Радиоприёмник: устройство, виды и история¶

Радиоприёмник — устройство для приёма электромагнитных волн радиодиапазона и преобразования содержащейся в них информации в форму, доступную для восприятия человеком или для дальнейшей обработки. Является частью радиосистемы, работающей совместно с передатчиком, и служит оконечным звеном радиолинии. Основные функции приёмника — улавливание радиоволн антенной, выделение нужного сигнала из множества других, его усиление и демодуляция.

¶Принцип работы

Радиоволны, излучаемые передающей антенной, наводят в приёмной антенне переменные токи очень малой амплитуды. Эти колебания поступают во входные цепи, где происходит предварительная фильтрация. Далее сигнал усиливается и подаётся на демодулятор (детектор), который извлекает из высокочастотного колебания полезную низкочастотную составляющую — звук, изображение или цифровые данные. После усиления низкой частоты сигнал воспроизводится громкоговорителем, экраном или иным устройством вывода.

Ключевая характеристика приёмника — избирательность (селективность), то есть способность выделять сигнал нужной частоты и подавлять помехи и сигналы соседних станций. Важны также чувствительность (минимальный уровень сигнала, при котором возможен устойчивый приём) и диапазон рабочих частот.

¶История

Первые опыты по беспроводной передаче сигнала относятся к концу XIX века. В 1895 году российский физик Александр Попов продемонстрировал прибор для регистрации электромагнитных колебаний — грозоотметчик, который считается одним из первых радиоприёмников. Независимо от него итальянский инженер Гульельмо Маркони в 1896 году запатентовал систему беспроводной телеграфии.

Ранние приёмники были когерентными и принимали только телеграфный сигнал. В начале XX века появились детекторные приёмники с кристаллическим детектором, не требовавшие источника питания. В 1906 году американский инженер Ли де Форест изобрёл триод, что позволило создавать усилители и ламповые приёмники с высокой чувствительностью.

В 1918 году Эдвин Армстронг разработал супергетеродинную схему, ставшую основой большинства современных приёмников. В 1920-е годы началось массовое радиовещание, и приёмник превратился в бытовой прибор. В 1954 году появились первые массовые транзисторные приёмники, а во второй половине XX века — интегральные микросхемы, что сделало устройства компактными и дешёвыми. С конца XX века значительная часть приёма перешла в цифровую форму.

¶Виды

По принципу обработки сигнала различают:

• Детекторные — простейшие, без питания, работают за счёт энергии самой волны.
• Прямого усиления — сигнал усиливается на рабочей частоте без преобразования.
• Супергетеродинные — с преобразованием частоты в промежуточную; наиболее распространённый тип.
• Цифровые (SDR) — обработка сигнала выполняется программно на цифровом процессоре.

По назначению выделяют бытовые (вещательные), связные, радиолокационные, измерительные и специальные приёмники. По типу модуляции — амплитудные (АМ), частотные (ЧМ), однополосные, цифровые.

¶Применение

Радиоприёмники используются в радиовещании, телевидении, связи, навигации, радиолокации, астрономии и системах управления. В быту распространены автомобильные, портативные и встроенные в мобильные устройства приёмники. Современные приёмники часто объединяют функции нескольких диапазонов и стандартов в одном корпусе.