高頻調(diào)諧器最基本的功能
調(diào)諧器是某些車載主機(jī)所具有的FM/AM調(diào)諧器或TV調(diào)諧器,具有這些調(diào)諧器的車載主機(jī)也就具有了FM/AM收音或電視接收功能。一般車載主機(jī)的調(diào)諧器都是指收音機(jī)FM/AM調(diào)諧器。FM和AM都是信號(hào)調(diào)制方式,F(xiàn)M是指調(diào)頻,AM是指調(diào)幅。調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,但是由于最早也是最常見的應(yīng)用是收音機(jī),因此也常常用FM或者AM表示廣播收音機(jī)功能,又以FM為主,在廣播中經(jīng)常聽到的“調(diào)頻立體聲”或者“調(diào)頻92.7兆赫”等就是指FM。
為了提高電視信號(hào)的傳輸效率,減少干擾,電視信號(hào)通常都采用射頻(RF)信號(hào)傳輸方式,即把要傳輸?shù)囊曨l或音頻信號(hào)調(diào)制(作幅度調(diào)制AM或頻率調(diào)制FM)到頻率較高的射頻載波上,從發(fā)信端發(fā)送出去;在收信端,為了使觀眾或聽眾原原本本地看到和聽到原來的圖象和聲音,接收機(jī)要將載有我們所希望的圖象和聲音的載頻信號(hào)從大量的射頻信號(hào)中選擇出來,然后還要對其進(jìn)行一系列的處理。這里,我們僅以彩色電視接收機(jī)為例,介紹它的基本組成及電子調(diào)諧器在彩色電視接收機(jī)中的作用。
高頻調(diào)諧器是一種廣泛應(yīng)用于電子通信領(lǐng)域的設(shè)備,其主要功能是對接收到的高頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)諧、濾波、放大等處理,以滿足通信系統(tǒng)對信號(hào)質(zhì)量的要求。
調(diào)諧功能是高頻調(diào)諧器最基本的功能之一,其主要目的是將接收到的高頻信號(hào)調(diào)整到適合通信系統(tǒng)處理的頻率范圍。調(diào)諧功能主要包括以下幾個(gè)方面:調(diào)諧器的調(diào)諧原理主要是利用諧振電路對信號(hào)進(jìn)行頻率選擇。諧振電路是一種特殊的LC電路,其電感L和電容C的值滿足諧振條件,即ω=1/√(LC),其中ω為信號(hào)頻率,L為電感,C為電容。當(dāng)信號(hào)頻率滿足諧振條件時(shí),諧振電路的阻抗最小,信號(hào)通過諧振電路時(shí)損耗最小,從而實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的調(diào)諧。調(diào)諧器的調(diào)諧方式主要有兩種:機(jī)械調(diào)諧和電子調(diào)諧。機(jī)械調(diào)諧是通過改變諧振電路中電感或電容的值來實(shí)現(xiàn)調(diào)諧的。在機(jī)械調(diào)諧器中,通常使用可變電感或可變電容來實(shí)現(xiàn)調(diào)諧??勺冸姼泻涂勺冸娙莸闹悼梢酝ㄟ^旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)的方式進(jìn)行調(diào)整,從而改變諧振頻率,實(shí)現(xiàn)調(diào)諧。
電子調(diào)諧是通過改變諧振電路中的諧振頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)諧的。在電子調(diào)諧器中,通常使用電壓控制振蕩器(VCO)或相位鎖定環(huán)(PLL)等電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)諧。這些電子元件可以根據(jù)輸入的控制信號(hào)來調(diào)整諧振頻率,從而實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的調(diào)諧。調(diào)諧器的調(diào)諧范圍是指調(diào)諧器可以處理的信號(hào)頻率范圍。調(diào)諧范圍的大小取決于調(diào)諧器的設(shè)計(jì)和使用場景。一般來說,調(diào)諧器的調(diào)諧范圍越寬,其性能越好,但成本也越高。
濾波功能是高頻調(diào)諧器的另一個(gè)重要功能,其主要目的是去除信號(hào)中的噪聲和干擾,提高信號(hào)的質(zhì)量。濾波功能主要包括以下幾個(gè)方面:
濾波器的濾波原理主要是利用電路對不同頻率信號(hào)的阻抗差異來實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的濾波。在濾波器中,通常使用LC電路、RC電路或有源濾波器等元件來實(shí)現(xiàn)濾波。濾波器的類型主要有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器等。低通濾波器只允許低頻信號(hào)通過,對高頻信號(hào)進(jìn)行抑制。低通濾波器通常用于去除信號(hào)中的高頻噪聲。高通濾波器只允許高頻信號(hào)通過,對低頻信號(hào)進(jìn)行抑制。高通濾波器通常用于去除信號(hào)中的帶通濾波器只允許特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過,對其他頻率的信號(hào)進(jìn)行抑制。帶通濾波器通常用于選擇特定頻率的信號(hào)。帶阻濾波器對特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行抑制,對其他頻率的信號(hào)允許通過。帶阻濾波器通常用于去除特定頻率的干擾。濾波器的性能主要包括濾波器的帶寬、插入損耗、阻帶衰減等參數(shù)。帶寬是指濾波器允許通過的信號(hào)頻率范圍;插入損耗是指濾波器對信號(hào)的損耗;阻帶衰減是指濾波器對阻帶信號(hào)的抑制程度。
高頻調(diào)諧器接收到的信號(hào)通常是電磁波形式的無線電信號(hào)。這些信號(hào)在空間中傳播,當(dāng)遇到接收天線時(shí),會(huì)被天線捕獲并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。接收天線的形狀、尺寸和材料等都會(huì)影響信號(hào)的接收效果。接收到的信號(hào)往往包含多個(gè)頻率成分,而我們需要的只是其中的一部分。因此,高頻調(diào)諧器需要對信號(hào)進(jìn)行選擇,只允許特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過。這一過程通常通過諧振電路實(shí)現(xiàn)。諧振電路在特定頻率下具有很高的阻抗,從而實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的選擇。
信號(hào)在傳輸過程中會(huì)逐漸衰減,因此需要對信號(hào)進(jìn)行放大,以保證信號(hào)的質(zhì)量和可靠性。高頻調(diào)諧器中的放大器通常采用晶體管或電子管等器件,通過控制器件的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對信號(hào)的放大。信號(hào)在傳輸和放大過程中,可能會(huì)受到其他信號(hào)的干擾,導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降。為了提高信號(hào)的質(zhì)量,需要對信號(hào)進(jìn)行濾波,去除不需要的頻率成分。濾波器通常采用LC諧振電路或有源濾波器等結(jié)構(gòu),根據(jù)需要選擇不同的濾波方式。
經(jīng)過選擇、放大和濾波后,信號(hào)的質(zhì)量得到保證,可以進(jìn)行后續(xù)的處理和應(yīng)用。高頻調(diào)諧器將處理后的信號(hào)輸出到下一級電路,如解調(diào)器、顯示器等設(shè)備。高頻調(diào)諧器可以根據(jù)其工作頻率范圍的不同,分為低頻調(diào)諧器、中頻調(diào)諧器和高頻調(diào)諧器。低頻調(diào)諧器主要用于接收低頻信號(hào),如長波、中波等;中頻調(diào)諧器主要用于接收中頻信號(hào),如短波、超短波等;高頻調(diào)諧器主要用于接收高頻信號(hào),如微波、毫米波等。
高頻調(diào)諧器的結(jié)構(gòu)形式主要有LC調(diào)諧器、晶體管調(diào)諧器、電子管調(diào)諧器等。LC調(diào)諧器采用LC諧振電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)的選擇和濾波;晶體管調(diào)諧器采用晶體管實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和濾波;電子管調(diào)諧器采用電子管實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和濾波。高頻調(diào)諧器在不同的應(yīng)用領(lǐng)域有不同的要求和特點(diǎn)。如在通信領(lǐng)域,調(diào)諧器需要具有高選擇性、低噪聲等特性;在廣播領(lǐng)域,調(diào)諧器需要具有高穩(wěn)定性、高可靠性等特性;在電視領(lǐng)域,調(diào)諧器需要具有高分辨率、高動(dòng)態(tài)范圍等特性。