Rövid bevezető a rádiózásba #2

Lesz talán első rész is... készül...

Keverőkről...

A hangtechnikai keverő lehetőleg torzítás nélkül manipulálja az analóg jeleket. A szándékos torzítást effektnek hívják a hangmérnökök és a lakodalmas zenészek. Most ezekről nem lesz szó.

Rádiótechnikában használt keverőről, szorzóról mesélek. Van két bemenetük, az ide kötött jeleket összeszorozza, a szorzatot pedig elvezetheted a kimenetéről. \(U_{ki}(U_0,U_1) = U_0\cdot U_1\).

Mérkőzzön meg egymással a két jel ( "ereje" ). Görögös műveltségben ezt úgy mondják, hetero-din. Ha már két jel van, legalább legyenek egyszerűek. Mindkét bemenetre csak egy-egy frekvenciájú feszültség \(U_0(t)=\cos(2\cdot\pi\cdot f_0\cdot t)\) és \(U_1(t)=\cos(2\cdot\pi\cdot f_1\cdot t)\) menjen.

Mi jelenik meg a kimeneten? Az \(f_0\) jelet folyamatosan torzítja \(f_1\), az \(f_1\)-et pedig az \(f_0\). Kiegyeznek döntetlenben és a kimeneten \(|f_0-f_1|\) és \(f_0+f_1\) képződik.

Ha kened-vágod a trigonometriát és barátságban vagy \(\sin()\)-al és \(\cos()\)-al, három sorban levezetheted.

Készítettem két hangállományt, magad is megtapasztalhatod a keverő működését. Először az egyik, majd a másik frekvenciájú jelet hallgathatod meg, végül az összekevert jelet.

Az egyik állományban 10 kHz-es és 10,7 kHz-es hangot találsz, az összekevert hang pedig 700 Hz és 20,7 kHz. Fiatalabbak még jól hallják a 10 kHz körüli frekvenciát, idősebbek nem feltétlenül. 20,7 kHz pedig mind az emberi hallás, mind a lejátszó határait feszegeti.

Másik mintába 5 kHz-et és 5,7 kHz-et tettem, a kevert jel 700 Hz és 10,7 kHz. 5 kHz-et idősebbek is hallják, 10,7 kHz-es ismét határeset.

Ha a fülednek nem hinnél, vizsgáld meg például az Audacity programmal. Nálam az Elemzés > Spektrum ábrázolása rajzol meggyőző grafikont.

• mix 10000 Hz + 10700 Hz.wav
• mix 5000 Hz + 5700 Hz.wav

És, hogy ez miért jó neked? Ha f₀ = 7023 kHz-en távírózó állomás antennáddal felfogott jelét bevezeted a keverődbe, hozzákeversz egy f₁ = 7023,7 kHz-es ( vagy 7022,3 kHz-es ) jelet a helyi oszcillátorodból, a kimeneten a távírózás ütemében megjelenik 700 Hz-es jel, amit akár meg is hallgathatsz, ha hangszóróra kötöd.

Ha az antennabemeneten nem érkezik 7023 kHz-es jel, akkor nincs minek keverednie 7023,7 kHz-es jellel így a 700 Hz-es hang sem keveredik ki, csend lesz a hangszóródban. Csak akkor hallod a 700 Hz-es hangot, amikor az antennabemeneteden ott a 7023 kHz-es jel. Megjelenik még f₀+f₁ = 14046,7 kHz is, ( amit a maradék 7023 kHz-es és 7023,7 kHz-es jellel egyetemben ) egyszerűen hidegre kell tenni.

Ez az egyszerű kapcsolás a 7023 kHz-es, és a 7024,4 kHz-es adást egyformán 700 Hz-re keveri.

Magad is építhetsz keverőt fél tucat tranzisztorból és pár ellenállásból, de egyszerűbb, ha integrált áramkörként vásárolsz. Néhány típus: LT5512, MC1496, SO42P. Egyik bemenetén oszcillátornak előkészítve SA602 NE602 SA612 NE612. Van gyártó, kereskedő, aki nem mixerként, hanem balanced modulator/demodulator-ként ajánlja. Ha már eljegyezted magad a rádiózással, gyűrűs modulátortól sem fogsz visszariadni.

Eddig analóg keverőről, szorzóról meséltem, de digitális ( bináris ) jeleken is értelmezhető a szorzás.

Van is ilyen kapu, a kizáró vagy, azaz XOR. Boltban például SN74(LS)86, CD4070 típussal találsz, rögtön négyet is egy tokban.

A keverőkről szóló rész megírásához HA8LHT Építsünk rádiót! sorozata 3. részének elolvasása inspirált.

Experiment is the sole judge of scientific “truth”. A (természet)tudományos igazság kizárólagos kritériuma a kísérlet.
Feynman Richard