Rádió-vevőkészülék

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Hordozható rádió
A detektoros rádió sémája

A rádió-vevőkészülék a rádió-adóállomások által kisugárzott rádióhullámokat szelektálja és visszaalakítja hallható hanggá vagy digitális adattá. A rádiós műsorszolgáltatók adásainak vételére alkalmas rádióvevőkészüléket a köznyelv gyakran rádióvevőnek, vagy egyszerűen rádiónak nevezi. A rádióamatőr gyakorlatban használják a vevő kifejezést is, a rádióadótól való megkülönböztetésül. A rádióvevőkészülék egyirányú kommunikációra képes.

Rádióvevők fajtái[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A technikatörténet szerint az 1900-as évek elején még csak a szikratávírót ismerték. Ez a szerkezet információ továbbításra alkalmas volt, de emberi hangot nem továbbított, ezáltal a közember számára élvezhetetlen volt. Az amplitúdómodulációt első ízben 1906-ban alkalmazták, mikor Reginald Fessenden több mint 300 kilométerre küldött vele zenét.

Az 1920-as évek nagy áttörése az amplitúdómoduláció (AM) üzemmód, amelyet kezdetben detektoros rádió segítségével vettek, majd később 2-5 elektroncsövet („lámpát”) tartalmazó vevővel. A detektoros készülék előnye, hogy semmilyen erősítő elemet nem tartalmazott (antenna, egyenirányító, rezgőkör, fülhallgató), ráadásul külső tápfeszültséget sem igényelt. Hátránya, hogy nagyméretű antennával is csak nagy térerősség mellett volt „élvezhető”, valamint igen csekély hangerőt adott, továbbá a szelektivitása igen rossz volt. Ebben az időszakban ez utóbbi problémát az adók egymástól távol helyezésével, illetve irányított antennákkal (tekercsantenna, ahol a rezgőköri tekercs egyben antennaként is üzemelt) próbálták orvosolni. Tehették, mert igen kevés rádióadás volt ekkoriban.

Egy rádió a korai 1940-es évek stílusában

Ahogy nőtt a rádió műsorvételre az igény, egyre inkább megnőtt az igény a már élvezhető hangerő, továbbá a több adó miatt a jobb szelektivitású rádió vevőkészülékek kifejlesztése iránt. Hamar be is vezette az ipar (a korábbi „egyenes”, és „visszacsatolt” készülékek után) a szuperheterodin vevőkészülékeket, a „szupervevőket”, amelyek működése jó minőségű, állandó frekvenciára hangolt szűrőkörön alapult, amelyek frekvenciájára, a középfrekvenciára a rádió első fokozata keverte le a jelet.

Ilyen készülékek már 2-5 elektroncsővel épültek fel, amelyeket később (1950-től kezdve) sokkal kisebb méretű és egyre olcsóbb tranzisztorokkal helyettesítettek. Napjainkban a méret, fogyasztás és árcsökkentés miatt integrált áramkörös vevőkészülékeket gyártanak.

Ahogy a félvezetők ára csökkent, úgy foglalkoztak alkatrészigényesebb, de jobb minőséget kínáló eljárások bevezetésével. Gyakorlatilag a tranzisztoros korszak beköszöntével terjedt el az FM üzemmód. A frekvenciamoduláció az amerikai Edwin Armstrong nevéhez fűződik (1939). A módszer a második világháború után vált népszerűvé. Ez sokkal jobb minőséget kínált, mint az AM. Az FM rendszerben (az amplitúdómodulációval ellentétben) a vivőfrekvencia nem marad állandó, hanem a moduláló frekvencia Y amplitúdójának megfelelően változik. Ez nem okoz gondot, feltéve, hogy a vivőfrekvencia elegendően nagy, és a változás (frekvencialöket) nem haladja meg a 10 milliomod részt. (Ez az oka annak, hogy az FM adók 100 MHz környékén, vagy a fölött működnek.) Ebből következően az FM sávszélességigénye sokkal nagyobb, ezért magasabb frekvenciasávot, az URH-sávot osztották ki erre a célra.

A rádió műsorszórásban a hosszú-, közép- és rövidhullámú sávokban az AM rendszerű, míg az ultrarövidhullámú – 64-73 MHz-es (OIRT vagy „keleti” norma, Magyarországon 2007. február 1. óta nem használatos) illetve a 87,5-108 MHz-es (CCIR vagy „nyugati” norma) – sávokban az FM rendszerű adásmód vált szabványossá.

Az integrált áramkörös rádióvevőkben az 1980-as évek végétől megjelent az RDS szolgáltatás, amely az FM rendszerű készülékeknél automatikus állomáskeresést és néhány egyéb járulékos szolgáltatást – például közlekedési információk, telefonszámok, alternatív frekvenciák megjelenítése – tett lehetővé.

Egy mai modern rádióvevő készülék alkalmas mind az AM, mind az FM rendszerű rádióadások vételére, az RDS bár gyakori, de sok olcsóbb készülék még nem tudja venni.

Tuner az a rádió, amiben nincs hangszóró és hangfrekvenciás végerősítő.

Rádióvevők vannak a mobiltelefonokban, személyhívó, modell-távirányító rendszerekben, vezeték nélküli kapunyitókban, csengőkben, GPS-vevőkben és még nagyon sok helyen.

Elvi felépítése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A legrégebbi változat a 2+1-es, amely csak nagyfrekvenciás erősítőt és hangerősítőt tartalmazott.[1]

A jelölésrendszerben a +1 mindig az egyenirányító csövet jelzi. A rádióvevők struktúrája most is ugyanez, akár tranzisztoros, akár integrált áramkörös a készülék. Az alábbi felsorolás tagjai önálló elektronikai elemek is lehetnek.

  • Hangolt előkör – a szelektivitás javítása érdekében
  • Nagyfrekvenciás előerősítő – a jel szintre hozása és az erősítésszabályozás érdekében
    • Szuperheterodin vevőnél:
      • Oszcillátor
      • Keverőcső
      • Középfrekvenciás erősítő
  • Demodulátor
  • Hangfrekvenciás előerősítő (hangszínszabályozóval)
  • Végerősítő (teljesítményerősítő)

Előnyök és hátrányok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A hangolt előkör, vagy előerősítő az elektroncsövek korában precízen együttfutó hármas forgókondenzátort igényelt (a harmadik az oszcillátor frekvenciát szabályozta). Az antennajel sávszélességének szűkítése a vételi zaj csökkenését is eredményezte. A forgókondenzátoros megoldást a változtatható kapacitású (varicap) elemek követték. Ezeknél könnyebb volt az együttfutás megvalósítása. Még újabb megoldásként aktív elemekkel (analóg erősítőkkel) lehetett reaktív (kapacitív, vagy induktív) elemeket létrehozni. Ezt követte a digitálisan vezérelt oszcillátorok és sávszűrők alkalmazása.

A szuperheterodin elv lehetővé tette, hogy a nagyfrekvenciás jelet akár több fokozatban is erősíteni lehessen, és ezek a fokozatok nem igényeltek frekvencia szerinti hangolást. A középfrekvenciás transzformátorokat helyettesíteni lehetett elektromechanikus, sávszűrőkkel. Nem terjedt el, de jelentős a szinkrodin vevő alkalmazása, amelynél az oszcillátor és a vételi frekvencia megegyezik, ezért a kimeneten maga a demodulált hangjel jelenik meg. [2]

Az elektroncsövek jellegzetessége, hogy több funkciót lehetett egyetlen üvegbúrában kiépíteni. Ilyen volt a keverő és az oszcillátor, illetve a demodulátor dióda és a hangfrekvenciás erősítő egybeépítése.

Jellemzői[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Vett frekvenciasávok, például hosszúhullám, középhullám, rövidhullám, ultrarövidhullám
  • Modulációs módok, például AM, FM, SSB
  • Sávszélesség, például 10 kHz, 50 kHz. A vevők sávszélessége az adókénál szélesebb is lehet. Középhullámon az adók frekvenciatávolsága 9 kHz, ezért az engedélyezett legmagasabb átvihető frekvencia 4,5 kHz
  • Érzékenység, például 0,16 μV, térerősség formájában pl. 0,3μV/m
  • Hálózati vagy telepes táplálás
  • Beépített vagy külső antenna
  • Asztali, kézi, járműbe építhető változat
  • Hangfrekvenciás kimenő teljesítmény, például 0,5 W
  • Hang- vagy adatrádió. Morze üzemmód (CW, Continuous Wave)
  • Monó vagy sztereó
  • Egyéb szolgáltatások, például RDS

Egyéb rádiós adásmódok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A fentiekben az amplitúdómodulált AM és frekvenciamodulált FM rendszerű műsorszórásról esett szó, azonban egyéb területeken, például a rádióamatőrők esetében elterjedt üzemmód az 1960-as évektől alkalmazott amplitúdómodulált, egy oldalsávos, elnyomott vivőjű (AM-SSB/SC - Amplitude Modulation - Single Side Band / Suppressed Carrier) röviden SSB és DSB (Double Side Band; kétoldalsávos) üzemmód, illetve a digitális és szórt spektrumú üzemmódok, például QPSK, 8PSK stb. Mindeközben az ősi morze távíró CW módról sem feledkeznek el.

Az elnyomott vivővel történő adás során csak az oldalsávokat viszik át, a vivőt nem, ilyenkor a vivőjelet a vevőben ismét elő kell állítani. Előnye, hogy kisebb teljesítménnyel lehet azonos távolságot áthidalni, azonban a vevő bonyolultabb.

A rádióműsorvevők jövője[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Digitális rádióvevőkészülék

Az 1990-es évek elejétől egyre erősebben érződnek a digitális világ előnyei, ugyanakkor a digitális jelfeldolgozás technológiája sokat fejlődött, olcsó lett. Ezáltal két érdekes megoldás jelent meg az analóg rádiózás leváltására:

  • Digital Audio Broadcasting (DAB) – CD minőségű hangtovábbítással az FM rendszerű műsorszórást próbálják leváltani vele. Budapesten 1995 december elsejétől DAB, 2009 január 23-tól DAB+ rendszerű sugárzás folyik a 11D csatornán (222,064 MHz-es frekvencia). A DAB rendszerű készülékekkel nem fogható a DAB+ rendszerű adás.[3]
  • Digital Radio Mondiale (DRM)[4] – „FM-szerű” minőségben, nagy távolságból vehető AM rendszerű műsorsugárzás leváltása a cél. Középhullámon és rövidhullámon is használható, anélkül, hogy a hagyományos műsorszórást zavarná. Magyarországon egy DRM+ rendszerű, 100 W-os adóval 2010. február 1. óta folynak kísérletek[5] Európában a legalacsonyabb frekvenciájú DRM-adó 177 kHz-es (hosszúhullám) Oranienburgban; a legmagosabb 20 060 kHz-es, ami a Vatikánban működik.[6] A DRM-vétel lehetőségeiről a Műegyetemi Rádióklub tett közzé ismertetőt.[7]

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Magyari, Béla. (5. Rádiótechnika), Rádióamatőrök zsebkönyve. Budapest: Műszaki könyvkiadó (1967) 
  2. Szinkrodin rádióm. hg8lhs.ham.hu, 2009. (Hozzáférés: 2012. március 17.)
  3. Antenna Hungária - Digitális földfelszíni rádiós (DAB, DAB+) kísérletek. ahrt.hu, 2012. (Hozzáférés: 2012. március 16.)
  4. DRM Broadcast Schedule. baseportal.com, 2012. (Hozzáférés: 2012. december 5.) közelünkben Ausztria és Románia működtet rövidhullámú DRM adót
  5. Antenna Hungária - Digitális rádiózás (DAB-DRM). ahrt.hu, 2012. (Hozzáférés: 2012. március 16.)
  6. Digital Radio Mondiale - Broadcast Schedule. drm.org, 2011. (Hozzáférés: 2012. március 16.)
  7. Krüpl, Zsolt: Digital Radio Mondiale - az új közép- és rövidhullámú műsorszórási eljárás. ham.hu, 2004. (Hozzáférés: 2012. március 16.)