frequentie zeer stabiel is. De ontvanger moet exact op het juiste kanaal zijn afgestemd.
Voor een ander kanaal hoeft alleen een ander kristal te worden gekozen. Tegenwoordig gebruikt men hiervoor een frequentiesyntesizer, vroeger een aantal verschillende kristallen.
Om een middenfrequentbandfilter dat de exacte breedte van 1 kanaal heeft te kunnen construeren wordt gebruik gemaakt van weer een lage middenfrequentie van 455kHz. Door de breedbandige antennekring, die immers de hele mobilofoonband moet doorlaten, zou echter de spiegelfrequentie niet worden onderdrukt.
Om dit te ondervangen wordt gebruik gemaakt van een tweede - hoge - middenfrequentie. Standaardwaarden hiervoor zijn 10,7MHz en 21,4MHz. Frequenties van 40 of 60 MHz komen ook voor.
Om de eerste - hoge - middenfrequentie te converteren naar de tweede - lage - middenfrequentie wordt hier tussen een tweede mengtrap geplaatst. De oscillator hiervan is altijd een kristaloscillator.
Door de eerste - hoge - middenfrequentie ligt de spiegelfrequentie nu ver genoeg weg om door het antennefilter te worden onderdrukt.Redenen als kostprijs, eenvoud en bedieningsgemak zijn de oorzaak dat bij de constructie van een ontvanger compromissen worden gesloten. Er wordt dan beknibbeld op een of meer van de criteria.
mvg Ed