เครื่องรับวิทยุ

เครื่องรับกระจายเสียง AM/FM แบบพกพาที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ ใช้สำหรับฟังการออกอากาศเสียงจากสถานีวิทยุท้องถิ่น
เครื่องรับการสื่อสารสมัยใหม่ใช้ใน สถานี วิทยุสื่อสารสองทางเพื่อสื่อสารกับสถานที่ห่างไกลด้วยวิทยุคลื่นสั้น
เด็กผู้หญิงกำลังฟัง วิทยุคอนโซล หลอดสุญญากาศในทศวรรษ 1940 ในช่วงยุคทองของวิทยุพ.ศ. 2468-2498 ครอบครัวต่างๆ รวมตัวกันเพื่อฟังเครื่องรับวิทยุประจำบ้านในตอนเย็น

ในการสื่อสารทางวิทยุเครื่องรับ วิทยุ หรือที่เรียกว่าเครื่องรับไร้สายหรือเรียกง่ายๆ ว่าวิทยุเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รับคลื่นวิทยุและแปลงข้อมูลที่ส่งผ่านคลื่นวิทยุไปเป็นรูปแบบที่ใช้งานได้ ใช้กับเสาอากาศ เสาอากาศจะดักจับคลื่นวิทยุ ( คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของความถี่วิทยุ ) และแปลงเป็นกระแสสลับ เล็กๆ ที่จ่ายให้กับเครื่องรับ และเครื่องรับจะดึงข้อมูลที่ต้องการออกมา เครื่องรับใช้ตัวกรองอิเล็กทรอนิกส์เพื่อแยก สัญญาณ ความถี่วิทยุ ที่ต้องการ ออกจากสัญญาณอื่นๆ ทั้งหมดที่รับโดยเสาอากาศ ซึ่งเป็นเครื่อง ขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์เพื่อเพิ่มพลังของสัญญาณสำหรับการประมวลผลเพิ่มเติม และสุดท้ายจะกู้คืนข้อมูลที่ต้องการผ่านดีโมดูเลชั่น

เครื่องรับวิทยุเป็นส่วนประกอบสำคัญของทุกระบบที่ใช้วิทยุ ข้อมูลที่ผลิตโดยเครื่องรับอาจอยู่ในรูปของเสียง วิดีโอ ( โทรทัศน์ ) หรือข้อมูลดิจิทัล [1]เครื่องรับวิทยุอาจเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แยกชิ้น หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในอุปกรณ์อื่น เครื่องรับวิทยุประเภทที่คุ้นเคยที่สุดสำหรับคนส่วนใหญ่คือเครื่องรับวิทยุกระจายเสียงซึ่งสร้างเสียงที่ส่งผ่าน สถานี วิทยุกระจายเสียงซึ่งในอดีตเป็นแอปพลิเคชั่นวิทยุสำหรับตลาดมวลชนแห่งแรก เครื่องรับกระจายเสียงโดยทั่วไปเรียกว่า "วิทยุ" อย่างไรก็ตาม เครื่องรับวิทยุมี การใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอื่นๆ ของเทคโนโลยีสมัยใหม่ ในโทรทัศน์โทรศัพท์มือถือโมเด็มไร้สายนาฬิกาวิทยุและส่วนประกอบอื่นๆ ของการสื่อสาร รีโมทคอนโทรล และระบบเครือข่ายไร้สาย

เครื่องรับวิทยุกระจายเสียง

เครื่องรับวิทยุรูปแบบที่คุ้นเคยที่สุดคือเครื่องรับกระจายเสียง ซึ่งมักเรียกว่าวิทยุซึ่งรับ รายการ เสียงที่มีจุดประสงค์เพื่อการรับสัญญาณสาธารณะที่ส่งโดยสถานีวิทยุท้องถิ่น เสียงจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยลำโพงในวิทยุหรือหูฟังที่เสียบเข้ากับแจ็คของวิทยุ วิทยุต้องใช้พลังงานไฟฟ้าโดยอาจมาจากแบตเตอรี่ภายในวิทยุหรือสายไฟที่เสียบเข้ากับเต้ารับไฟฟ้า วิทยุทั้งหมดมีตัวควบคุมระดับเสียงเพื่อปรับระดับความดังของเสียง และตัวควบคุม "การปรับ" บางประเภทเพื่อเลือกสถานีวิทยุที่จะรับ

ประเภทการมอดูเลต

การมอดูเลชั่นเป็น กระบวนการเพิ่มข้อมูลให้กับคลื่นพาหะ วิทยุ

เช้าและเอฟเอ็ม

การมอดูเลตสองประเภทใช้ในระบบกระจายเสียงวิทยุกระจายเสียงแบบอะนาล็อก เช้าและเอฟเอ็ม

ในแอมพลิจูดมอดูเลชั่น (AM) ความแรงของสัญญาณวิทยุจะแปรผันตามสัญญาณเสียง อนุญาตให้แพร่ภาพ AM ใน ย่านความถี่ออกอากาศ AMซึ่งอยู่ระหว่าง 148 ถึง 283 kHz ใน ช่วง คลื่นยาวและระหว่าง 526 ถึง 1706 kHz ใน ช่วง ความถี่กลาง (MF ) ของสเปกตรัมวิทยุ อนุญาตให้แพร่ภาพกระจายเสียง AM ใน ย่าน คลื่นสั้นได้ ระหว่างประมาณ 2.3 ถึง 26 MHz ซึ่งใช้สำหรับการแพร่ภาพกระจายเสียงระหว่างประเทศระยะไกล

ในการมอดูเลตความถี่ (FM) ความถี่ของสัญญาณวิทยุจะแปรผันเล็กน้อยตามสัญญาณเสียง อนุญาตให้ ออกอากาศ FMได้ในย่านความถี่ออกอากาศ FMประมาณ 65 ถึง 108 MHz ใน ช่วง ความถี่สูงมาก (VHF) ช่วงความถี่ที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปบ้างในแต่ละประเทศ

สถานีวิทยุ FM สเตอริโอออกอากาศด้วยเสียงสเตอริโอ (สเตอริโอ) โดยส่งสัญญาณเสียงสองช่องสัญญาณแทนไมโครโฟน ด้านซ้ายและ ขวา เครื่องรับสเตอริโอประกอบด้วยวงจรเพิ่มเติมและเส้นทางสัญญาณแบบขนานเพื่อสร้างช่องสัญญาณที่แยกจากกัน 2 ช่อง ในทางตรงกันข้าม เครื่อง รับ โมโนจะรับช่องสัญญาณเสียงเพียงช่องเดียวซึ่งเป็นการรวม (ผลรวม) ของช่องสัญญาณซ้ายและขวา [2] [3] [4] แม้ว่าจะ มีเครื่องส่งและเครื่องรับ สเตอริโอ AMอยู่ แต่ก็ไม่ได้รับความนิยมจากสเตอริโอ FM

วิทยุสมัยใหม่ส่วนใหญ่สามารถรับได้ทั้งสถานีวิทยุ AM และ FM และมีสวิตช์เลือกคลื่นความถี่ที่จะรับ ซึ่งเรียกว่าวิทยุ AM/FM

การกระจายเสียงแบบดิจิตอล (DAB)

การกระจายเสียงแบบดิจิทัล (DAB) เป็นเทคโนโลยีวิทยุขั้นสูงที่เปิดตัวในบางประเทศในปี 1998 โดยส่งสัญญาณเสียงจากสถานีวิทยุภาคพื้นดินในรูป แบบสัญญาณ ดิจิทัลแทนที่จะเป็นสัญญาณแอนะล็อกเหมือนกับที่ AM และ FM ทำ ข้อดีของมันคือ DAB มีศักยภาพที่จะให้เสียงคุณภาพสูงกว่า FM (แม้ว่าหลายสถานีไม่ได้เลือกที่จะส่งสัญญาณด้วยคุณภาพสูงขนาดนั้นก็ตาม) มีภูมิคุ้มกันต่อเสียง รบกวนและการรบกวนของ วิทยุได้ดีกว่า ใช้แบนด์วิดท์สเปกตรัมวิทยุที่หายากได้ดีกว่าและให้ คุณสมบัติผู้ใช้ขั้นสูง เช่นคู่มือโปรแกรมอิเล็กทรอนิกส์ข้อคิดเห็นเกี่ยวกับกีฬา และสไลด์โชว์รูปภาพ ข้อเสียคือเข้ากันไม่ได้กับวิทยุรุ่นก่อนๆ จึงต้องซื้อเครื่องรับ DAB ใหม่ ในปี 2560 มี 38 ประเทศให้บริการ DAB โดยมีสถานี 2,100 สถานีที่ให้บริการพื้นที่การฟังที่มีผู้คน 420 ล้านคน สหรัฐอเมริกาและแคนาดาเลือกที่จะไม่ใช้ DAB

สถานีวิทยุ DAB ทำงานแตกต่างจากสถานี AM หรือ FM: สถานี DAB เดียวจะส่งสัญญาณแบนด์วิธกว้าง 1,500 kHz ซึ่งส่งช่องสัญญาณตั้งแต่ 9 ถึง 12 ช่องซึ่งผู้ฟังสามารถเลือกได้ ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงสามารถส่งสัญญาณช่องสัญญาณในช่วงอัตราบิต ที่แตกต่างกัน ดังนั้นช่องสัญญาณที่ต่างกันจึงสามารถมีคุณภาพเสียงที่แตกต่างกันได้ ในประเทศต่างๆ สถานี DAB จะออกอากาศในย่านความถี่ III (174–240 MHz) หรือย่านความถี่ L (1.452–1.492 GHz)

แผนกต้อนรับ

ความแรงของสัญญาณของคลื่นวิทยุจะลดลงเมื่ออยู่ห่างจากเครื่องส่งมากขึ้น ดังนั้นสถานีวิทยุจึงสามารถรับสัญญาณได้ภายในช่วงที่จำกัดของเครื่องส่งเท่านั้น ระยะดังกล่าวขึ้นอยู่กับกำลังของเครื่องส่ง ความไวของเครื่องรับ สัญญาณรบกวนในบรรยากาศและภายในตลอดจนสิ่งกีดขวางทางภูมิศาสตร์ เช่น เนินเขาระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ คลื่นวิทยุกระจายเสียง AM เดินทางเป็นคลื่นภาคพื้นดินซึ่งเคลื่อนตัวตามรูปร่างของโลก ดังนั้นสถานีวิทยุ AM สามารถรับได้อย่างน่าเชื่อถือที่ระยะทางหลายร้อยไมล์ เนื่องจากความถี่ที่สูงกว่า สัญญาณวิทยุย่านความถี่ FM จึงไม่สามารถเดินทางได้ไกลเกินเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ จำกัดระยะรับสัญญาณไว้ที่ประมาณ 40 ไมล์ (64 กม.) และสามารถปิดกั้นได้ด้วยเนินระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับ อย่างไรก็ตาม วิทยุ FM จะไวต่อการรบกวนจากสัญญาณรบกวนวิทยุ น้อยกว่า ( RFI , sferics , static) และมีความเที่ยงตรงสูง กว่า การตอบสนองความถี่ที่ดีกว่าและการบิดเบือนเสียง น้อยกว่า AM ดังนั้นในประเทศที่ยังคงออกอากาศวิทยุ AM โดยทั่วไปเพลงที่จริงจังจะออกอากาศโดยสถานีวิทยุ FM เท่านั้น และสถานี AM จะเชี่ยวชาญด้านข่าววิทยุวิทยุพูดคุยและวิทยุกีฬา เช่นเดียวกับ FM สัญญาณ DAB จะเดินทางตามแนวสายตาดังนั้นระยะการรับสัญญาณจึงถูกจำกัดด้วยเส้นขอบฟ้าที่มองเห็นได้ประมาณ 30–40 ไมล์ (48–64 กม.)

ประเภทของเครื่องรับกระจายเสียง

วิทยุนาฬิกาข้างเตียงที่รวมเครื่องรับวิทยุเข้ากับนาฬิกาปลุก

วิทยุผลิตขึ้นในรูปแบบและฟังก์ชันต่างๆ:

  • วิทยุคอนโซล - วิทยุในตัวพร้อมลำโพงที่ออกแบบมาให้ตั้งบนพื้น
  • วิทยุตั้งโต๊ะเรียกอีกอย่างว่า "วิทยุ Mantel " ซึ่งเป็นวิทยุแบบครบวงจรพร้อมลำโพงที่ออกแบบมาให้ นั่งบนโต๊ะ ตู้ หรือหิ้งเตาผิง [5] [6] โดยทั่วไปแล้ววิทยุตั้งโต๊ะจะเสียบเข้ากับเต้ารับที่ผนัง แม้ว่าจะมีวิทยุตั้งโต๊ะที่ใช้แบตเตอรี่ "ไร้สาย" อยู่บ้างก็ตาม
  • วิทยุนาฬิกา -วิทยุตั้งโต๊ะ ข้างเตียง ที่มีนาฬิกาปลุกด้วย นาฬิกาปลุกสามารถตั้งให้เปิดวิทยุในตอนเช้าแทนการปลุกเพื่อปลุกเจ้าของได้
  • จูนเนอร์ - เครื่องรับวิทยุ AM/FM ความเที่ยงตรงสูงในระบบเครื่องเสียงภายในบ้านที่ไม่มีลำโพงแต่จะส่งสัญญาณเสียงที่ป้อนเข้าสู่ระบบและเล่นผ่านลำโพงของระบบ
  • วิทยุพกพา - วิทยุที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่สามารถพกพาติดตัวไปได้ ปัจจุบันวิทยุมักรวมเข้ากับแหล่งเสียงอื่นๆ ในเครื่องเล่นซีดีและเครื่องเล่นสื่อแบบพกพา วิทยุแบบพกพามักมีขนาดเล็กพอที่จะถือด้วยมือได้ หรือสำหรับวิทยุขนาดใหญ่จะต้องมีที่จับหรือสายสะพาย วิทยุแบบพกพาอาจมีการจัดเตรียมการจ่ายไฟจากเต้ารับ เพื่อประหยัดแบตเตอรี่เมื่อมีเต้ารับ วิทยุแบบพกพา "ฉุกเฉิน" อาจใช้พลังงานแสงอาทิตย์และ/หรือมือหมุน [7]
    • Boom box - ระบบเสียงสเตอริโอ ความเที่ยงตรงสูง ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่แบบพกพา ในรูปแบบของกล่องพร้อมที่จับซึ่งได้รับความนิยมในช่วงกลางทศวรรษ 1970
    • วิทยุทรานซิสเตอร์ - คำเก่าสำหรับเครื่องรับวิทยุกระจายเสียงขนาดพกพาแบบพกพา วิทยุทรานซิสเตอร์ ได้รับความนิยมอย่างมากในช่วงทศวรรษปี 1960 และต้นทศวรรษ 1970 ซึ่งเกิดขึ้นได้จากการประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์และพัฒนาในช่วงทศวรรษปี 1950 และได้เปลี่ยนนิสัยการฟังของสาธารณชนไป
  • วิทยุติดรถยนต์ - วิทยุที่รวมอยู่ในแผงหน้าปัดของยานพาหนะ ใช้เพื่อความบันเทิงขณะขับขี่ รถยนต์และรถบรรทุกสมัยใหม่แทบทุกคันติดตั้งวิทยุ ซึ่งโดยปกติจะมีเครื่องเล่นซีดีด้วย
  • เครื่องรับ วิทยุดาวเทียม - เครื่อง รับวิทยุแบบสมัครสมาชิกที่รับรายการเสียงจากดาวเทียมที่ออกอากาศโดยตรง ผู้สมัครสมาชิกจะต้องชำระค่าธรรมเนียมรายเดือน ส่วนใหญ่จะได้รับการออกแบบให้เป็นวิทยุติดรถยนต์
  • เครื่องรับคลื่นสั้น - นี่คือวิทยุกระจายเสียงที่รับสัญญาณคลื่นสั้นด้วย ใช้สำหรับฟังคลื่นสั้น
  • เครื่องรับ AV หรือสเตอริโอ (ในบริบทมักเรียกว่าเครื่องรับ ) เป็นส่วนประกอบใน ระบบ ไฮไฟหรือโฮมเธียเตอร์ที่รวมเครื่องขยายสัญญาณวิทยุและเสียงไว้ในเครื่องเดียวที่เชื่อมต่อกับลำโพงและมักจะเชื่อมต่อกับส่วนประกอบอินพุตและเอาต์พุตอื่น ๆ (เช่น เครื่องเล่นแผ่นเสียง โทรทัศน์ เครื่องเล่นเทป และเครื่องเล่นซีดีและดีวีดี)

การใช้งานอื่นๆ

เครื่องรับวิทยุเป็นส่วนประกอบสำคัญของทุกระบบที่ใช้วิทยุ นอกจากเครื่องรับกระจายเสียงที่อธิบายไว้ข้างต้นแล้ว เครื่องรับวิทยุยังใช้ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายในเทคโนโลยีสมัยใหม่ อาจเป็นอุปกรณ์แยกต่างหาก ( วิทยุ ) หรือระบบย่อยที่รวมอยู่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ เครื่องรับส่งสัญญาณคือเครื่องส่งและเครื่องรับที่รวมอยู่ในเครื่องเดียว ด้านล่างนี้คือรายการประเภทที่พบบ่อยที่สุดบางประเภท โดยจัดเรียงตามฟังก์ชัน

เครื่องรับทำงานอย่างไร

สัญลักษณ์ของเสาอากาศ

เครื่องรับวิทยุเชื่อมต่อกับเสาอากาศซึ่งจะแปลงพลังงานบางส่วนจากคลื่นวิทยุที่เข้ามาเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับความถี่วิทยุ ขนาดเล็ก ซึ่งจ่ายให้กับอินพุตของเครื่องรับ โดยทั่วไปแล้วเสาอากาศจะประกอบด้วยการจัดเรียงตัวนำโลหะ สนาม ไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่สั่นของคลื่นวิทยุจะผลักอิเล็กตรอนในเสาอากาศไปมา ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่สั่น

เสาอากาศอาจอยู่ภายในกล่องของเครื่องรับ เช่นเดียวกับเสาอากาศแบบวงเฟอร์ไรต์ของวิทยุ AMและเสาอากาศ F แบบกลับหัวแบนของโทรศัพท์มือถือ ติดกับด้านนอกของเครื่องรับ เช่นเดียวกับเสาอากาศแส้ที่ใช้ในวิทยุ FM หรือติดตั้ง แยก ต่างหากและเชื่อมต่อกับเครื่องรับด้วยสายเคเบิล เช่นเดียวกับเสาอากาศโทรทัศน์ บนหลังคา และจานดาวเทียม

หน้าที่หลักของเครื่องรับ

เครื่องรับวิทยุที่ใช้งานจริงจะทำหน้าที่พื้นฐานสามประการกับสัญญาณจากเสาอากาศ: การกรองการขยายสัญญาณและดีโมดูเลชัน : [8]

การกรองแบนด์พาส

สัญลักษณ์สำหรับตัวกรองแบนด์พาสที่ใช้ในบล็อกไดอะแกรมของเครื่องรับวิทยุ

คลื่นวิทยุจากเครื่องส่งสัญญาณหลายตัวผ่านอากาศไปพร้อม ๆ กันโดยไม่รบกวนซึ่งกันและกันและรับสัญญาณจากเสาอากาศ สิ่ง เหล่านี้สามารถแยกออกจากเครื่องรับได้เนื่องจากมีความถี่ ต่างกัน นั่นคือคลื่นวิทยุจากเครื่องส่งสัญญาณแต่ละตัวจะแกว่งในอัตราที่แตกต่างกัน เพื่อแยกสัญญาณวิทยุที่ต้องการออกตัวกรองแบนด์พาสจะช่วยให้ความถี่ของการส่งสัญญาณวิทยุที่ต้องการผ่านไปได้ และบล็อกสัญญาณที่ความถี่อื่นๆ ทั้งหมด

ตัวกรองแบนด์พาสประกอบด้วยวงจรเรโซแนนซ์ ตั้งแต่หนึ่งวงจรขึ้นไป (วงจรที่ปรับ) วงจรเรโซแนนซ์เชื่อมต่อระหว่างอินพุตเสาอากาศและกราวด์ เมื่อสัญญาณวิทยุขาเข้าอยู่ที่ความถี่เรโซแนนซ์ วงจรเรโซแนนซ์จะมีอิมพีแดนซ์สูง และสัญญาณวิทยุจากสถานีที่ต้องการจะถูกส่งต่อไปยังเครื่องรับขั้นต่อไป ที่ความถี่อื่นๆ วงจรเรโซแนนซ์มีอิมพีแดนซ์ต่ำ ดังนั้นสัญญาณที่ความถี่เหล่านี้จึงถูกส่งลงกราวด์

  • แบนด์วิธและการเลือก : ดูกราฟ ข้อมูล (การมอดูเลต ) ในการส่งสัญญาณวิทยุจะอยู่ในแถบความถี่แคบสองแถบที่เรียกว่าแถบข้าง (SB)ที่ด้านใดด้านหนึ่งของความถี่พาหะ(C)ดังนั้นตัวกรองจะต้องผ่านแถบความถี่ ไม่ใช่แค่ความถี่เดียว ย่านความถี่ที่เครื่องรับได้รับเรียกว่า passband (PB)และความกว้างของ passband มีหน่วยเป็นกิโลเฮิรตซ์เรียกว่าแบนด์วิธ (BW ) แบนด์วิธของตัวกรองจะต้องกว้างพอที่จะให้แถบด้านข้างผ่านไปได้โดยไม่บิดเบือน แต่แคบพอที่จะบล็อกการส่งสัญญาณรบกวนใดๆ บนความถี่ที่อยู่ติดกัน (เช่น S2ในแผนภาพ) ความสามารถของเครื่องรับในการปฏิเสธสถานีวิทยุที่ไม่ต้องการซึ่งมีความถี่ใกล้เคียงกับสถานีที่ต้องการนั้นเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญที่เรียกว่าการเลือกสรรซึ่งกำหนดโดยตัวกรอง ในเครื่องรับสมัยใหม่คริสตัลควอตซ์ตัวสะท้อนเสียงเซรามิกหรือ ตัวกรอง คลื่นเสียงพื้นผิว (SAW) มักใช้ซึ่งมีการเลือกที่คมชัดกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครือข่ายของวงจรปรับตัวเก็บประจุ-ตัวเหนี่ยวนำ
  • การปรับ : ในการเลือกสถานีวิทยุเฉพาะ วิทยุจะ "ปรับ " ให้เป็นความถี่ของเครื่องส่งที่ต้องการ วิทยุมีหน้าปัดหรือจอแสดงผลดิจิตอลแสดงความถี่ที่ปรับไว้ การปรับแต่งคือการปรับความถี่ของพาสแบนด์ของเครื่องรับให้เป็นความถี่ของเครื่องส่งสัญญาณวิทยุที่ต้องการ การหมุนปุ่มปรับจะเปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์ของที่ปรับ เมื่อความถี่เรโซแนนซ์เท่ากับความถี่ของเครื่องส่งสัญญาณวิทยุ วงจรที่ปรับจูนจะสั่นด้วยความเห็นอกเห็นใจ โดยส่งสัญญาณไปยังส่วนที่เหลือของเครื่องรับ

การขยายเสียง

สัญลักษณ์ของเครื่องขยายเสียง

กำลังของคลื่นวิทยุที่ได้รับจากเสาอากาศรับสัญญาณจะลดลงตามกำลังสองของระยะห่างจากเสาอากาศส่งสัญญาณ แม้ว่าเครื่องส่งกำลังแรงที่ใช้ในสถานีวิทยุกระจายเสียง ถ้าเครื่องรับอยู่ห่างจากเครื่องส่งมากกว่าสองสามไมล์ พลังงานที่เสาอากาศของเครื่องรับสกัดกั้นจะมีขนาดเล็กมาก อาจต่ำถึงพิโควัตต์หรือเฟมโตวัตต์ ในการเพิ่มกำลังของสัญญาณที่กู้คืน วงจร เครื่องขยายเสียงจะใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่หรือปลั๊กติดผนังเพื่อเพิ่มแอมพลิจูด (แรงดันหรือกระแส) ของสัญญาณ ในเครื่องรับสมัยใหม่ส่วนใหญ่ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่ขยายเสียงจริงคือ ทรานซิสเตอร์

โดยปกติแล้ว เครื่องรับจะมีการขยายสัญญาณหลายขั้นตอน: สัญญาณวิทยุจากตัวกรองแบนด์พาสจะถูกขยายเพื่อให้มีพลังมากพอที่จะขับเคลื่อนเครื่องดีโมดูเลเตอร์ จากนั้นสัญญาณเสียงจากเครื่องดีโมดูเลเตอร์จะถูกขยายเพื่อให้มีพลังมากพอที่จะใช้งานลำโพง ระดับการขยายของเครื่องรับวิทยุวัดโดยพารามิเตอร์ที่เรียกว่าความไวซึ่งเป็นความแรงของสัญญาณขั้นต่ำของสถานีที่เสาอากาศซึ่งวัดเป็นไมโครโวลต์ซึ่งจำเป็นต่อการรับสัญญาณอย่างชัดเจนโดยมีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียง รบกวนที่แน่นอน . เนื่องจากเป็นเรื่องง่ายที่จะขยายสัญญาณไปยังระดับที่ต้องการ ขีดจำกัดความไวของเครื่องรับสมัยใหม่จำนวนมากจึงไม่ใช่ระดับของการขยายสัญญาณ แต่เป็นสัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ แบบสุ่ม ที่อยู่ในวงจร ซึ่งสามารถกลบสัญญาณวิทยุที่อ่อนแอได้

ดีโมดูเลชั่น

สัญลักษณ์ของดีมอดูเลเตอร์

หลังจากที่สัญญาณวิทยุถูกกรองและขยายแล้ว เครื่องรับจะต้องแยก สัญญาณ มอดูเลชั่น ที่มีข้อมูลออกจาก คลื่นพาหะความถี่วิทยุมอดูเลต สิ่งนี้ทำได้โดยวงจรที่เรียกว่าดีโมดูเลเตอร์ ( ตัวตรวจจับ ) การมอดูเลตแต่ละประเภทต้องใช้ดีมอดูเลเตอร์ประเภทที่แตกต่างกัน

การมอดูเลตประเภทอื่นๆ อีกหลายประเภทยังใช้เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะอีกด้วย

สัญญาณมอดูเลชั่นที่ส่งออกโดยดีโมดูเลเตอร์มักจะถูกขยายเพื่อเพิ่มความแรง จากนั้นข้อมูลจะถูกแปลงกลับเป็นรูปแบบที่มนุษย์ใช้งานได้โดยทรานสดิวเซอร์ บาง ประเภท สัญญาณเสียงซึ่งแสดงเสียงเช่นเดียวกับในวิทยุกระจายเสียง จะถูกแปลงเป็นคลื่นเสียงโดยหูฟังหรือลำโพง สัญญาณวิดีโอที่แสดงภาพเคลื่อนไหว เช่นเดียวกับในเครื่องรับโทรทัศน์จะถูกแปลงเป็นแสงโดยจอแสดงผล ข้อมูลดิจิทัลเช่นเดียวกับในโมเด็มไร้สายจะถูกนำไปใช้เป็นอินพุตไปยังคอมพิวเตอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับผู้ใช้ที่เป็นมนุษย์

AM ดีมอดูเลชัน
วงจรตรวจจับซองจดหมาย
เครื่องตรวจจับซองจดหมายทำงานอย่างไร
ประเภทดีโมดูเลชันที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจคือ AM เดโมดูเลชัน ซึ่งใช้ในวิทยุ AMเพื่อกู้คืน สัญญาณ เสียงมอดูเลชัน ซึ่งใช้แทนเสียงและแปลงเป็นคลื่นเสียง โดย ลำโพงของวิทยุ สามารถทำได้โดยวงจรที่เรียกว่าตัวตรวจจับซองจดหมาย (ดูวงจร)ซึ่งประกอบด้วยไดโอด (D) พร้อมด้วย ตัวเก็บประจุ บายพาส(C)คร่อมเอาต์พุต
ดูกราฟ สัญญาณ วิทยุ มอดูเลตแอมพลิจูดจากวงจรที่ปรับจะแสดงที่(A ) การแกว่งอย่างรวดเร็วคือคลื่นพาหะความถี่วิทยุ สัญญาณเสียง (เสียง) มีอยู่ในรูปแบบที่ช้า ( การมอดูเลต ) ของแอมพลิจูด (ขนาด) ของคลื่น หากใช้กับลำโพงโดยตรง สัญญาณนี้จะไม่สามารถแปลงเป็นเสียงได้ เนื่องจากการเบี่ยงเบนของเสียงจะเหมือนกันทั้งสองด้านของแกน โดยเฉลี่ยอยู่ที่ศูนย์ ซึ่งจะทำให้ไดอะแฟรมของผู้พูดไม่มีการเคลื่อนไหวสุทธิ (B)เมื่อสัญญาณนี้ถูกใช้เป็นอินพุทV Iไปยังตัวตรวจจับ ไดโอด(D)จะนำกระแสไปในทิศทางเดียวแต่ไม่ได้ไปในทิศทางตรงกันข้าม จึงยอมให้กระแสพัลส์ผ่านเพียงด้านเดียวของสัญญาณ กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันจะแก้ไขกระแส AC ให้เป็นกระแส DC แบบพัลส์ แรงดันไฟฟ้าผลลัพธ์V Oที่ใช้กับโหลดRLจะไม่เฉลี่ยเป็นศูนย์อีกต่อไป ค่าสูงสุดจะเป็นสัดส่วนกับสัญญาณเสียง (C)ตัวเก็บประจุบายพาส(C)ถูกชาร์จด้วยพัลส์กระแสจากไดโอด และแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุจะติดตามพีคของพัลส์ ซึ่งเป็นขอบเขตของคลื่นเสียง มันทำหน้าที่ปรับให้เรียบ ( การกรองผ่านความถี่ต่ำ ) โดยถอดพัลส์พาหะความถี่วิทยุออก ปล่อยให้สัญญาณเสียงความถี่ต่ำผ่านโหลดR L สัญญาณเสียงจะถูกขยายและนำไปใช้กับหูฟังหรือลำโพง

เครื่องรับความถี่วิทยุที่ปรับแล้ว (TRF)

บล็อกไดอะแกรมของเครื่องรับความถี่วิทยุที่ปรับจูน เพื่อให้มี ความสามารถในการเลือกเพียงพอในการปฏิเสธสถานีบนความถี่ที่อยู่ติดกัน ต้องใช้ขั้นตอนตัวกรองแบนด์พาสแบบเรียงซ้อนหลายขั้นตอน เส้นประบ่งชี้ว่าต้องปรับตัวกรองแบนด์พาสพร้อมกัน

ในเครื่องรับวิทยุประเภทที่ง่ายที่สุด เรียกว่าเครื่องรับความถี่วิทยุแบบปรับเสียง (TRF)ฟังก์ชั่นทั้งสามข้างต้นจะดำเนินการติดต่อกัน: ( 1) การผสมผสานของสัญญาณวิทยุจากเสาอากาศจะถูกกรองเพื่อแยกสัญญาณของเครื่องส่งสัญญาณที่ต้องการ ; (2) แรงดันไฟฟ้าสั่นนี้จะถูกส่งผ่านเครื่องขยายสัญญาณความถี่วิทยุ (RF) เพื่อเพิ่มความแรงให้อยู่ในระดับที่เพียงพอต่อการขับเคลื่อนเครื่องดีโมดูเลเตอร์ (3) เครื่องดีโมดูเลเตอร์กู้คืน สัญญาณ มอดูเลชั่น (ซึ่งในเครื่องรับกระจายเสียงเป็นสัญญาณเสียงซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สั่นที่ อัตรา ความถี่เสียง ที่เป็นตัวแทนของคลื่นเสียง) จาก คลื่นพาหะ วิทยุมอ ดูเลต (4) สัญญาณมอดูเลชั่นจะถูกขยายเพิ่มเติมในเครื่องขยายเสียงจากนั้นนำไปใช้กับลำโพงหรือหูฟังเพื่อแปลงเป็นคลื่นเสียง

แม้ว่าตัวรับ TRF จะถูกใช้ในแอปพลิเคชั่นบางตัว แต่ก็มีข้อเสียในทางปฏิบัติซึ่งทำให้ด้อยกว่าตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ด้านล่าง ซึ่งใช้ในแอปพลิเคชั่นส่วนใหญ่ [9]ข้อเสียเกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าใน TRF การกรอง การขยายสัญญาณ และดีโมดูเลชั่นจะทำที่ความถี่สูงของสัญญาณวิทยุที่เข้ามา แบนด์วิดท์ของตัวกรองจะเพิ่มขึ้นตามความถี่กลาง ดังนั้นเมื่อตัวรับ TRF ได้รับการปรับไปยังความถี่ที่ต่างกัน แบนด์วิดท์จึงแตกต่างกันไป สิ่งสำคัญที่สุดคือ ความแออัดที่เพิ่มขึ้นของสเปกตรัมวิทยุทำให้ช่องสัญญาณวิทยุมีระยะห่างความถี่ใกล้กันมาก เป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างตัวกรองที่ทำงานบนความถี่วิทยุที่มีแบนด์วิธแคบพอที่จะแยกสถานีวิทยุที่มีระยะห่างกันมาก โดยทั่วไปแล้ว เครื่องรับ TRF จะต้องมีขั้นตอนการจูนแบบเรียงซ้อนหลายขั้นตอนเพื่อให้ได้การเลือกที่เพียงพอ ส่วนข้อดีด้านล่างจะอธิบายว่าตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์เอาชนะปัญหาเหล่านี้ได้อย่างไร

การออกแบบซูเปอร์เฮเทอโรไดน์

แผนภาพบล็อกของตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ เส้นประบ่งชี้ว่าต้องปรับตัวกรอง RF และออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่ควบคู่กัน

เครื่อง รับซูเปอร์ เฮเทอโรไดน์ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2461 โดยเอ็ดวิน อาร์มสตรอง[10]เป็นการออกแบบที่ใช้ในเครื่องรับสมัยใหม่เกือบทั้งหมด[11] [9] [12] [13]ยกเว้นการใช้งานพิเศษบางอย่าง

ในซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ สัญญาณความถี่วิทยุจากเสาอากาศจะถูกเลื่อนลงไปที่ " ความถี่กลาง " (IF) ที่ต่ำกว่าก่อนที่จะได้รับการประมวลผล [14] [15] [16] [17]สัญญาณความถี่วิทยุขาเข้าจากเสาอากาศผสมกับสัญญาณไม่มีการมอดูเลตที่สร้างโดยออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่ (LO) ในเครื่องรับ การผสมจะทำในวงจรไม่เชิงเส้นที่เรียกว่า " มิกเซอร์ " ผลลัพธ์ที่เอาต์พุตของมิกเซอร์คือ ความถี่ เฮเทอโรไดน์หรือบีตที่ความแตกต่างระหว่างความถี่ทั้งสองนี้ กระบวนการนี้คล้ายคลึงกับวิธีที่โน้ตดนตรีสองตัวที่เล่นความถี่ต่างกันร่วมกันทำให้เกิดโน้ตจังหวะ ความถี่ที่ต่ำกว่านี้เรียกว่าความถี่กลาง (IF) สัญญาณ IF ยังมีแถบด้านข้างการมอดูเลต ที่ส่งข้อมูลที่มีอยู่ในสัญญาณ RF ดั้งเดิม สัญญาณ IF จะผ่านขั้นตอนตัวกรองและแอมพลิฟายเออร์[12]จากนั้นจะถูกดีมอดูเลตในเครื่องตรวจจับ เพื่อกู้คืนการมอดูเลตดั้งเดิม

เครื่องรับนั้นปรับแต่งได้ง่าย หากต้องการรับความถี่ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องเปลี่ยนความถี่ออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่เท่านั้น ขั้นตอนของเครื่องรับหลังจากที่มิกเซอร์ทำงานที่ความถี่กลางคงที่ (IF) ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องปรับตัวกรอง IF bandpass เป็นความถี่ที่ต่างกัน ความถี่คงที่ช่วยให้เครื่องรับสมัยใหม่สามารถใช้คริสตัลควอตซ์ที่ ซับซ้อน เครื่องสะท้อนเสียงเซรามิกหรือ ตัวกรอง คลื่นเสียงพื้นผิว (SAW) IF ที่มีปัจจัย Q สูงมาก เพื่อปรับปรุงการเลือกสรร

จำเป็นต้องใช้ตัวกรอง RF ที่ส่วนหน้าของเครื่องรับเพื่อป้องกันการรบกวนจากสัญญาณวิทยุใดๆ ที่ความถี่ภาพ หากไม่มีตัวกรองอินพุต เครื่องรับจะสามารถรับสัญญาณ RF ขาเข้าที่ความถี่ที่แตกต่างกันสองความถี่ได้ [18] [13] [17] [19]เครื่องรับสามารถออกแบบให้รับความถี่ใดความถี่หนึ่งจากสองความถี่นี้ได้ หากเครื่องรับได้รับการออกแบบให้รับสัญญาณหนึ่งสถานีวิทยุอื่นหรือสัญญาณรบกวนวิทยุบนความถี่อื่นอาจผ่านและรบกวนสัญญาณที่ต้องการได้ ระยะฟิลเตอร์ RF ที่ปรับได้เดี่ยวจะปฏิเสธความถี่ของภาพ เนื่องจากความถี่เหล่านี้ค่อนข้างไกลจากความถี่ที่ต้องการ ตัวกรองแบบธรรมดาจึงให้การปฏิเสธที่เพียงพอ การปฏิเสธสัญญาณรบกวนที่มีความถี่ใกล้เคียงกับสัญญาณที่ต้องการมากขึ้นจะได้รับการจัดการโดยขั้นตอนการปรับจูนอย่างคมชัดหลายขั้นตอนของเครื่องขยายสัญญาณความถี่กลาง ซึ่งไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนการปรับจูน [13]ตัวกรองนี้ไม่ต้องการการเลือกสรรที่ดี แต่เมื่อเครื่องรับถูกปรับไปยังความถี่ที่แตกต่างกัน มันจะต้อง "ติดตาม" ควบคู่กับออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่ ตัวกรอง RF ยังทำหน้าที่จำกัดแบนด์วิดท์ที่ใช้กับเครื่องขยายสัญญาณ RF เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการโอเวอร์โหลดจากสัญญาณนอกย่านความถี่ที่แรง

แผนภาพบล็อกของตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์แบบแปลงคู่

เพื่อให้ได้ทั้งการปฏิเสธภาพและการเลือกสรรที่ดี เครื่องรับ superhet สมัยใหม่จำนวนมากจึงใช้ความถี่กลางสองความถี่ สิ่งนี้เรียกว่าซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ที่มีการแปลงคู่หรือการแปลงสองครั้ง [9]สัญญาณ RF ที่เข้ามาจะถูกผสมกับสัญญาณออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่ในตัวผสมตัวแรกเพื่อแปลงเป็นความถี่ IF สูง เพื่อให้กรองความถี่ภาพออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากนั้น IF แรกนี้จะถูกผสมกับสัญญาณออสซิลเลเตอร์เฉพาะที่ตัวที่สอง ในมิกเซอร์ตัวที่สองเพื่อแปลงเป็นความถี่ IF ต่ำเพื่อการกรองแบนด์พาสที่ดี เครื่องรับบางตัวถึงกับใช้การ แปลงเป็นสามเท่า

เมื่อต้องเสียค่าใช้จ่ายในขั้นตอนพิเศษ ตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์จะให้ข้อได้เปรียบในการเลือกสรรที่มากกว่าการออกแบบ TRF ในกรณีที่มีการใช้ความถี่ที่สูงมาก เฉพาะช่วงเริ่มต้นของเครื่องรับเท่านั้นจึงจะสามารถทำงานได้ที่ความถี่สูงสุด ขั้นตอนที่เหลือสามารถให้ตัวรับสัญญาณได้มากที่ความถี่ต่ำกว่าซึ่งอาจจัดการได้ง่ายกว่า การปรับแต่งนั้นง่ายขึ้นเมื่อเทียบกับการออกแบบ TRF แบบหลายขั้นตอน และมีเพียงสองขั้นตอนเท่านั้นที่ต้องติดตามในช่วงการปรับแต่ง กำลังขยายรวมของเครื่องรับจะถูกแบ่งระหว่างแอมพลิฟายเออร์สามตัวที่ความถี่ต่างกัน RF, IF และเครื่องขยายเสียง ซึ่งช่วยลดปัญหาการป้อนกลับและการแกว่งของปรสิตที่พบในเครื่องรับซึ่งสเตจแอมพลิฟายเออร์ส่วนใหญ่ทำงานที่ความถี่เดียวกัน เช่นเดียวกับในเครื่องรับ TRF [14]

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดคือ สามารถ เลือกได้ดีกว่าโดยการกรองที่ความถี่กลางที่ต่ำกว่า [9] [12] [14]หนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของเครื่องรับคือแบนด์วิธซึ่งเป็นย่านความถี่ที่เครื่องรับยอมรับ เพื่อที่จะปฏิเสธสถานีรบกวนหรือเสียงรบกวนในบริเวณใกล้เคียง จำเป็นต้องใช้แบนด์วิธที่แคบ ในเทคนิคการกรองที่รู้จักทั้งหมด แบนด์วิธของตัวกรองจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนกับความถี่ ดังนั้นโดยการกรองที่ความถี่ต่ำกว่าแทนที่จะเป็นความถี่ของสัญญาณวิทยุดั้งเดิมจะทำให้แบนด์วิธแคบลงได้ การออกอากาศ FM และโทรทัศน์สมัยใหม่ โทรศัพท์มือถือ และบริการสื่อสารอื่น ๆ ที่มีความกว้างของช่องสัญญาณแคบ จะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ [12]

การควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ (AGC)

ความแรงของสัญญาณ ( แอมพลิจูด ) ของสัญญาณวิทยุจากเสาอากาศของเครื่องรับจะแปรผันอย่างมากตามลำดับความสำคัญ ขึ้นอยู่กับระยะห่างของเครื่องส่งสัญญาณวิทยุ ความแรงของสัญญาณนั้น และ สภาวะ การแพร่กระจายตามเส้นทางของคลื่นวิทยุ [20] ความแรงของสัญญาณที่ได้รับจากเครื่องส่งจะแปรผันตามเวลา เนืองจากการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการแพร่กระจายของเส้นทางที่คลื่นวิทยุผ่านไป เช่นการรบกวนแบบหลายเส้นทาง ; สิ่งนี้เรียกว่าการซีดจาง [20] [9]ในเครื่องรับ AM แอมพลิจูดของสัญญาณเสียงจากเครื่องตรวจจับ และระดับเสียง จะเป็นสัดส่วนกับแอมพลิจูดของสัญญาณวิทยุ ดังนั้นการซีดจางจึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของระดับเสียง นอกจากนี้ เมื่อเครื่องรับถูกปรับระหว่างสถานีที่แรงและอ่อนแอ ระดับเสียงจากลำโพงก็จะแตกต่างกันอย่างมาก หากไม่มีระบบอัตโนมัติในการจัดการ ในเครื่องรับ AM จำเป็นต้องมีการปรับการควบคุมระดับเสียงอย่างต่อเนื่อง

สำหรับการมอดูเลชั่นประเภทอื่นๆ เช่น FM หรือ FSK แอมพลิจูดของการมอดูเลชั่นจะไม่แปรผันตามความแรงของสัญญาณวิทยุ แต่ในทุกประเภท เครื่องดีโมดูเลเตอร์ต้องใช้ช่วงแอมพลิจูดของสัญญาณที่แน่นอนเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง [9] [21] แอมพลิจูดของสัญญาณไม่เพียงพอจะทำให้เกิดเสียงรบกวนในตัวดีมอดูเลเตอร์เพิ่มขึ้น ในขณะที่แอมพลิจูดของสัญญาณที่มากเกินไปจะทำให้สเตจของแอมพลิฟายเออร์โอเวอร์โหลด (อิ่มตัว) ทำให้เกิดการบิดเบือน (คลิปปิ้ง) ของสัญญาณ

ดังนั้นเครื่องรับสมัยใหม่เกือบทั้งหมดจึงมีระบบควบคุมการป้อนกลับ ซึ่งจะตรวจสอบ ระดับ เฉลี่ยของสัญญาณวิทยุที่เครื่องตรวจจับ และปรับเกนของแอมพลิฟายเออร์เพื่อให้ระดับสัญญาณที่เหมาะสมที่สุดสำหรับดีโมดูเลชั่น [9] [21] [20]สิ่งนี้เรียกว่าการควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติ (AGC) AGC สามารถเปรียบเทียบได้กับ กลไก การปรับตัวในความมืดในสายตามนุษย์ เมื่อเข้าไปในห้องมืด การขยายของดวงตาจะเพิ่มขึ้นตามการเปิดม่านตา [20]ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ระบบ AGC ประกอบด้วยวงจรเรียงกระแสซึ่งแปลงสัญญาณ RF ให้เป็นระดับ DC ที่แตกต่างกันตัวกรองความถี่ต่ำผ่านเพื่อทำให้การเปลี่ยนแปลงราบรื่นและสร้างระดับเฉลี่ย [21]สิ่งนี้ถูกใช้เป็นสัญญาณควบคุมไปยังสเตจแอมพลิฟายเออร์ก่อนหน้า เพื่อควบคุมเกน ในเครื่องรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ โดยปกติ AGC จะถูกนำไปใช้กับเครื่องขยายสัญญาณ IFและอาจมีลูป AGC ที่สองเพื่อควบคุมอัตราขยายของเครื่องขยายสัญญาณ RF เพื่อป้องกันไม่ให้โอเวอร์โหลดด้วย

ในการออกแบบเครื่องรับบางรุ่น เช่น เครื่องรับดิจิตอลสมัยใหม่ ปัญหาที่เกี่ยวข้องคือDC offsetของสัญญาณ สิ่งนี้ได้รับการแก้ไขโดยระบบตอบรับที่คล้ายกัน

ประวัติศาสตร์

คลื่นวิทยุถูกระบุครั้งแรกในการทดลองชุดปี 1887 ของไฮน์ริช เฮิร์ตซ์ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน เพื่อพิสูจน์ ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า ของเจมส์ เคลิร์ก แม็กซ์เวล ล์ เฮิรตซ์ใช้เสาอากาศไดโพลที่กระตุ้นด้วยประกายไฟเพื่อสร้างช่องว่างประกายไฟของ คลื่นและไมโครมิเตอร์ ที่ติดอยู่กับเสาอากาศไดโพลและ ลูป เพื่อตรวจจับพวกมัน [22] [23] [24] อุปกรณ์ดั้งเดิมเหล่านี้อธิบายได้แม่นยำกว่าว่าเป็นเซ็นเซอร์คลื่นวิทยุ ไม่ใช่ "เครื่องรับ" เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้ตรวจจับคลื่นวิทยุได้ภายในระยะประมาณ 100 ฟุตจากเครื่องส่งเท่านั้น และไม่ได้ใช้เพื่อการสื่อสาร แต่ใช้เป็น เครื่องมือห้องปฏิบัติการในการทดลองทางวิทยาศาสตร์

ยุคสปาร์ค

Guglielmo Marconiผู้สร้างเครื่องรับวิทยุเครื่องแรก โดยมีเครื่องส่งประกายไฟในยุคแรกๆ(ขวา)และเครื่องรับแบบ coherer (ซ้าย)จากทศวรรษ 1890 ผู้รับจะบันทึกรหัสมอร์สลงบนเทปกระดาษ
แผนภาพบล็อกทั่วไปของเครื่องรับวิทยุที่ไม่ได้ขยายสัญญาณจากยุคโทรเลขไร้สาย[25]
ตัวอย่างข้อความวิทยุโทรเลขข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกที่บันทึกด้วยเทปกระดาษโดยเครื่องบันทึกแบบกาลักน้ำที่ศูนย์รับสัญญาณของ RCA ในนิวยอร์กเมื่อปี พ.ศ. 2463 คำแปลรหัสมอร์สแสดงไว้ด้านล่างเทป

เครื่องส่งสัญญาณวิทยุเครื่องแรกที่ใช้ในช่วงสามทศวรรษแรกของวิทยุตั้งแต่ปี พ.ศ. 2430 ถึง พ.ศ. 2460 ซึ่งเป็นช่วงที่เรียกว่ายุคประกายไฟเป็นเครื่องส่งสัญญาณแบบช่องว่างประกายไฟซึ่งสร้างคลื่นวิทยุโดยการคายประจุความจุ ไฟฟ้า ผ่านประกายไฟไฟฟ้า [26] [27] [28] ประกายไฟแต่ละอันทำให้เกิดพัลส์คลื่นวิทยุชั่วคราวซึ่งลดลงอย่างรวดเร็วจนเหลือศูนย์ [22] [24] คลื่นหน่วงเหล่านี้ไม่สามารถมอดูเลตเพื่อส่งเสียงได้ เช่นเดียวกับการส่งผ่านAMและFM สมัยใหม่ ดังนั้นเครื่องส่งสัญญาณประกายไฟจึงไม่สามารถส่งสัญญาณเสียงได้ แต่ส่งข้อมูลทางวิทยุโทรเลขแทน ผู้ปฏิบัติงานเปิดและปิดเครื่องส่งสัญญาณอย่างรวดเร็วโดยใช้ปุ่มโทรเลข สร้างพัล ส์คลื่นวิทยุที่มีความยาวต่างกัน ("จุด" และ "ขีดกลาง") เพื่อสะกดข้อความเป็นรหัสมอร์ส [24] [27]

ดังนั้นเครื่องรับวิทยุเครื่องแรกจึงไม่จำเป็นต้องแยกสัญญาณเสียงจากคลื่นวิทยุเหมือนกับเครื่องรับสมัยใหม่ แต่เพียงตรวจพบว่ามีสัญญาณวิทยุอยู่ และสร้างเสียงออกมาในช่วง "จุด" และ "ขีดกลาง" [24]อุปกรณ์ที่ทำสิ่งนี้เรียกว่า " เครื่องตรวจจับ " เนื่องจากไม่มี อุปกรณ์ ขยายสัญญาณในขณะนี้ ความไวของเครื่องรับจึงขึ้นอยู่กับตัวตรวจจับเป็นส่วนใหญ่ มีการลองใช้อุปกรณ์ตรวจจับต่างๆ มากมาย เครื่องรับวิทยุในยุคประกายไฟประกอบด้วยส่วนต่างๆ เหล่านี้: [9]

  • เสาอากาศเพื่อดักจับคลื่นวิทยุและแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าความถี่วิทยุขนาดเล็ก
  • วงจรปรับจูนประกอบด้วยตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับขดลวด ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกรองแบนด์พาสเพื่อเลือกสัญญาณที่ต้องการจากสัญญาณทั้งหมดที่รับโดยเสาอากาศ ตัวเก็บประจุหรือคอยล์สามารถปรับจูนเครื่องรับตามความถี่ของเครื่องส่งสัญญาณต่างๆ ได้ เครื่องรับรุ่นแรกสุดก่อนปี พ.ศ. 2440 ไม่มีวงจรปรับจูน โดยตอบสนองต่อสัญญาณวิทยุทั้งหมดที่รับได้จากเสาอากาศ ดังนั้นจึงมีความสามารถในการแยกแยะความถี่เพียงเล็กน้อย และรับเครื่องส่งใดๆ ในบริเวณใกล้เคียงได้ [29]เครื่องรับส่วนใหญ่ใช้วงจรปรับสัญญาณคู่หนึ่งโดยมีขด ลวด ควบคู่กันด้วยแม่เหล็กเรียกว่าหม้อแปลงเรโซแนนซ์ (หม้อแปลงออสซิลเลชัน) หรือ "ข้อต่อหลวม"
  • เครื่องตรวจจับซึ่งสร้างพัลส์ของกระแส DC สำหรับคลื่นหน่วงแต่ละอันที่ได้รับ
  • อุปกรณ์บ่งชี้ เช่นหูฟังซึ่งแปลงพัลส์ของกระแสให้เป็นคลื่นเสียง เครื่องรับรุ่นแรกใช้กระดิ่งไฟฟ้าแทน เครื่องรับในระบบไร้สายเชิงพาณิชย์ในเวลาต่อมาใช้เครื่องบันทึกแบบกาลักน้ำมอร์ ส [22]ซึ่งประกอบด้วยปากกาหมึกที่ติดตั้งอยู่บนเข็มที่เหวี่ยงด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า (กัลวาโนมิเตอร์ ) ซึ่งลากเส้นบนเทปกระดาษที่ กำลัง เคลื่อนที่ คลื่นหน่วงแต่ละเส้นที่ประกอบขึ้นเป็น "จุด" หรือ "ประ" ของมอร์ส ทำให้เข็มแกว่งไปมา ทำให้เกิดการกระจัดของเส้น ซึ่งสามารถอ่านได้จากเทป ด้วยเครื่องรับอัตโนมัติดังกล่าว เจ้าหน้าที่วิทยุจึงไม่จำเป็นต้องติดตามเครื่องรับอย่างต่อเนื่อง

สัญญาณจากเครื่องส่งสัญญาณ Spark Gap ประกอบด้วยคลื่นหน่วงซ้ำที่อัตราความถี่เสียงตั้งแต่ 120 ถึง 4,000 ต่อวินาที ดังนั้นในหูฟังสัญญาณจึงฟังดูเหมือนเสียงดนตรีหรือเสียงหึ่งๆ และรหัสมอร์สเป็น "จุด" และ "ขีดกลาง" " เสียงเหมือนเสียงบี๊บ

บุคคลแรกที่ใช้คลื่นวิทยุเพื่อการสื่อสารคือGuglielmo Marconi [27] [30] มาร์โคนีประดิษฐ์คิดค้นตัวเองขึ้นมาเพียงเล็กน้อย แต่เขาเป็นคนแรกที่เชื่อว่าวิทยุอาจเป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่ใช้งานได้จริง และได้พัฒนาระบบโทรเลขไร้สายเครื่องส่ง และเครื่องรับระบบแรกโดยลำพัง เริ่มต้นในปี พ.ศ. 2437–5 [30]โดยส่วนใหญ่ ปรับปรุงเทคโนโลยีที่ผู้อื่นคิดค้น [27] [31] [32] [33] [34] [35] Oliver LodgeและAlexander Popovกำลังทดลองอุปกรณ์รับคลื่นวิทยุที่คล้ายกันในเวลาเดียวกันในปี พ.ศ. 2437–2538 [32] [36]แต่พวกมัน ไม่รู้ว่าได้ส่งรหัสมอร์สในช่วงเวลานี้[27] [30]เพียงสตริงสุ่มพัลส์ ดังนั้น Marconi จึงมักจะได้รับเครดิตในการสร้างเครื่องรับวิทยุเครื่องแรก

เครื่องรับ Coherer


เครื่องรับวิทยุเครื่องแรกที่คิดค้นโดย Marconi, Oliver LodgeและAlexander Popov ในปี 1894-5 ใช้ เครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุแบบดั้งเดิมที่เรียกว่าcohererซึ่งคิดค้นในปี 1890 โดยEdouard Branlyและปรับปรุงโดย Lodge และ Marconi [22] [27] [29] [32] [36] [37] [38]เครื่องเชื่อมเป็นหลอดแก้วที่มีอิเล็กโทรดโลหะอยู่ที่ปลายแต่ละด้าน โดยมีผงโลหะหลวมอยู่ระหว่างอิเล็กโทรด [22] [27] [39] ในตอนแรกมันมี ความต้านทานสูง. เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าความถี่วิทยุกับอิเล็กโทรด ความต้านทานลดลงและนำไฟฟ้าได้ ในเครื่องรับ coherer จะเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเสาอากาศและกราวด์ นอกจากเสาอากาศแล้ว Coherer ยังเชื่อมต่ออยู่ในวงจรDCพร้อมแบตเตอรี่และรีเลย์ เมื่อคลื่นวิทยุที่เข้ามาลดความต้านทานของ coherer กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จะไหลผ่าน โดยเปิดรีเลย์เพื่อส่งเสียงกริ่งหรือทำเครื่องหมายบนเทปกระดาษในเครื่องบันทึกแบบกาลักน้ำ เพื่อที่จะคืนสภาพตัวเชื่อมโยงกลับสู่สถานะไม่นำไฟฟ้าก่อนหน้านี้เพื่อรับคลื่นวิทยุพัลส์ถัดไป จะต้องแตะกลไกเพื่อรบกวนอนุภาคโลหะ [22] [27] [36] [40]สิ่งนี้ทำได้โดย "decoherer" ซึ่งเป็นลูกตุ้มที่กระทบท่อ ดำเนินการโดยแม่เหล็กไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนโดยรีเลย์

เครื่องมือเชื่อมโยงเป็นอุปกรณ์โบราณที่คลุมเครือ และแม้กระทั่งทุกวันนี้ก็ยังมีความไม่แน่นอนบางประการเกี่ยวกับกลไกทางกายภาพที่แน่นอนในการทำงานของอุปกรณ์ประเภทต่างๆ [22] [31] [41]อย่างไรก็ตาม จะเห็นได้ว่าโดยพื้นฐานแล้วมันเป็น อุปกรณ์ แบบ bistableซึ่งเป็นสวิตช์ที่ทำงานด้วยคลื่นวิทยุ และดังนั้นจึงไม่มีความสามารถในการแก้ไขคลื่นวิทยุเพื่อ ดีมอดูเลตแอมพลิจูด มอดูเลตในภายหลัง( AM) การส่งสัญญาณวิทยุที่มีเสียง [22] [31]

ในการทดลองชุดยาว มาร์โคนีพบว่าการใช้เสาอากาศ แบบลวดโมโนโพลยกระดับ แทนเสาอากาศไดโพล ของเฮิรตซ์ เขาสามารถส่งสัญญาณในระยะทางที่ไกลกว่า เลยส่วนโค้งของโลก แสดงให้เห็นว่าวิทยุไม่ได้เป็นเพียงความอยากรู้อยากเห็นในห้องปฏิบัติการ แต่เป็นวิธีการสื่อสารที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ สิ่งนี้ถึงจุดสูงสุดในการส่งสัญญาณไร้สายข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกในประวัติศาสตร์ของเขาเมื่อวันที่ 12 ธันวาคม พ.ศ. 2444 จากPoldhu, CornwallถึงSt. John's, Newfoundlandซึ่งเป็นระยะทาง 3,500 กม. (2,200 ไมล์) ซึ่งได้รับการรับโดย coherer [31] [35]อย่างไรก็ตาม ช่วงปกติของเครื่องรับเชื่อมโยงกันแม้จะมีเครื่องส่งอันทรงพลังในยุคนี้ก็ยังถูกจำกัดอยู่เพียงไม่กี่ร้อยไมล์

อุปกรณ์เชื่อมโยงยังคงเป็นเครื่องตรวจจับหลักที่ใช้ในเครื่องรับวิทยุยุคแรกๆ เป็นเวลาประมาณ 10 ปี[39]จนกระทั่งถูกแทนที่ด้วยเครื่องตรวจจับคริสตัลและเครื่องตรวจจับด้วยไฟฟ้าในราวปี พ.ศ. 2450 แม้จะมีการพัฒนามากมาย แต่ก็เป็นอุปกรณ์ที่ไม่น่าพอใจอย่างมาก [22] [27]มันไม่ไวมากนัก และยังตอบสนองต่อสัญญาณรบกวนวิทยุ ที่หุนหันพลันแล่น ( RFI ) เช่น การเปิดหรือปิดไฟในบริเวณใกล้เคียง เช่นเดียวกับสัญญาณที่ต้องการ [27] [39]เนื่องจากกลไก "การแตะกลับ" เชิงกลที่ยุ่งยาก จึงถูกจำกัดไว้ที่อัตราการส่งข้อมูลประมาณ 12-15 คำต่อนาทีของรหัสมอร์สในขณะที่เครื่องส่งประกายไฟสามารถส่งมอร์สได้ถึง 100 WPM ด้วย เครื่องเทปกระดาษ [42] [43]

เครื่องตรวจจับต้นอื่น ๆ

การทดลองใช้สมองมนุษย์เป็นเครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุ พ.ศ. 2445

ประสิทธิภาพที่ย่ำแย่ของผู้เชื่อมโยงได้กระตุ้นให้เกิดการวิจัยจำนวนมากเพื่อค้นหาเครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุที่ดีกว่า และหลายอย่างก็ถูกประดิษฐ์ขึ้น มีการลองใช้อุปกรณ์แปลก ๆ บางอย่าง; นักวิจัยทดลองโดยใช้ขากบ[44]และแม้แต่สมองมนุษย์[45]จากศพเป็นเครื่องตรวจจับ [22] [46]

ในช่วงปีแรกของศตวรรษที่ 20 มีการทดลองการใช้แอมพลิจูดมอดูเลชั่น (AM) เพื่อส่งสัญญาณเสียงทางวิทยุ ( วิทยุโทรศัพท์ ) เป้าหมายที่สองของการวิจัยเครื่องตรวจจับคือการค้นหาเครื่องตรวจจับที่สามารถถอดรหัสสัญญาณ AM โดยแยก สัญญาณ เสียง ออก จากคลื่นพาหะวิทยุ จากการลองผิดลองถูกพบว่าสามารถทำได้โดยเครื่องตรวจจับที่แสดง "การนำไฟฟ้าแบบอสมมาตร"; อุปกรณ์ที่นำกระแสไปในทิศทางเดียวแต่ไม่นำกระแสไปในทิศทางอื่น วิธีนี้ช่วยแก้ไขสัญญาณวิทยุกระแสสลับ โดยถอดด้านหนึ่งของวงจรพาหะออก ปล่อยให้ กระแส DCที่เป็นจังหวะซึ่งแอมพลิจูดแปรผันตามสัญญาณมอดูเลชั่นเสียง เมื่อนำไปใช้กับหูฟัง สิ่งนี้จะสร้างเสียงที่ส่งออกมา

ด้านล่างนี้คือเครื่องตรวจจับที่มีการใช้งานอย่างกว้างขวางก่อนที่หลอดสุญญากาศจะเข้ามาครอบครองในราวปี พ.ศ. 2463 [48] [49]ทั้งหมดยกเว้นเครื่องตรวจจับแม่เหล็กที่สามารถแก้ไขได้และรับสัญญาณ AM:

เครื่องตรวจจับแม่เหล็ก
  • เครื่องตรวจจับแม่เหล็ก - พัฒนาโดย Guglielmo Marconiในปี 1902 จากวิธีการที่คิดค้นโดย Ernest Rutherfordและใช้โดย Marconi Co. จนกระทั่งได้นำหลอดสุญญากาศ Audion มาใช้ประมาณปี 1912 นี่คืออุปกรณ์ทางกลที่ประกอบด้วยแถบลวดเหล็กที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งผ่านระหว่างสอง รอกหมุนด้วยกลไกไขลาน [50] [51] [52] [53]ลวดเหล็กผ่านขดลวดละเอียดที่ติดอยู่กับเสาอากาศ ในสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยแม่เหล็กสองฮิสเทรีซิสของเหล็กจะกระตุ้นให้เกิดกระแสในขดลวดเซ็นเซอร์ทุกครั้งที่สัญญาณวิทยุผ่านขดลวดที่น่าตื่นเต้น เครื่องตรวจจับแม่เหล็กถูกใช้กับตัวรับสัญญาณบนเรือเนื่องจากไม่ไวต่อการสั่นสะเทือน ส่วนหนึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถานีไร้สายของเรืออาร์เอ็มเอส ไททานิกซึ่งใช้เพื่อขอความช่วยเหลือในช่วงเหตุการณ์ล่มอันโด่งดังเมื่อวันที่ 15 เมษายน พ.ศ. 2455 [54]
เครื่องตรวจจับไฟฟ้า
  • เครื่องตรวจจับด้วยไฟฟ้า ("บาร์เร็ตเตอร์ของเหลว ") - ประดิษฐ์ขึ้นในปี 1903 โดย Reginald Fessendenโดยประกอบด้วยลวดแพลตตินัมชุบเงินบางๆ อยู่ในแท่งแก้ว โดยมีปลายสัมผัสกับพื้นผิวของถ้วยกรดไนตริก [22] [51] [55] [56] [57]การกระทำด้วยไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสในทิศทางเดียวเท่านั้น เครื่องตรวจจับนี้ถูกใช้จนถึงประมาณปี พ.ศ. 2453 [51]เครื่องตรวจจับด้วยไฟฟ้าที่เฟสเซนเดนได้ติดตั้งบนเรือของกองทัพเรือสหรัฐฯ ได้รับการออกอากาศวิทยุ AM ครั้งแรก ในวันคริสต์มาสอีฟ พ.ศ. 2449 ซึ่งเป็นค่ำคืนแห่งเพลงคริสต์มาสที่ส่งโดยเฟสเซนเดนโดยใช้เครื่องส่งกระแสสลับตัวใหม่ของเขา [22]
  • เทอร์โมโอนิกไดโอด (เฟลมมิ่งวาล์ว ) - หลอดสุญญากาศหลอดแรกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1904 โดยจอห์น แอมโบรส เฟลมมิ ประกอบด้วยหลอดแก้วอพยพที่มีขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว ได้แก่ แคโทดที่ ประกอบด้วย ไส้ลวดร้อนคล้ายกับหลอดไส้ และโลหะ แผ่นขั้วบวก _ [29] [58] [59] [60]เฟลมมิง ที่ปรึกษาของมาร์โคนี ประดิษฐ์วาล์วให้เป็นเครื่องตรวจจับที่ละเอียดอ่อนมากขึ้นสำหรับการรับสัญญาณไร้สายข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก เส้นใยถูกให้ความร้อนด้วยกระแสไฟฟ้าที่แยกจากกันและปล่อยอิเล็กตรอนเข้าไปในหลอดโดยการปล่อยความร้อนซึ่งเป็นผลกระทบที่โธมัส เอดิสัน ค้น พบ สัญญาณวิทยุถูกใช้ระหว่างแคโทดและแอโนด เมื่อขั้วบวกเป็นบวก กระแสไฟฟ้าของอิเล็กตรอนจะไหลจากแคโทดไปยังขั้วบวก แต่เมื่อขั้วบวกเป็นลบ อิเล็กตรอนจะถูกผลักไสและไม่มีกระแสไฟฟ้าไหล วาล์วเฟลมมิ่งถูกใช้ในขอบเขตที่จำกัดแต่ไม่ได้รับความนิยมเนื่องจากมีราคาแพง มีอายุการใช้งานของไส้หลอดจำกัด และไม่มีความไวเท่ากับเครื่องตรวจจับด้วยไฟฟ้าหรือคริสตัล [58]
เครื่องตรวจจับหนวดแมวกาเลนาจากวิทยุคริสตัล ในปี ค.ศ. 1920

ในยุคหลอดสุญญากาศ คำว่า "เครื่องตรวจจับ" เปลี่ยนจากความหมายเครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุเป็นหมายถึงเครื่องดีโมดูเลเตอร์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สามารถแยกสัญญาณเสียงจากสัญญาณวิทยุได้ นั่นคือความหมายของมันในวันนี้

การปรับแต่ง

"การปรับ" หมายถึงการปรับความถี่ของเครื่องรับให้เป็นความถี่ของการส่งสัญญาณวิทยุที่ต้องการ เครื่องรับเครื่องแรกไม่มีวงจรที่ปรับจูน เครื่องตรวจจับเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเสาอากาศและกราวด์ เนื่องจากไม่มีส่วนประกอบในการเลือกความถี่ใดๆ นอกเหนือจากเสาอากาศ แบน ด์วิดธ์ของเครื่องรับจึงเท่ากับแบนด์วิดธ์กว้างของเสาอากาศ [28] [29] [37] [63] สิ่งนี้เป็นที่ยอมรับและจำเป็นด้วยซ้ำ เพราะเครื่องส่งสัญญาณประกายไฟ Hertzian ตัวแรกยังขาดวงจรปรับจูนอีกด้วย เนื่องจากธรรมชาติของประกายไฟที่หุนหันพลันแล่น พลังงานของคลื่นวิทยุจึงถูกกระจายไปทั่วย่านความถี่ที่กว้างมาก [64] [65]เพื่อที่จะได้รับพลังงานเพียงพอจากสัญญาณไวด์แบนด์นี้ เครื่องรับจะต้องมีแบนด์วิธที่กว้างด้วย

เมื่อมีเครื่องส่งประกายไฟมากกว่าหนึ่งเครื่องแผ่รังสีในพื้นที่ที่กำหนด ความถี่ของตัวส่งประกายไฟจึงทับซ้อนกัน ดังนั้นสัญญาณจึงรบกวนซึ่งกันและกัน ส่งผลให้เกิดการรับสัญญาณที่อ่านไม่ออก [28] [63] [66]จำเป็นต้องมีวิธีการบางอย่างเพื่อให้เครื่องรับสามารถเลือกสัญญาณของเครื่องส่งสัญญาณที่จะรับได้ [66] [67]ความยาวคลื่นหลายอันที่เกิดจากเครื่องส่งสัญญาณที่ปรับจูนไม่ดีทำให้สัญญาณ "หน่วง" หรือตายลง ลดกำลังและระยะการส่งสัญญาณลงอย่างมาก ในปีพ.ศ. 2435 วิลเลียม ครูกส์ได้บรรยาย เรื่องวิทยุ [69] ซึ่งเขาแนะนำให้ใช้เสียงสะท้อนเพื่อลดแบนด์วิธของเครื่องส่งและเครื่องรับ เครื่องส่งสัญญาณที่แตกต่างกันสามารถ "ปรับ" เพื่อส่งสัญญาณในความถี่ที่ต่างกันได้เพื่อไม่ให้รบกวน [35] [64] [70] เครื่องรับก็จะมีวงจรเรโซแนนซ์ (วงจรปรับ) และสามารถรับการส่งสัญญาณเฉพาะได้โดยการ "จูน" วงจรเรโซแนนซ์ของมันให้มีความถี่เดียวกันกับเครื่องส่ง คล้ายคลึงกับการปรับจูนเครื่องดนตรี เสียงสะท้อนกับอีกคนหนึ่ง นี่คือระบบที่ใช้ในวิทยุสมัยใหม่ทั้งหมด

การปรับจูนถูกนำมาใช้ในการทดลองดั้งเดิมของเฮิรตซ์[71]และการประยุกต์ใช้การปรับจูนในทางปฏิบัติปรากฏขึ้นในช่วงต้นถึงกลางทศวรรษที่ 1890 ในระบบไร้สายที่ไม่ได้ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการสื่อสารทางวิทยุ การบรรยายในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2436 ของ นิโคลา เทสลาสาธิตการส่งพลังงานแบบไร้สายเพื่อให้แสงสว่าง (โดยหลักคือสิ่งที่เขาคิดว่าเป็นการนำภาคพื้นดิน[72] ) รวมถึงองค์ประกอบของการปรับจูนด้วย ระบบไฟส่องสว่างแบบไร้สายประกอบด้วยหม้อแปลงเรโซแนนซ์ที่มีสายดินกระตุ้นด้วยประกายไฟ พร้อมด้วยเสาอากาศแบบลวดซึ่งส่งกำลังข้ามห้องไปยังหม้อแปลงเรโซแนนซ์อีกตัวที่ปรับตามความถี่ของเครื่องส่งสัญญาณ ซึ่งจุดไฟให้กับหลอด Geissler [32] [70]การใช้การปรับจูนในพื้นที่ว่าง "คลื่น Hertzian" (วิทยุ) ได้รับการอธิบายและสาธิตในการบรรยายของ Oliver Lodge ในปี 1894 เกี่ยวกับงานของ Hertz ในขณะนั้น ลอดจ์กำลังสาธิตคุณสมบัติทางฟิสิกส์และการมองเห็นของคลื่นวิทยุ แทนที่จะพยายามสร้างระบบการ สื่อสารแต่เขาก็ยังคงพัฒนาวิธีการ (จดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2440) ในการปรับจูนวิทยุ (สิ่งที่เขาเรียกว่า "ซินโทนี") รวมถึงการใช้ตัวเหนี่ยวนำแบบแปรผันเพื่อปรับเสาอากาศ [74] [75] [76]

ในปี ค.ศ. 1897 ข้อดีของระบบปรับจูนเริ่มชัดเจน และ Marconi และนักวิจัยไร้สายคนอื่นๆ ได้รวมวงจรปรับจูนซึ่งประกอบด้วยตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เข้ากับเครื่องส่งและเครื่องรับ [28] [32] [35] [37] [63] [75]วงจรปรับสัญญาณทำหน้าที่เหมือนอะนาล็อกไฟฟ้าของส้อมเสียง มันมีอิมพีแดนซ์ สูง ที่ความถี่เรโซแนนซ์แต่มีอิมพีแดนซ์ต่ำที่ความถี่อื่นๆ ทั้งหมด เชื่อมต่อระหว่างเสาอากาศกับเครื่องตรวจจับ โดยทำหน้าที่เป็นตัวกรองแบนด์พาสโดยส่งสัญญาณของสถานีที่ต้องการไปยังเครื่องตรวจจับ แต่กำหนดเส้นทางสัญญาณอื่นๆ ทั้งหมดลงกราวด์ [29]ความถี่ของสถานีที่ได้รับfถูกกำหนดโดยความจุ Cและตัวเหนี่ยวนำ Lในวงจรที่ปรับ:

การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำ
เครื่องรับเชื่อมโยงแบบเหนี่ยวนำคู่ของ Marconi จากสิทธิบัตร "สี่วงจร" ของเขาในเดือนเมษายน พ.ศ. 2443 ที่เป็นที่ถกเถียงกัน 7,777.

เพื่อที่จะปฏิเสธสัญญาณรบกวนวิทยุและการรบกวนจากเครื่องส่งสัญญาณอื่นๆ ที่มีความถี่ใกล้เคียงไปยังสถานีที่ต้องการ ตัวกรองแบนด์พาส (วงจรปรับ) ในเครื่องรับจะต้องมี แบนด์ วิดท์ที่แคบ ซึ่งจะทำให้คลื่นความถี่แคบผ่านไปได้เท่านั้น [28] [29]รูปแบบของตัวกรองแบนด์พาสที่ใช้ในเครื่องรับตัวแรก ซึ่งยังคงใช้ในเครื่องรับจนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ คือวงจรแบบ double-tuned inductive-coupleหรือ หม้อแปลงเรโซแนนซ์ ( หม้อแปลงออ สซิลเลชันหรือหม้อแปลง RF) . [28] [32] [35] [37] [75] [77]เสาอากาศและกราวด์เชื่อมต่อกับขดลวดซึ่งเชื่อมต่อด้วยแม่เหล็กกับขดลวดที่สองโดยมีตัวเก็บประจุพาดผ่าน ซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องตรวจจับ . [29]กระแสสลับ RF จากเสาอากาศผ่านขดลวดปฐมภูมิทำให้เกิดสนามแม่เหล็กซึ่งเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิที่ป้อนให้กับเครื่องตรวจจับ ทั้งวงจรหลักและวงจรรองได้รับการปรับจูน [63]ขดลวดปฐมภูมิสะท้อนกับความจุของเสาอากาศ ในขณะที่ขดลวดทุติยภูมิสะท้อนกับตัวเก็บประจุที่ขวางอยู่ ทั้งสองถูกปรับให้มีความถี่เรโซแนนซ์ เท่า กัน

วงจรนี้มีข้อดีสองประการ [29]ประการหนึ่งคือการใช้อัตราส่วนการหมุนที่ถูกต้องอิมพีแดนซ์ของเสาอากาศสามารถจับคู่กับอิมพีแดนซ์ของเครื่องรับ เพื่อถ่ายโอนพลังงาน RF สูงสุดไปยังเครื่องรับ การจับคู่อิมพีแดนซ์เป็นสิ่งสำคัญในการบรรลุช่วงการรับสูงสุดในเครื่องรับแบบไม่มีการขยายสัญญาณในยุคนี้ [25] [29]คอยล์มักจะมีก๊อกซึ่งสามารถเลือกได้โดยสวิตช์หลายตำแหน่ง ข้อได้เปรียบประการที่สองก็คือ เนื่องจาก "การเชื่อมต่อแบบหลวม" จึงมีแบนด์วิธที่แคบกว่าวงจรที่ปรับจูน แบบธรรมดามาก และสามารถปรับแบนด์วิดท์ได้ [28] [77]ไม่เหมือนในหม้อแปลงไฟฟ้าทั่วไป ขดลวดทั้งสอง "เชื่อมต่ออย่างหลวม ๆ"; แยกทางกายภาพเพื่อไม่ให้สนามแม่เหล็กทั้งหมดจากสนามแม่เหล็กหลักผ่านสนามแม่เหล็กทุติยภูมิ ลดการเหนี่ยวนำร่วมกัน สิ่งนี้ทำให้วงจรจูนคู่ปรับจูนได้ "คมชัด" มาก โดยมีแบนด์วิธแคบกว่าวงจรจูนเดี่ยว ในข้อต่อหลวม "ประเภทกองทัพเรือ" (ดูรูป)ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายกับตัวรับคริสตัลคอยล์ทุติยภูมิที่มีขนาดเล็กกว่าถูกติดตั้งบนชั้นวางซึ่งสามารถเลื่อนเข้าหรือออกจากคอยล์ปฐมภูมิได้ เพื่อเปลี่ยนแปลงความเหนี่ยวนำร่วมกันระหว่างคอยล์ [28] [78] เมื่อผู้ปฏิบัติงานพบสัญญาณรบกวนที่ความถี่ใกล้เคียง, รองสามารถเลื่อนออกจากหลักหลัก, ลดการเชื่อมต่อ, ซึ่งทำให้แบนด์วิธแคบลง, ปฏิเสธสัญญาณรบกวน. ข้อเสียคือการปรับทั้งสามแบบในข้อต่อหลวม - การปรับจูนหลัก, การปรับจูนรอง และข้อต่อ - เป็นแบบโต้ตอบ; เปลี่ยนอันหนึ่งเปลี่ยนอันอื่น ดังนั้นการปรับจูนสถานีใหม่จึงเป็นกระบวนการของการปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่อง

การเลือกสรรมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อเครื่องส่งสัญญาณประกายไฟถูกแทนที่ด้วย เครื่องส่งสัญญาณ คลื่นต่อเนื่องซึ่งส่งผ่านย่านความถี่แคบ และการแพร่ภาพกระจายเสียงนำไปสู่การแพร่ขยายของสถานีวิทยุที่มีระยะห่างใกล้เคียงกันซึ่งอัดแน่นไปด้วยสเปกตรัมวิทยุ หม้อแปลงเรโซแนน ซ์ ยังคงถูกใช้เป็นตัวกรองแบนด์พาสในวิทยุหลอดสุญญากาศ และ มีการคิดค้นรูปแบบใหม่ เช่น เครื่องวัดความแปรปรวน ข้อดีอีกประการหนึ่งของหม้อแปลงปรับจูนคู่สำหรับการรับสัญญาณ AM ก็คือเมื่อปรับอย่าง เหมาะสม แล้ว จะมีเส้นโค้งการตอบสนองความถี่ "แบนราบ" ซึ่งตรงข้ามกับการตอบสนอง "พีค "ของวงจรปรับจูนเดี่ยว ซึ่งช่วยให้สามารถส่งผ่านแถบด้านข้างของการปรับ AM ที่ด้านใดด้านหนึ่งของพาหะได้โดยมีการบิดเบือนเล็กน้อย ไม่เหมือนวงจรที่ปรับจูนวงจรเดียวซึ่งจะลดทอนความถี่เสียงที่สูงกว่า จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ตัวกรองแบนด์พาสในวงจรซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ที่ใช้ในเครื่องรับสมัยใหม่ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นด้วยหม้อแปลงเรโซแนนซ์ที่เรียกว่าหม้อแปลง IF

ข้อพิพาทด้านสิทธิบัตร

ระบบวิทยุเริ่มแรกของ Marconi มีการปรับจูนได้ค่อนข้างแย่ซึ่งจำกัดช่วงและเพิ่มการรบกวน เพื่อเอาชนะข้อเสียเปรียบนี้ เขาได้พัฒนาระบบวงจรสี่วงจรพร้อมคอยล์ที่ปรับจูนใน " ซินโทนี " ที่ทั้งเครื่องส่งและตัวรับ สิทธิบัตรอังกฤษ # 7,777 (สี่เจ็ด) ของเขาในปี 1900 สำหรับการปรับแต่งที่ยื่นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2443 และได้รับในอีกหนึ่งปีต่อมาได้เปิดประตูสู่ข้อพิพาทด้านสิทธิบัตรเนื่องจากละเมิดสิทธิบัตร Syntonic ของ Oliver Lodge ซึ่งยื่นครั้งแรกในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2440 เช่นเดียวกับ สิทธิบัตรที่ยื่นโดยFerdinand Braun มาร์โคนีสามารถรับสิทธิบัตรในสหราชอาณาจักรและฝรั่งเศสได้ แต่สิทธิบัตรสี่วงจรที่ปรับแล้วของเขาในเวอร์ชันสหรัฐอเมริกาซึ่งยื่นในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2443 ในตอนแรกถูกปฏิเสธเนื่องจากถูกคาดการณ์ไว้โดยระบบการปรับแต่งของลอดจ์ และเวอร์ชันที่เติมใหม่ถูกปฏิเสธเนื่องจาก สิทธิบัตรก่อนหน้านี้โดย Braun และ Lodge คำชี้แจงเพิ่มเติมและส่งใหม่ถูกปฏิเสธเนื่องจากละเมิดส่วนหนึ่งของสิทธิบัตรสองฉบับก่อนหน้านี้ที่เทสลาได้รับสำหรับระบบส่งกำลังแบบไร้สายของเขา ทนายความของมาร์โคนีสามารถยื่นสิทธิบัตรที่ส่งใหม่อีกครั้งโดยผู้ตรวจสอบอีกคนหนึ่งซึ่งในตอนแรกปฏิเสธเนื่องจากสิทธิบัตรการปรับแต่งของจอห์น สโตน สโตนที่มีอยู่ก่อนแล้วแต่ในที่สุดก็ได้รับการอนุมัติในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2447 โดยมีพื้นฐานมาจากระบบที่เป็นเอกลักษณ์ของการเหนี่ยวนำตัวแปร การปรับแต่งที่แตกต่างจากสโตน[84] [85]ที่ปรับตามความยาวของเสาอากาศที่แตกต่างกัน เมื่อสิทธิบัตร Syntonic ของ Lodge ได้รับการต่ออายุในปี พ.ศ. 2454 ไปอีก 7 ปี บริษัท Marconi ตกลงที่จะยุติข้อพิพาทด้านสิทธิบัตรนั้น โดย ซื้อบริษัทวิทยุของ Lodge พร้อมสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2455 โดยให้สิทธิบัตรลำดับความสำคัญที่พวกเขาต้องการ ข้อพิพาทด้านสิทธิบัตรอื่น ๆ จะเพิ่มขึ้นตลอดหลายปีที่ผ่านมา ซึ่งรวมถึง คำตัดสินของ ศาลฎีกาสหรัฐ ในปี พ.ศ. 2486 เกี่ยวกับความสามารถของบริษัท Marconi ในการฟ้องร้องรัฐบาลสหรัฐเรื่องการละเมิดสิทธิบัตรในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1ศาลปฏิเสธคำฟ้องของบริษัท Marconi โดยกล่าวว่าสามารถทำได้ ไม่ฟ้องการละเมิดสิทธิบัตรเมื่อสิทธิบัตรของตนเองดูเหมือนจะไม่มีลำดับความสำคัญเหนือสิทธิบัตรของลอดจ์ สโตน และเทสลา [32] [70]

เครื่องรับวิทยุคริสตัล

แม้ว่าจะถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1904 ในยุคโทรเลขไร้สาย แต่เครื่องรับวิทยุคริสตัลยังสามารถแก้ไขการส่งสัญญาณ AM และทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมสู่ยุคการออกอากาศ นอกจากจะเป็นประเภทหลักที่ใช้ในสถานีเชิงพาณิชย์ในยุคโทรเลขไร้สายแล้ว ยังถือเป็นเครื่องรับเครื่องแรกที่ประชาชนทั่วไปนำไปใช้อย่างแพร่หลายอีกด้วย [88]ในช่วงสองทศวรรษแรกของศตวรรษที่ 20 เมื่อสถานีวิทยุเริ่มส่งสัญญาณเสียง AM ( วิทยุโทรศัพท์ ) แทนที่จะเป็นวิทยุโทรเลข การฟังวิทยุกลายเป็นงานอดิเรกยอดนิยม และคริสตัลเป็นเครื่องตรวจจับที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุด ผู้คนนับล้านที่ซื้อหรือผลิตเครื่องรับที่เชื่อถือได้ราคาไม่แพงเหล่านี้เองได้สร้างกลุ่มผู้ฟังจำนวนมากสำหรับการออกอากาศทางวิทยุ ครั้งแรก ซึ่งเริ่มขึ้นในราวปี พ.ศ. 2463 ในช่วงปลายทศวรรษปี ค.ศ. 1920เครื่องรับคริสตัลถูกแทนที่ด้วยเครื่องรับแบบหลอดสุญญากาศและล้าสมัยในเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม เยาวชนและคนยากจนยังคงใช้มันต่อไปจนกระทั่งสงครามโลกครั้งที่สอง [88]ทุกวันนี้ เครื่องรับวิทยุธรรมดาเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยนักเรียนเพื่อเป็นโครงงานวิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษา

วิทยุคริสตัลใช้เครื่องตรวจจับหนวดแมวซึ่งคิดค้นโดย Harrison HC Dunwoody และGreenleaf Whittier Pickardในปี 1904 เพื่อแยกเสียงออกจากสัญญาณความถี่วิทยุ [29] [51] [90] ประกอบด้วยคริสตัลแร่ ซึ่งมักเป็นกาลีนาซึ่งสัมผัสเบา ๆ ด้วยลวดสปริงอันละเอียด ("หนวดแมว") บนแขนที่ปรับได้ [51] [91] จุดเชื่อมต่อเซมิคอนดักเตอร์ แบบหยาบที่เกิดขึ้นทำหน้าที่เป็นไดโอดกั้นชอตกีซึ่งดำเนินการในทิศทางเดียวเท่านั้น เฉพาะตำแหน่งบนพื้นผิวคริสตัลเท่านั้นที่ทำงานเป็นจุดเชื่อมต่อของเครื่องตรวจจับ และจุดเชื่อมต่ออาจถูกรบกวนด้วยการสั่นสะเทือนเพียงเล็กน้อย ดังนั้นจึงพบไซต์ที่ใช้งานได้จากการลองผิดลองถูกก่อนการใช้งานแต่ละครั้ง เจ้าหน้าที่จะลากหนวดแมวข้ามคริสตัลจนกระทั่งวิทยุเริ่มทำงาน Frederick Seitz นักวิจัยด้านเซมิคอนดักเตอร์ในเวลาต่อมาเขียนว่า:

ความแปรปรวนดังกล่าวซึ่งมีขอบเขตใกล้เคียงกับสิ่งที่ดูลึกลับ ก่อกวนประวัติศาสตร์ยุคแรกๆ ของเครื่องตรวจจับคริสตัล และทำให้ผู้เชี่ยวชาญหลอดสุญญากาศจำนวนมากในรุ่นต่อๆ ไปมองว่าศิลปะของการแก้ไขคริสตัลนั้นเกือบจะไม่น่าเชื่อถือเลย [92]

วิทยุคริสตัลไม่ได้รับ การขยายและหมดพลังของคลื่นวิทยุที่ได้รับจากสถานีวิทยุ ดังนั้นจึงต้องฟังด้วยหูฟัง มันขับลำโพง ไม่ ได้ [29] [91] ต้องใช้เสาอากาศแบบลวดยาว และความไวของมันขึ้นอยู่กับขนาดของเสาอากาศ ระหว่างยุคไร้สาย มีการใช้ในสถานีคลื่นยาวเชิงพาณิชย์และการทหารที่มีเสาอากาศขนาดใหญ่เพื่อรับการรับส่งข้อมูลด้วยวิทยุโทรเลขระยะไกล แม้จะรวมถึงการจราจรข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกด้วยก็ตาม [93] [94] อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ในการรับสถานีออกอากาศ ชุดคริสตัลประจำบ้านทั่วไปจะมีระยะที่จำกัดมากขึ้นประมาณ 25 ไมล์ [95]ในวิทยุคริสตัลที่ซับซ้อน วงจรปรับแบบ "หลวมคัปเปลอร์" แบบเหนี่ยวนำคู่ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มค่าQ อย่างไรก็ตาม มันยังมีการเลือกสรร ที่ไม่ดี เมื่อเทียบกับเครื่องรับสมัยใหม่ [91]

ตัวรับเฮเทอโรไดน์และ BFO

เครื่องรับวิทยุที่มี Poulsen "tikker" ประกอบด้วย ดิสก์ สับเปลี่ยนที่หมุนด้วยมอเตอร์เพื่อขัดจังหวะพาหะ

ประมาณปี 1905 เครื่อง ส่งคลื่นต่อเนื่อง (CW) เริ่มเปลี่ยนเครื่องส่งประกายไฟสำหรับวิทยุโทรเลขเนื่องจากมีช่วงที่กว้างกว่ามาก เครื่องส่งคลื่นต่อเนื่องเครื่องแรกคือส่วนโค้ง Poulsenที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1904 และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ Alexandersonพัฒนาขึ้นในปี 1906–1910 ซึ่งถูกแทนที่ด้วยเครื่องส่งแบบหลอดสุญญากาศที่เริ่มต้นในราวปี1920

สัญญาณวิทยุโทรเลขแบบคลื่นต่อเนื่องที่ผลิตโดยเครื่องส่งเหล่านี้จำเป็นต้องใช้วิธีการรับที่แตกต่างออกไป [96] [97]สัญญาณวิทยุโทรเลขที่เกิดจากเครื่องส่งสปาร์คแกปประกอบด้วยเส้นคลื่นที่หน่วงซ้ำกันในอัตราเสียง ดังนั้น "จุด" และ "ขีดกลาง" ของรหัสมอร์สจึงได้ยินเป็นโทนเสียงหรือเสียงหึ่งๆ ในหูฟังของเครื่องรับ . อย่างไรก็ตาม สัญญาณวิทยุโทรเลขคลื่นต่อเนื่องแบบใหม่ประกอบด้วยพัลส์ของพาหะ ที่ไม่มีการมอดูเลต ( คลื่นไซน์ ) สิ่งเหล่านี้ไม่ได้ยินในหูฟังตัวรับ หากต้องการรับการมอดูเลตประเภทใหม่นี้ เครื่องรับต้องสร้างโทนเสียงบางอย่างระหว่างพัลส์ของพาหะ

อุปกรณ์ดิบชิ้นแรกที่ทำเช่นนี้คือtikker ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี 1908 โดยValdemar Poulsen [48] ​​[96] [98]นี่คือเครื่องขัดจังหวะแบบสั่นโดยมีตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตของจูนเนอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นโมดูเลเตอร์ พื้นฐาน ขัดจังหวะพาหะด้วยอัตราเสียง จึงทำให้เกิดเสียงหึ่งในหูฟังเมื่อมีพาหะอยู่ อุปกรณ์ที่คล้ายกันคือ "วงล้อโทน" ที่คิดค้นโดยรูดอล์ฟ โกลด์ชมิดต์ซึ่งเป็นล้อที่หมุนด้วยมอเตอร์โดยมีหน้าสัมผัสเว้นระยะห่างรอบเส้นรอบวง ซึ่งทำให้เกิดการสัมผัสกับแปรงที่อยู่กับที่

วงจรเครื่องรับวิทยุเฮเทอโรไดน์ของ Fessenden

ในปี 1901 Reginald Fessendenได้คิดค้นวิธีการที่ดีกว่าในการบรรลุเป้าหมายนี้ [96] [98] [99] [100]ในเครื่องรับเฮเทอโรไดน์ ของเขา สัญญาณวิทยุคลื่นไซน์แบบไม่มีการมอดูเลตที่ความถี่f Oออฟเซ็ตจากตัวพาคลื่นวิทยุขาเข้าf Cถูกนำไปใช้กับเครื่องตรวจจับแบบเรียงกระแส เช่นตัวตรวจจับคริสตัลหรือตัวตรวจจับด้วยไฟฟ้าพร้อมด้วยสัญญาณวิทยุจากเสาอากาศ ในเครื่องตรวจจับ สัญญาณทั้งสองผสมกัน ทำให้เกิด ความถี่ เฮเทอโรไดน์ ( บีต ) ใหม่สองความถี่ที่ผลรวมf C  +  f Oและความแตกต่างf C  −  f Oระหว่างความถี่เหล่านี้ เมื่อเลือกf Oอย่างถูกต้อง เฮเทอโรไดน์f C  −  f O ที่ต่ำกว่า จะอยู่ใน ช่วง ความถี่เสียงดังนั้นจึงได้ยินเสียงเป็นโทนเสียงในหูฟังทุกครั้งที่มีคลื่นพาหะ ดังนั้น "จุด" และ "ขีดกลาง" ของรหัสมอร์สจึงได้ยินเป็นเสียงบี๊บทางดนตรี จุดสนใจหลักของวิธีนี้ในช่วงก่อนการขยายสัญญาณก็คือ ตัวรับเฮเทอโรไดน์จะขยายสัญญาณจริง ๆ บ้าง โดยตัวตรวจจับมี "อัตราขยายของมิกเซอร์" [98]

เครื่องรับมีความล้ำหน้า เนื่องจากเมื่อถูกประดิษฐ์ขึ้น ไม่มีออสซิลเลเตอร์ที่สามารถสร้างคลื่นไซน์ความถี่วิทยุf Oได้อย่างเสถียรตามที่ต้องการ เฟส เซนเดนใช้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับความถี่วิทยุขนาดใหญ่ของเขาเป็นครั้งแรก[11]แต่สิ่งนี้ไม่เหมาะกับเครื่องรับทั่วไป เครื่องรับเฮเทอโรไดน์ยังคงเป็นที่สนใจในห้องปฏิบัติการจนกระทั่งแหล่งกำเนิดคลื่นต่อเนื่องขนาดกะทัดรัดราคาถูกปรากฏขึ้น นั่นคือออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบ หลอดสุญญากาศ [98]คิดค้นโดย เอ็ดวิน อาร์มสตรอง และอเล็กซานเดอร์ ไมสเนอร์ในปี พ.ศ. 2456 [48] [102]หลังจากนั้น มันก็กลายเป็นวิธีการมาตรฐานในการรับสัญญาณ วิทยุโทรเลข CW. ออสซิลเลเตอร์แบบเฮเทอโรไดน์เป็นบรรพบุรุษของบีตความถี่ออสซิลเลเตอร์ (BFO) ซึ่งใช้ในการรับวิทยุโทรเลขในเครื่องรับการสื่อสารในปัจจุบัน ออสซิลเลเตอร์แบบเฮเทอโรไดน์จะต้องได้รับการจูนใหม่ทุกครั้งที่ปรับเครื่องรับไปยังสถานีใหม่ แต่ใน เครื่องรับ ซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ สมัยใหม่ สัญญาณ BFO จะเต้นด้วยความถี่กลางคงที่ดังนั้น ออสซิลเลเตอร์ความถี่บีทจึงเป็นความถี่คงที่ได้

ต่อมาอาร์มสตรองได้ใช้หลักการเฮเทอโรไดน์ของเฟสเซนเดนในตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ของเขา(ด้านล่าง ) [98] [11]

ยุคหลอดสุญญากาศ

ต่างจากปัจจุบันนี้ เมื่อวิทยุเกือบทั้งหมดใช้รูปแบบของซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ที่หลากหลาย ในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 วิทยุแบบหลอดสุญญากาศใช้วงจรที่แข่งขันกันหลากหลาย
ในช่วง " ยุคทองของวิทยุ " (พ.ศ. 2463 ถึง พ.ศ. 2493) ครอบครัวต่างๆ จะมารวมตัวกันเพื่อฟังวิทยุที่บ้านในตอนเย็น เช่น คอนโซล Zenith รุ่น 12-S-568 จากปี พ.ศ. 2481 นี้ ซึ่งเป็นซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ 12 หลอดพร้อมการปรับปุ่มกดและ 12 - ลำโพงทรงกรวยขนาดนิ้ว

หลอดสุญญากาศ Audion ( triode ) ที่คิดค้นโดยLee De Forestในปี 1906 เป็น อุปกรณ์ ขยายเสียง ที่ใช้ งาน ได้จริงชิ้นแรก และปฏิวัติวิทยุ [58]เครื่องส่งแบบหลอดสุญญากาศได้เข้ามาแทนที่เครื่องส่งสัญญาณแบบประกายไฟ และทำให้มีความเป็นไปได้ของการมอดูเลต ใหม่สี่ประเภท : วิทยุ โทรเลข แบบคลื่นต่อเนื่อง (CW), การมอดูเลตแอ มพลิจูด (AM) ประมาณปี 1915 ซึ่งสามารถส่งผ่านเสียง (เสียง), การมอดูเลตความถี่ (FM) ประมาณปี 1938 ซึ่งมีมาก ปรับปรุงคุณภาพเสียงและแถบข้างเดียว (SSB)

หลอดสุญญากาศที่กำลังขยายใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือเต้ารับไฟฟ้าเพื่อเพิ่มกำลังของสัญญาณวิทยุ ดังนั้นตัวรับหลอดสุญญากาศจึงอาจมีความไวมากกว่าและมีระยะการรับสัญญาณที่มากกว่าเครื่องรับแบบไม่มีแอมปลิฟายเออร์รุ่นก่อนๆ พลังเอาต์พุตเสียงที่เพิ่มขึ้นยังช่วยให้สามารถขับเคลื่อนลำโพงแทนหูฟังทำให้สามารถฟังได้มากกว่าหนึ่งคน ลำโพงตัวแรกถูกผลิตขึ้นประมาณปี 1915 การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลให้การฟังวิทยุพัฒนาไปอย่างรวดเร็วจากงานอดิเรกเดี่ยวๆ มาเป็นงานอดิเรกยอดนิยมทางสังคมและครอบครัว การพัฒนาแอมพลิจูดมอดูเลชั่น (AM) และเครื่องส่งสัญญาณแบบหลอดสุญญากาศในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 และความพร้อมใช้งานของหลอดรับแบบราคาถูกหลังสงคราม ได้ปูทางสำหรับการเริ่มต้นการออกอากาศแบบ AMซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในราวปี 1920

การเกิดขึ้นของวิทยุกระจายเสียงทำให้ตลาดเครื่องรับวิทยุเพิ่มขึ้นอย่างมาก และเปลี่ยนให้เป็นสินค้าอุปโภคบริโภค [103] [104] [105]ในช่วงต้นทศวรรษ 1920 เครื่องรับวิทยุเป็นอุปกรณ์ไฮเทคที่ต้องห้าม โดยมีปุ่มควบคุมและปุ่มควบคุมที่เป็นความลับจำนวนมากซึ่งต้องใช้ทักษะทางเทคนิคในการทำงาน ตั้งอยู่ในกล่องโลหะสีดำที่ไม่สวยงาม พร้อมด้วยกระป๋องดีบุก เสียงแตรลำโพง _ ในช่วงทศวรรษที่ 104เครื่องรับกระจายเสียงได้กลายเป็นเฟอร์นิเจอร์ชิ้นหนึ่งซึ่งบรรจุอยู่ในกล่องไม้ที่สวยงาม พร้อมด้วยการควบคุมที่เป็นมาตรฐานที่ใครๆ ก็สามารถใช้ได้ ซึ่งครอบครองสถานที่อันเป็นที่เคารพในห้องนั่งเล่นในบ้าน ในวิทยุยุคแรกๆ วงจรที่จูนหลายวงจรจำเป็นต้องใช้ปุ่มปรับหลายปุ่มเพื่อปรับจูนสถานีใหม่ นวัตกรรมที่ใช้งานง่ายที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือ "การปรับจูนด้วยปุ่มเดียว" ซึ่งทำได้โดยการเชื่อมโยงตัวเก็บประจุปรับจูนเข้าด้วยกันอย่างมีกลไก [104] [105]ลำโพงไดนามิกโคนที่ประดิษฐ์ขึ้นในปี 1924 ช่วยให้การตอบสนองความถี่ เสียงดีขึ้นอย่างมาก เมื่อเทียบกับลำโพงฮอร์นรุ่นก่อนๆ ทำให้สามารถเล่นเพลงได้อย่างเที่ยงตรงดี [104] [106]เพิ่มคุณสมบัติความสะดวกสบาย เช่น แป้นหมุนที่มีไฟขนาดใหญ่การควบคุมโทนเสียงการปรับปุ่มกดตัวแสดงการปรับและการควบคุมเกนอัตโนมัติ (AGC) [103] [105]ตลาดเครื่องรับแบ่งออกเป็นเครื่องรับกระจายเสียงและเครื่องรับการสื่อสาร ข้างต้น ซึ่งใช้สำหรับ การสื่อสาร ทางวิทยุสองทางเช่นวิทยุคลื่นสั้น [107]

เครื่องรับแบบหลอดสุญญากาศจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟหลายตัวที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกัน ซึ่งในวิทยุยุคแรกๆ จะได้รับพลังงานจากแบตเตอรี่ที่แยกจากกัน ภายในปี 1930 มีการพัฒนาท่อ เรียงกระแส อย่างเพียงพอ และแบตเตอรี่ราคาแพงก็ถูกแทนที่ด้วยแหล่งจ่ายไฟหม้อแปลงที่ทำงานนอกกระแสไฟฟ้าในบ้าน [103] [104]

หลอดสุญญากาศมีขนาดใหญ่ มีราคาแพง มีอายุการใช้งานที่จำกัด ใช้พลังงานจำนวนมาก และก่อให้เกิดความร้อนเหลือทิ้งจำนวนมาก ดังนั้นจำนวนหลอดที่ตัวรับสามารถมีได้ในเชิงเศรษฐกิจจึงเป็นปัจจัยที่จำกัด ดังนั้นเป้าหมายของการออกแบบตัวรับหลอดคือการให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจากหลอดจำนวนจำกัด การออกแบบเครื่องรับวิทยุหลักๆ ดังรายการด้านล่าง ได้รับการประดิษฐ์ขึ้นในยุคหลอดสุญญากาศ

ข้อบกพร่องในเครื่องรับหลอดสุญญากาศในยุคแรกๆ ก็คือระยะการขยายสัญญาณสามารถแกว่ง ทำหน้าที่เป็นออสซิลเลเตอร์ทำให้เกิดกระแสสลับความถี่วิทยุที่ไม่ต้องการ [29] [108] [109] การสั่นของปรสิตเหล่านี้ผสมกับพาหะของสัญญาณวิทยุในหลอดเครื่องตรวจจับ ทำให้เกิด เสียง บี ทโน้ต ( เฮเทอโรไดน์ ) เสียงนกหวีดครวญครางและเสียงหอนที่น่ารำคาญในผู้พูด การสั่นเกิดจากการป้อนกลับในแอมพลิฟายเออร์ เส้นทางป้อนกลับหลักอย่างหนึ่งคือความจุระหว่างเพลตและกริดในไตรโอด ยุคแรก ๆ [108] [109]ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดย วงจร นิวโทรไดน์และต่อมาก็มีการพัฒนาเทโทรดและเพนโทดในราวปี พ.ศ. 2473

Edwin Armstrongเป็นหนึ่งในบุคคลที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์เครื่องรับวิทยุ และในช่วงเวลานี้เขาได้คิดค้นเทคโนโลยีซึ่งยังคงครอบงำการสื่อสารทางวิทยุต่อไป เขาเป็นคน แรกที่ให้คำอธิบายที่ถูกต้องว่าหลอดไตรโอดของเดอ ฟอเรสต์ทำงานอย่างไร เขาคิดค้นเครื่องตอบรับออสซิลเลเตอร์เครื่องรับที่เกิดใหม่เครื่องรับซุปเปอร์รีเจนเนอเรชั่นเครื่องรับซุปเปอร์เฮเทอโรไดน์และการปรับความถี่ สมัยใหม่ (FM)

เครื่องรับหลอดสุญญากาศเครื่องแรก

เครื่องรับ Audion เชิงพาณิชย์เครื่องแรกของ De Forest คือ RJ6 ซึ่งเปิดตัวในปี 1914 ท่อ Audion จะถูกติดตั้งกลับหัวเสมอ โดยมีห่วงเส้นใยอันละเอียดอ่อนห้อยลงมา จึงไม่หย่อนและสัมผัสกับอิเล็กโทรดอื่นๆ ในหลอด
ตัวอย่างเครื่องรับสัญญาณกริดรั่วแบบไตรโอดหลอดเดียวจากปี 1920 ซึ่งเป็นเครื่องรับวิทยุแบบขยายเสียงชนิดแรก ในวงจรกริดรั่ว อิเล็กตรอนถูกดึงดูดเข้าสู่กริดในระหว่างครึ่งรอบบวกของสัญญาณวิทยุจะชาร์จตัวเก็บประจุกริดด้วยแรงดันลบไม่กี่โวลต์ทำให้กริดใกล้กับแรงดันคัตออฟดังนั้นหลอดจึงดำเนินการเฉพาะในช่วงครึ่งบวกเท่านั้น - รอบการแก้ไขผู้ให้บริการวิทยุ

หลอดสุญญากาศขยายเสียงหลอดแรกคือAudion ซึ่งเป็น ไตรโอดดิบถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1906 โดยLee De Forestเพื่อเป็นเครื่องตรวจจับ ที่มีความไวมากกว่า สำหรับเครื่องรับวิทยุ โดยการเพิ่มอิเล็กโทรดตัวที่สามให้กับเครื่องตรวจจับไดโอดเทอร์โมนิก ซึ่งก็คือวาล์วFleming [58] [79] [110] [111]ยังไม่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายจนกระทั่งความสามารถในการขยาย สัญญาณได้รับการยอมรับในราวปี พ.ศ. 2455 [58]เครื่องรับหลอดเครื่องแรก ประดิษฐ์โดย De Forest และสร้างโดยมือสมัครเล่นจนถึงกลางทศวรรษที่ 1920 ใช้ Audion เดี่ยวซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องตรวจจับการรั่วไหลของกริดซึ่งทั้งแก้ไขและขยายสัญญาณวิทยุ [79] [108] [112]มีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับหลักการทำงานของ Audion จนกระทั่งEdwin Armstrongอธิบายทั้งฟังก์ชันการขยายและ demodulating ในรายงานปี 1914 [113] [114] [115]วงจรตรวจจับกริดรั่วยังใช้ในรีเจนเนอเรชัน , สกว . และตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ ในยุคแรกๆ (ด้านล่าง)จนถึงคริสต์ทศวรรษ 1930

เพื่อให้มีกำลังเอาต์พุตเพียงพอในการขับเคลื่อนลำโพง จำเป็นต้องใช้หลอดสุญญากาศเพิ่มอีก 2 หรือ 3 ขั้นสำหรับการขยายเสียง และฟังวิทยุด้วยหูฟัง ดังนั้นแอมพลิฟายเออร์และลำโพงแบบหลอดในยุคแรกๆ จึงถูกขายเป็นส่วน เสริม

นอกเหนือจากการเพิ่ม ที่ต่ำมาก ประมาณ 5 และอายุการใช้งานสั้นประมาณ 30 – 100 ชั่วโมง Audion ดั้งเดิมยังมีลักษณะที่ไม่แน่นอนเพราะมันถูกอพยพไม่สมบูรณ์ เดอ ฟอเรสต์เชื่อว่าการแตกตัวเป็นไอออนของอากาศที่เหลือเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานของ Audion [116] [117]สิ่งนี้ทำให้เป็นเครื่องตรวจจับที่มีความไวมากขึ้น[116]แต่ยังทำให้ลักษณะทางไฟฟ้าของมันเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการใช้งานด้วย [79] [110]เมื่อท่อร้อนขึ้น ก๊าซที่ปล่อยออกมาจากส่วนประกอบที่เป็นโลหะจะเปลี่ยนความดันในท่อ เปลี่ยนกระแสของแผ่นและคุณลักษณะอื่นๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมี การปรับ ค่าอคติ เป็นระยะ เพื่อให้อยู่ที่จุดปฏิบัติงานที่ถูกต้อง แต่ละขั้นตอนของ Audion มักจะมีลิโน่เพื่อปรับกระแสไฟของไส้หลอด และมักจะมี โพเท นชิออมิเตอร์หรือสวิตช์หลายตำแหน่งเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเพลต ลิโน่สแตทแบบฟิลาเมนต์ยังใช้เป็นตัวควบคุมระดับเสียงอีกด้วย การควบคุมหลายอย่างทำให้เครื่องรับ Audion แบบหลายท่อมีความซับซ้อนในการใช้งาน

ภายในปี 1914 Harold Arnold จากWestern ElectricและIrving LangmuirจากGEตระหนักว่าก๊าซที่เหลือนั้นไม่จำเป็น Audion สามารถดำเนินการกับการนำอิเล็กตรอนเพียงอย่างเดียว [110] [116] [117]พวกเขาอพยพท่อไปที่ความดันต่ำกว่า 10 −9 atm ทำให้เกิดไตรโอด "สุญญากาศแข็ง" ตัวแรก ท่อที่มีความเสถียรมากกว่าเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องปรับความเอนเอียง ดังนั้นวิทยุจึงมีการควบคุมน้อยลงและใช้งานง่ายกว่า ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 พลเรือนใช้วิทยุเป็นสิ่งต้อง ห้ามแต่ในปี พ.ศ. 2463 การผลิตวิทยุแบบหลอดสุญญากาศขนาดใหญ่ก็เริ่มขึ้น ท่ออพยพที่ "อ่อน" ที่ไม่สมบูรณ์ถูกใช้เป็นเครื่องตรวจจับตลอดช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 จากนั้นก็ล้าสมัย

ตัวรับการปฏิรูป (ออโตไดน์)

บล็อกไดอะแกรมของตัวรับที่สร้างใหม่
วงจรของตัวรับรีเจนเนอเรชั่นแบบหลอดเดียวของ Armstrong

เครื่องรับแบบรีเจนเนอเรทีฟคิดค้นโดยเอ็ดวิน อาร์มสตรอง[118]ในปี พ.ศ. 2456 เมื่อตอนที่เขายังเป็นนักศึกษาวิทยาลัยอายุ 23 ปี[119]ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงปลายทศวรรษที่ 1920 โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยมือสมัครเล่นที่สามารถซื้อวิทยุหลอดเดียวได้เท่านั้น ปัจจุบันวงจรเวอร์ชันทรานซิสเตอร์ยังคงใช้ในการใช้งานราคาไม่แพงบางอย่าง เช่นเครื่องส่งรับวิทยุ ในรีซีฟเวอร์รีเจนเนอเรชั่น อัตราขยาย (การขยาย) ของหลอดสุญญากาศหรือทรานซิสเตอร์จะเพิ่มขึ้นโดยใช้การสร้างใหม่ ( ผลตอบรับเชิงบวก ) พลังงานบางส่วนจากวงจรเอาท์พุตของหลอดจะถูกป้อนกลับเข้าไปในวงจรอินพุตด้วยวงจรป้อนกลับ [29] [108] [120] [121] [122]หลอดสุญญากาศยุคแรกมีอัตราขยายต่ำมาก (ประมาณ 5) การสร้างใหม่ไม่เพียงแต่จะเพิ่มอัตราขยายของหลอดได้อย่างมหาศาลด้วยปัจจัย 15,000 หรือมากกว่านั้น แต่ยังเพิ่มปัจจัยQของวงจรที่ปรับด้วย ซึ่งลด (ทำให้ความคมชัด) แบนด์วิดท์ของเครื่องรับด้วยปัจจัยเดียวกัน ซึ่งปรับปรุงการเลือกอย่างมาก [108] [120] [121]ผู้รับสามารถควบคุมเพื่อปรับการตอบสนองได้ ท่อยังทำหน้าที่เป็นเครื่องตรวจจับกริดรั่วเพื่อแก้ไขสัญญาณ AM [108]

ข้อดีอีกประการหนึ่งของวงจรคือหลอดสามารถสร้างให้สั่นได้ และด้วยเหตุนี้หลอดเดียวจึงสามารถใช้เป็นทั้งออสซิลเลเตอร์ความถี่บีทและตัวตรวจจับ โดยทำหน้าที่เป็นตัวรับเฮเทอโรไดน์เพื่อทำให้ การส่งสัญญาณ วิทยุโทรเลขCW ได้ยินได้ [108] [120] [121]โหมดนี้เรียกว่าตัวรับออโตไดน์ ในการรับวิทยุโทรเลข ค่าป้อนกลับจะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งหลอดสั่น จากนั้นความถี่ของการสั่นจะถูกปรับไปที่ด้านหนึ่งของสัญญาณที่ส่ง สัญญาณพาหะวิทยุขาเข้าและสัญญาณการสั่นเฉพาะที่ผสมอยู่ในหลอดและสร้าง โทนเสียง เฮเทอโรไดน์ (บีท) ที่สามารถได้ยินได้ที่ความแตกต่างระหว่างความถี่

การออกแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือวงจรอาร์มสตรองซึ่งคอยล์ "ตัวกระตุ้น" ในวงจรเพลตถูกควบคู่กับคอยล์จูนในวงจรกริดเพื่อให้ข้อเสนอแนะ [29] [108] [122]ค่าป้อนกลับถูกควบคุมโดยตัวต้านทานผันแปร หรือสลับกันโดยการขยับขดลวดทั้งสองให้ชิดกันมากขึ้นเพื่อเพิ่มเกนของลูป หรือแยกออกจากกันเพื่อลดขดลวด [120]สิ่งนี้ทำโดยหม้อแปลงแกนอากาศแบบปรับได้ที่เรียกว่าวาริโอมิเตอร์ (variocoupler) บางครั้งยังใช้เครื่องตรวจจับการกำเนิดใหม่ในตัวรับ TRF และซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ด้วย

ปัญหาหนึ่งของวงจรสร้างใหม่คือเมื่อใช้กับการสร้างใหม่จำนวนมาก ความสามารถในการเลือก (Q) ของวงจรที่ปรับจูนอาจ คม เกินไปซึ่งจะทำให้แถบข้าง AM ลดลง ดังนั้นจึงบิดเบือนการมอดูเลชั่นเสียง โดย ทั่วไป แล้วนี่เป็นปัจจัยจำกัดจำนวนความคิดเห็นที่สามารถนำมาใช้ได้

ข้อเสียเปรียบที่ร้ายแรงกว่านั้นคือสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องส่งวิทยุ โดยไม่ตั้งใจ ทำให้เกิดการรบกวน ( RFI ) ในเครื่องรับใกล้เคียง [29] [108] [120] [121] [122] [124]ในการรับสัญญาณ AM เพื่อให้ได้ความไวสูงสุด ท่อจึงทำงานใกล้กับความไม่เสถียรมากและอาจเกิดการสั่นได้ง่าย (และในการรับสัญญาณ CW ก็สั่น) และสัญญาณวิทยุที่ได้ก็แผ่กระจายไปตามเสาอากาศแบบลวด ในเครื่องรับใกล้เคียง สัญญาณของรีเจนเนอเรทีฟจะเต้นกับสัญญาณของสถานีที่ได้รับในเครื่องตรวจจับ ทำให้เกิดเฮเทอโรไดน์ ที่น่ารำคาญ ( บีต ) เสียงหอนและเสียงหวีดหวิว [29]การสร้างใหม่ในช่วงแรกซึ่งผันผวนได้ง่ายเรียกว่า "bloopers" มาตรการป้องกันประการหนึ่งคือการใช้ขั้นตอนของการขยายสัญญาณ RF ก่อนเครื่องตรวจจับที่สร้างใหม่ เพื่อแยกออกจากเสาอากาศ [108] [120]แต่ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1920 "regens" ไม่ได้ถูกขายโดยผู้ผลิตวิทยุรายใหญ่อีกต่อไป [29]

ตัวรับซุปเปอร์รีเจนเนอเรชั่น

อาร์มสตรองนำเสนอผู้รับการฟื้นฟูขั้นสูงของเขา 28 มิถุนายน พ.ศ. 2465 มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย

นี่คือเครื่องรับที่คิดค้นโดยEdwin Armstrongในปี 1922 ซึ่งใช้การฟื้นฟูในวิธีที่ซับซ้อนมากขึ้นเพื่อให้ได้รับผลประโยชน์มากขึ้น [109] [125] [126] [127] [128]มันถูกใช้ในเครื่องรับคลื่นสั้นสองสามตัวในช่วงทศวรรษที่ 1930 และถูกนำมาใช้ในปัจจุบันในการใช้งานความถี่สูงราคาถูกเพียงไม่กี่เครื่อง เช่นเครื่องส่งรับวิทยุและ เครื่องเปิด ประตู โรงรถ

ในรีซีฟเวอร์รีเจนเนอเรทีฟ อัตราขยายของลูปป้อนกลับมีค่าน้อยกว่าหนึ่ง ดังนั้นหลอด (หรืออุปกรณ์ขยายสัญญาณอื่นๆ) จึงไม่แกว่งแต่อยู่ใกล้กับการสั่น ทำให้ได้อัตราขยายสูง [125]ในรีซีฟเวอร์รีซีฟเวอร์แบบรีเจนเนอเรชั่นพิเศษ อัตราขยายของลูปจะเท่ากับ 1 ดังนั้นอุปกรณ์ขยายเสียงจึงเริ่มสั่น แต่การสั่นถูกขัดจังหวะเป็นระยะ [109] [12]อนุญาต ให้หลอดเดียวสร้างกำไรได้มากกว่า 10 6

เครื่องรับ TRF

เครื่องรับความถี่วิทยุแบบปรับจูน (TRF)ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี 1916 โดยErnst Alexandersonได้ปรับปรุงทั้งความไวและการเลือกสรรโดยใช้การขยายสัญญาณหลายขั้นตอนก่อนเครื่องตรวจจับ โดยแต่ละขั้นตอนจะมีวงจรที่ปรับจูน ทั้งหมดจะปรับตามความถี่ของสถานี [29] [109] [12] [129] [130]

ปัญหาสำคัญของเครื่องรับ TRF ในยุคแรกๆ คือมันมีความซับซ้อนในการปรับแต่ง เนื่องจากแต่ละวงจรเรโซแนนซ์ต้องถูกปรับให้เข้ากับความถี่ของสถานีก่อนที่วิทยุจะทำงาน [29] [109]ในเครื่องรับ TRF รุ่นหลัง ตัวเก็บประจุปรับจูนถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันด้วยกลไก ("ganged") บนเพลาทั่วไป ดังนั้นจึงสามารถปรับได้ด้วยปุ่มเดียว แต่ในเครื่องรับยุคแรกๆ ความถี่ของวงจรปรับจูนไม่สามารถทำได้ "ติดตาม" ได้ดีพอที่จะยอมให้เป็นเช่นนั้น และแต่ละวงจรที่ปรับจูนก็มีปุ่มปรับเสียงของตัวเอง [12] [131]ดังนั้น จึงต้องหมุนปุ่มพร้อมกัน ด้วยเหตุนี้ ชุด TRF ส่วนใหญ่จึงมีระยะ RF ที่ปรับไม่เกินสามระดับ [108] [123]

ปัญหาที่สองคือช่วงความถี่วิทยุหลายช่วง ซึ่งทั้งหมดปรับให้เป็นความถี่เดียวกัน มีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่น[131] [132]และการสั่นของปรสิต ผสมกับ พาหะของสถานีวิทยุ ในเครื่องตรวจจับ ทำให้เกิด เฮเทอโรไดน์ที่ได้ยินได้( บันทึก จังหวะ ) เสียงนกหวีดและเสียงครวญครางในผู้พูด [29] [108] [109] [130]ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยการประดิษฐ์วงจรนิวโทรไดน์(ด้านล่าง)และการพัฒนาเครื่อง tetrodeในเวลาต่อมาในราวปี พ.ศ. 2473 และมีการป้องกันที่ดีขึ้นระหว่างแต่ละขั้นตอน [130]

ปัจจุบัน การออกแบบ TRF ใช้ในชิปตัวรับแบบรวม (IC) บางตัว จากมุมมองของเครื่องรับสมัยใหม่ ข้อเสียของ TRF คืออัตราขยายและแบนด์วิดท์ของระยะ RF ที่ปรับแล้วไม่คงที่ แต่จะแตกต่างกันไปเมื่อเครื่องรับถูกปรับไปยังความถี่ที่ต่างกัน [132]เนื่องจากแบนด์วิธของตัวกรองด้วยQ ที่กำหนด จะเป็นสัดส่วนกับความถี่ เมื่อเครื่องรับถูกปรับไปที่ความถี่ที่สูงกว่า แบนด์วิดท์จึงเพิ่มขึ้น [14] [18]

ตัวรับนิวโทรไดน์

เครื่องรับนิวโทรไดน์ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2465 โดยหลุยส์ เฮเซลไทน์[133] [134] เป็นเครื่องรับ TRF ที่มีวงจร "ทำให้เป็นกลาง" ที่เพิ่มเข้าไปในแต่ละขั้น ตอนการขยายสัญญาณวิทยุเพื่อยกเลิกการป้อนกลับเพื่อป้องกันการสั่นซึ่งทำให้เกิดเสียงนกหวีดที่น่ารำคาญใน TRF [29] [109] [130] [131] [135] ในวงจรการทำให้เป็นกลาง ตัวเก็บประจุป้อนกระแสป้อนกลับจากวงจรเพลตไปยังวงจรกริดซึ่งอยู่นอกเฟส 180° พร้อมกับป้อนกลับซึ่งทำให้เกิดการสั่น และยกเลิกมัน . [108]นิวโทรไดน์ได้รับความนิยมจนกระทั่งมีการถือกำเนิดของ หลอด เตโทรด ราคาถูก ในราวปี พ.ศ. 2473

ตัวรับแบบสะท้อน

แผนภาพบล็อกของตัวรับแบบสะท้อนหลอดเดียวอย่างง่าย

เครื่องรับแบบสะท้อน ประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2457 โดยวิลเฮล์ม สโคลเอมิลช์ และออตโต ฟอน บรองก์[136]และค้นพบใหม่และขยายไปยังหลอดหลาย ๆ หลอดในปี พ.ศ. 2460 โดยมาริอุส ลาทัวร์[136] [137]และวิลเลียม เอช. พรีสส์ เป็นแบบที่ใช้ในวิทยุราคาไม่แพงบางเครื่อง ในช่วงทศวรรษที่ 1920 [138]ซึ่งมีความสุขกับการฟื้นตัวของวิทยุหลอดแบบพกพาขนาดเล็กในช่วงทศวรรษที่ 1930 [139]และอีกครั้งในวิทยุทรานซิสเตอร์ตัวแรก ๆ สองสามตัวในทศวรรษ 1950 [109] [140] นี่เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของวงจรอันชาญฉลาดที่ประดิษฐ์ขึ้นเพื่อให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์แอคทีฟจำนวนจำกัด ในเครื่องรับแบบสะท้อน สัญญาณ RF จากวงจรปรับสัญญาณจะถูกส่งผ่านหลอดหรือทรานซิสเตอร์ขยาย สัญญาณตั้งแต่หนึ่งหลอดขึ้นไป และดีมอดูเลต ในเครื่องตรวจจับจากนั้นสัญญาณเสียงที่ได้จะถูกส่งผ่านอีกครั้งแม้ว่าเครื่องขยายสัญญาณตัวเดียวกันจะทำหน้าที่ขยายเสียงก็ตาม [109]สัญญาณเสียงและวิทยุที่แยกจากกันที่ปรากฏพร้อมกันในเครื่องขยายเสียงจะไม่รบกวนซึ่งกันและกันเนื่องจากสัญญาณเหล่านั้นอยู่ที่ความถี่ต่างกัน ทำให้หลอดขยายสัญญาณทำหน้าที่ "สองเท่า" นอกจากตัวรับแบบสะท้อนหลอดเดียวแล้ว ตัวรับ TRF และซูเปอร์เฮเทอโรไดน์บางตัวยังมี "การสะท้อน" หลายขั้นตอน วิทยุแบบ สะท้อนมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องที่เรียกว่า "การเล่นผ่าน" ซึ่งหมายความว่าระดับเสียงจะไม่ไปที่ศูนย์เมื่อปิดการควบคุมระดับเสียง [140]

ตัวรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์

เครื่องรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์เครื่องแรกที่สร้างขึ้นที่ห้องปฏิบัติการ Signal Corps ของ Armstrong ในปารีสระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1 โดยถูกสร้างขึ้นเป็นสองส่วน ได้แก่ มิกเซอร์และ ออสซิล เลเตอร์ เฉพาะที่ (ซ้าย)และขั้นตอนการขยาย IF สามขั้นตอนและขั้นตอนเครื่องตรวจจับ(ขวา ) ความถี่กลางคือ 75 kHz
ในช่วงทศวรรษที่ 1940 เครื่องรับซูเปอร์เฮเทอโรไดน์แบบหลอดสุญญากาศได้รับการปรับปรุงให้เป็นรูปแบบราคาถูกต่อการผลิตที่เรียกว่า " ออลอเมริกันไฟว์ " เนื่องจากต้องใช้เพียง 5 หลอดเท่านั้น ซึ่งใช้ในวิทยุกระจายเสียงเกือบทั้งหมดจนกระทั่งสิ้นสุดยุคหลอดในทศวรรษ 1970 .

ซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2461 ระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1โดยเอ็ดวิน อาร์มสตรอง[10]เมื่อเขาอยู่ในหน่วยส่งสัญญาณเป็นการออกแบบที่ใช้ในเครื่องรับสมัยใหม่เกือบทั้งหมด ยกเว้นการใช้งานพิเศษบางอย่าง [11] [12] [13]เป็นการออกแบบที่ซับซ้อนกว่าเครื่องรับอื่นๆ ข้างต้น และเมื่อถูกประดิษฐ์ขึ้นจำเป็นต้องใช้หลอดสุญญากาศ 6 - 9 หลอด ซึ่งทำให้เกินงบประมาณของผู้บริโภคส่วนใหญ่ ดังนั้น ในตอนแรกจึงถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นหลัก และสถานีสื่อสารทางทหาร อย่างไรก็ตามในช่วงทศวรรษที่ 1930 "superhet" ได้เข้ามาแทนที่เครื่องรับประเภทอื่นๆ ทั้งหมดข้างต้น

ในซูเปอร์เฮเทอโรไดน์ เทคนิค " เฮเทอโรไดน์ " ที่คิดค้นโดยเรจินัลด์ เฟสเซนเดนใช้เพื่อเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณวิทยุลงไปที่ " ความถี่กลาง " (IF) ที่ต่ำกว่า ก่อนที่จะได้รับการประมวลผล [14] [15] [16]การใช้งานและข้อดีเหนือการออกแบบวิทยุอื่นๆ ในส่วนนี้มีอธิบายไว้ข้างต้นแล้วในการออกแบบซูเปอร์เฮเทอโรไดน์

ในช่วงทศวรรษที่ 1940 เครื่องรับกระจายเสียง AM แบบซุปเปอร์เฮเทอโรไดน์ได้รับการปรับปรุงให้เป็นรูปแบบการผลิตราคาถูกที่เรียกว่า " ออลอเมริกันไฟว์ " เนื่องจากใช้หลอดสุญญากาศเพียงห้าหลอดเท่านั้น โดยปกติแล้วจะเป็นคอนเวอร์เตอร์ (มิกเซอร์/ออสซิลเลเตอร์แบบโลคอล), แอมพลิฟายเออร์ IF, ตัวตรวจจับ /เครื่องขยายเสียง เครื่องขยายเสียง และวงจรเรียงกระแส การออกแบบนี้ใช้กับเครื่องรับวิทยุเชิงพาณิชย์เกือบทั้งหมดจนกระทั่งทรานซิสเตอร์เข้ามาแทนที่หลอดสุญญากาศในทศวรรษ 1970

ยุคเซมิคอนดักเตอร์

การประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ในปี พ.ศ. 2490 ได้ปฏิวัติเทคโนโลยีวิทยุ ทำให้เครื่องรับแบบพกพาอย่างแท้จริงเป็นไปได้ เริ่มด้วยวิทยุทรานซิสเตอร์ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 แม้ว่าวิทยุหลอดสุญญากาศแบบพกพาจะถูกสร้างขึ้น แต่หลอดก็เทอะทะและไม่มีประสิทธิภาพ ใช้พลังงานจำนวนมาก และต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่หลายก้อนในการผลิตเส้นใยและแรงดันไฟฟ้าของเพลต ทรานซิสเตอร์ไม่จำเป็นต้องใช้ไส้หลอดที่ให้ความร้อน ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงาน และมีขนาดเล็กกว่าและเปราะบางน้อยกว่าหลอดสุญญากาศมาก

วิทยุพกพา

เครื่องรับวิทยุแบบพกพาที่ใช้ทรานซิสเตอร์ Zenith

บริษัทต่างๆ เริ่มผลิตวิทยุที่โฆษณาว่าเป็นอุปกรณ์พกพาได้ไม่นานหลังจากการเริ่มออกอากาศเชิงพาณิชย์ในช่วงต้นทศวรรษ 1920 วิทยุแบบหลอดส่วนใหญ่ในยุคนั้นใช้แบตเตอรี่และสามารถตั้งค่าและใช้งานได้ทุกที่ แต่ส่วนใหญ่ไม่มีคุณสมบัติที่ออกแบบมาเพื่อการพกพา เช่น ที่จับและลำโพงในตัว วิทยุหลอดแบบพกพารุ่นแรกๆ บางรุ่น ได้แก่ Winn "Portable Wireless Set No. 149" ที่ปรากฏในปี 1920 และ Grebe Model KT-1 ที่ตามมาในอีกหนึ่งปีต่อมา ชุดคริสตัลเช่น Westinghouse Aeriola Jr. และRCA Radiola 1 ก็โฆษณาเป็นวิทยุพกพาเช่นกัน [141]

ต้องขอบคุณหลอดสุญญากาศขนาดเล็กที่พัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี 1940 ทำให้วิทยุแบบพกพาขนาดเล็กปรากฏขึ้นใน ตลาดจากผู้ผลิต เช่นZenithและGeneral Electric เปิดตัวครั้งแรกในปี พ.ศ. 2485 กลุ่มผลิตภัณฑ์วิทยุพกพา Trans-Oceanic ของ Zenith ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การออกอากาศเพื่อความบันเทิง รวมทั้งสามารถปรับให้เหมาะกับสภาพอากาศ สถานีทางทะเล และคลื่นสั้นระหว่างประเทศ ในช่วงทศวรรษที่ 1950 "ยุคทอง" ของอุปกรณ์พกพาแบบมีท่อได้รวมเอา วิทยุแบบท่อขนาด กล่องอาหารกลางวันเช่น Emerson 560 ซึ่งมีกล่องพลาสติกขึ้นรูป วิทยุที่เรียกว่า "พกพาแบบพกพา" เช่น RCA BP10 มีมาตั้งแต่ทศวรรษที่ 1940 แต่ขนาดจริงของวิทยุเหล่านี้เข้ากันได้กับกระเป๋าเสื้อโค้ทที่ใหญ่ที่สุดเท่านั้น [141]แต่วิทยุพกพาบางรุ่น เช่น Privat-ear และ Dyna-mite มีขนาดเล็กพอที่จะใส่กระเป๋าเสื้อได้ [142] [143]

การพัฒนาทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยกในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ส่งผลให้บริษัทอิเล็กทรอนิกส์หลายแห่งได้รับใบอนุญาต เช่นTexas Instrumentsซึ่งผลิตวิทยุแบบทรานซิสเตอร์จำนวนจำกัดเพื่อเป็นเครื่องมือในการขาย Regency TR-1ผลิตโดยแผนก Regency ของ IDEA (Industrial Development Engineering Associates) ในเมืองอินเดียนาโพลิส รัฐอินเดียนา เปิดตัวในปี 1951 ยุคของวิทยุแบบพกพาขนาดพกพาที่แท้จริงตามมาด้วยผู้ผลิตเช่นSony , Zenith, RCA, DeWald และCrosleyนำเสนอรุ่นต่างๆ Sony TR-63 เปิดตัวในปี พ.ศ. 2500 เป็นวิทยุทรานซิสเตอร์ที่ผลิตจำนวนมากเครื่องแรกซึ่งนำไปสู่การเจาะตลาดวิทยุทรานซิสเตอร์จำนวนมาก [144]

เทคโนโลยีดิจิทัล

สมาร์ทโฟนสมัยใหม่มีเครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุดิจิตอล RF CMOS หลายตัวเพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงเครื่องรับโทรศัพท์ มือถือโมเด็มไร้สายโมเด็มลูทูธและตัวรับสัญญาณ GPS [145]

การพัฒนา ชิป วงจรรวม (IC) ในทศวรรษ 1970 ทำให้เกิดการปฏิวัติอีกครั้ง ทำให้สามารถใส่เครื่องรับวิทยุทั้งหมดบนชิป IC ได้ ชิป IC กลับด้านเศรษฐศาสตร์ของการออกแบบวิทยุที่ใช้กับเครื่องรับหลอดสุญญากาศ เนื่องจากต้นทุนส่วนเพิ่มในการเพิ่มอุปกรณ์ขยายสัญญาณ (ทรานซิสเตอร์) เพิ่มเติมให้กับชิปโดยพื้นฐานแล้วเป็นศูนย์ ขนาดและราคาของเครื่องรับจึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ แต่ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบแบบพาสซีฟ ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุซึ่งไม่สามารถรวมเข้ากับชิปได้อย่างง่ายดาย การพัฒนาชิป RF CMOS ซึ่งบุกเบิกโดยAsad Ali Abidiที่UCLAระหว่างทศวรรษ 1980 และ 1990 อนุญาตให้มีการผลิตอุปกรณ์ไร้สายพลังงานต่ำได้ [146]

แนวโน้มในปัจจุบันของเครื่องรับคือการใช้วงจรดิจิทัลบนชิปเพื่อทำหน้าที่ต่างๆ ที่เคยทำโดยวงจรแอนะล็อกซึ่งต้องใช้ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ ในตัวรับสัญญาณดิจิทัล สัญญาณ IF จะถูกสุ่มตัวอย่างและแปลงเป็นดิจิทัล และฟังก์ชันการกรองและการตรวจจับแบนด์พาสจะดำเนินการโดยการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) บนชิป ข้อดีอีกประการหนึ่งของ DSP ก็คือคุณสมบัติของเครื่องรับ ความถี่ของช่องสัญญาณ แบนด์วิธ อัตราขยาย ฯลฯ สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยซอฟต์แวร์เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม ระบบเหล่านี้เรียกว่าวิทยุ ที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์หรือวิทยุการรับรู้

ฟังก์ชั่นหลายอย่างที่ดำเนินการโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อกสามารถทำได้โดยใช้ซอฟต์แวร์แทน ข้อดีคือซอฟต์แวร์ไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ ตัวแปรทางกายภาพ สัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ และข้อบกพร่องในการผลิต [147]

การประมวลผลสัญญาณดิจิทัลช่วยให้เทคนิคการประมวลผลสัญญาณยุ่งยาก มีค่าใช้จ่ายสูง หรือเป็นไปไม่ได้ด้วยวิธีแอนะล็อก สัญญาณดิจิทัลโดยพื้นฐานแล้วคือกระแสหรือลำดับของตัวเลขที่ถ่ายทอดข้อความผ่านสื่อบางประเภท เช่น เส้นลวด ฮาร์ดแวร์ DSP สามารถปรับแต่งแบนด์วิธของเครื่องรับให้เข้ากับเงื่อนไขการรับสัญญาณปัจจุบันและประเภทของสัญญาณได้ เครื่องรับสัญญาณแบบอะนาล็อกทั่วไปอาจมีแบนด์วิธคงที่ในจำนวนจำกัด หรือเพียงเครื่องเดียว แต่เครื่องรับ DSP อาจมีตัวกรองที่เลือกแยกกันได้ 40 ตัวขึ้นไป DSP ใช้ใน ระบบ โทรศัพท์มือถือเพื่อลดอัตราข้อมูลที่จำเป็นในการส่งสัญญาณเสียง

ใน ระบบกระจายเสียง วิทยุแบบดิจิทัลเช่นDigital Audio Broadcasting (DAB) สัญญาณเสียงแอนะล็อกจะ ถูกแปลงเป็น ดิจิทัลและบีบอัดโดยทั่วไปจะใช้รูปแบบการเข้ารหัสเสียงdiscrete cosine Transformer (MDCT) แบบดัดแปลง เช่นAAC + [148]

"วิทยุพีซี" หรือวิทยุที่ได้รับการออกแบบให้ควบคุมโดยพีซีมาตรฐานจะถูกควบคุมโดยซอฟต์แวร์พีซีเฉพาะทางโดยใช้พอร์ตอนุกรมที่เชื่อมต่อกับวิทยุ "วิทยุพีซี" อาจไม่มีแผงด้านหน้าเลย และอาจได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการควบคุมคอมพิวเตอร์ ซึ่งช่วยลดต้นทุน

วิทยุพีซีบางรุ่นมีข้อได้เปรียบอย่างมากจากการที่เจ้าของสามารถอัพเกรดภาคสนามได้ สามารถดาวน์โหลด เฟิร์มแวร์ DSP เวอร์ชันใหม่ได้จากเว็บไซต์ของผู้ผลิตและอัปโหลดไปยังหน่วยความจำแฟลชของวิทยุ ผู้ผลิตสามารถเพิ่มคุณสมบัติใหม่ๆ ให้กับวิทยุได้เมื่อเวลาผ่านไป เช่น การเพิ่มตัวกรองใหม่ การลดสัญญาณรบกวน DSP หรือเพียงแค่แก้ไขจุดบกพร่อง

โปรแกรมควบคุมวิทยุที่มีคุณสมบัติครบถ้วนช่วยให้สามารถสแกนและโฮสต์ของฟังก์ชันอื่นๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การรวมฐานข้อมูลแบบเรียลไทม์ เช่น ความสามารถประเภท "TV-Guide" สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการค้นหาการส่งสัญญาณทั้งหมดบนความถี่ทั้งหมดของผู้แพร่ภาพกระจายเสียงรายใดรายหนึ่งในเวลาใดก็ตาม นักออกแบบซอฟต์แวร์ควบคุมบางคนถึงกับรวมGoogle Earthเข้ากับฐานข้อมูลคลื่นสั้น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะ "บิน" ไปยังตำแหน่งของเครื่องส่งสัญญาณที่กำหนดได้ด้วยการคลิกเมาส์ ในหลายกรณีผู้ใช้สามารถเห็นเสาอากาศส่งสัญญาณที่เป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณได้

เนื่องจากอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกกับวิทยุมีความยืดหยุ่นมาก ผู้ออกแบบซอฟต์แวร์จึงสามารถเพิ่มคุณสมบัติใหม่ๆ ได้ คุณสมบัติที่สามารถพบได้ในโปรแกรมซอฟต์แวร์ควบคุมขั้นสูงในปัจจุบัน ได้แก่ ตารางแบนด์ การควบคุม GUI ที่สอดคล้องกับการควบคุมวิทยุแบบดั้งเดิม นาฬิกาเวลาท้องถิ่นและนาฬิกาUTCเครื่องวัดความแรงของสัญญาณ ฐานข้อมูลสำหรับการฟังคลื่นสั้นพร้อมความสามารถในการค้นหา ความสามารถในการสแกน หรือข้อความอินเตอร์เฟ ซ -to-คำพูด

ระดับต่อไปของการบูรณาการคือ " วิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ " ซึ่งการกรอง การมอดูเลต และการจัดการสัญญาณทั้งหมดจะทำในซอฟต์แวร์ นี่อาจเป็นการ์ดเสียงของพีซีหรือฮาร์ดแวร์ DSP เฉพาะ จะมี ส่วนหน้า RFเพื่อจ่ายความถี่กลางให้กับวิทยุที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ ระบบเหล่านี้สามารถให้ความสามารถเพิ่มเติมเหนือตัวรับ "ฮาร์ดแวร์" ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถบันทึกสเปกตรัมวิทยุจำนวนมากลงในฮาร์ดไดรฟ์เพื่อ "เล่น" ในภายหลัง SDR แบบเดียวกับที่หนึ่งนาทีกำลังสาธิตการออกอากาศ AM แบบธรรมดาอาจสามารถถอดรหัสการออกอากาศ HDTV ได้ในครั้งถัดไป โครงการโอเพ่นซอร์สที่เรียกว่าGNU Radioมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนา SDR ที่มีประสิทธิภาพสูง

เครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุดิจิทัลทั้งหมดนำเสนอความเป็นไปได้ในการพัฒนาขีดความสามารถของวิทยุ [149]

ดูสิ่งนี้ด้วย

อ้างอิง

  1. วิทยุ-อิเล็กทรอนิกส์, เทคโนโลยีเครื่องรับวิทยุ
  2. พิซซ่า, สคิป; โจนส์, เกรแฮม (2014) บทช่วยสอนวิศวกรรมการออกอากาศสำหรับผู้ที่ไม่ใช่วิศวกร ซีอาร์ซี เพรส. พี 208. ไอเอสบีเอ็น 978-1317906834.
  3. ลิบบี, โรเบิร์ต (1994) แหล่งหนังสือการประมวลผลสัญญาณและภาพ สปริงเกอร์วิทยาศาสตร์และสื่อธุรกิจ พี 63. ไอเอสบีเอ็น 978-0442308612.
  4. โอลเซ่น, จอร์จ เอช. (2013) อิเล็กทรอนิกส์ทำง่าย เอลส์เวียร์ พี 258. ไอเอสบีเอ็น 978-1483140780.
  5. Marianne Fedunkiw, การประดิษฐ์วิทยุ, บริษัท สำนักพิมพ์ Crabtree, 2007, หน้า 17
  6. แกลเลอรีวิทยุห้องใต้หลังคาของ Table/Mantle Radios
  7. วิทยุพลังงานแสงอาทิตย์/มือหมุน
  8. Ganguly, ปาร์ธา กุมาร์ (2015) หลักการอิเล็กทรอนิกส์ PHI การเรียนรู้ Pvt. จำกัด หน้า 286–289 ไอเอสบีเอ็น 978-8120351240.
  9. ↑ abcdefghi Rudersdorfer, ราล์ฟ (2013) เทคโนโลยีเครื่องรับวิทยุ: หลักการ สถาปัตยกรรม และการประยุกต์ จอห์น ไวลีย์และลูกชาย ไอเอสบีเอ็น 978-1118647844.บทที่ 1
  10. ↑ อับ อาร์มสตรอง, เอ็ดวิน เอช. (กุมภาพันธ์ 1921) "ระบบขยายคลื่นความถี่วิทยุรูปแบบใหม่" การดำเนินการของสถาบันวิศวกรวิทยุ . 9 (1): 3–11 . สืบค้นเมื่อ 23 ธันวาคม 2558 .
  11. ↑ abcdef Lee, Thomas H. (2004) การออกแบบวงจรรวมความถี่วิทยุ CMOS, 2nd Ed., p. 14-15
  12. ↑ abcdefgh ดิกสัน, โรเบิร์ต (1998) การออกแบบเครื่องรับวิทยุ ซีอาร์ซี เพรส. หน้า 57–61. ไอเอสบีเอ็น 978-0824701611.
  13. ↑ abcd Williams, Lyle Russell (2006) คู่มือการสร้างเครื่องรับวิทยุฉบับใหม่, พี. 28-30
  14. คู่มือทางเทคนิคของกองทัพ abcde TM 11-665: เครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุ CW และ AM, 1952, p. 195-197
  15. ↑ abc McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 272-278
  16. ↑ ab Terman, Frederick E. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ, พี. 636-638
  17. ↑ อับ คาร์, โจเซฟ เจ. (2001) คู่มือเครื่องรับวิทยุของช่างเทคนิค: เทคโนโลยีไร้สายและโทรคมนาคม นิวเนส. หน้า 8–11. ไอเอสบีเอ็น 978-0750673198.
  18. ↑ อับ เรมโบฟสกี้, อนาโตลี; อาชิคมิน, อเล็กซานเดอร์; คอซมิน, วลาดิมีร์; และคณะ (2552) การติดตามด้วยวิทยุ: ปัญหา วิธีการ และอุปกรณ์ สปริงเกอร์วิทยาศาสตร์และสื่อธุรกิจ พี 26. ไอเอสบีเอ็น 978-0387981000.
  19. Terman, Frederick E. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ, p. 645
  20. ↑ abcd เดรนที, คอร์เนล (2010) การออกแบบและเทคโนโลยีตัวรับสัญญาณการสื่อสารสมัยใหม่ อาร์เทค เฮาส์. หน้า 325–330. ไอเอสบีเอ็น 978-1596933101.
  21. ↑ เอบีซี ฮาเกน, จอน บี. (1996) อิเล็กทรอนิกส์ความถี่วิทยุ: วงจรและการประยุกต์ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กด. พี 60. ไอเอสบีเอ็น 978-0521553568.
  22. ↑ abcdefghijklm ลี, โธมัส เอช. (2004) การออกแบบวงจรรวมความถี่วิทยุแบบ CMOS ฉบับที่ 2 สหราชอาณาจักร: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. หน้า 1–8. ไอเอสบีเอ็น 978-0521835398.
  23. แอปเปิลยาร์ด, รอลโล (ตุลาคม พ.ศ. 2470) "ผู้บุกเบิกการสื่อสารทางไฟฟ้าตอนที่ 5 - ไฮน์ริช รูดอล์ฟ เฮิรตซ์" (PDF ) การสื่อสารทางไฟฟ้า 6 (2): 67 . สืบค้นเมื่อวันที่ 19 ธันวาคม 2558 .
  24. ↑ abcde Phillips, วิเวียน เจ. (1980) เครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุยุคแรก ลอนดอน: สถาบัน ของวิศวกรไฟฟ้า. หน้า 4–12. ไอเอสบีเอ็น 978-0906048245.
  25. ↑ อับ รูเดอร์สดอร์เฟอร์, ราล์ฟ (2013) เทคโนโลยีเครื่องรับวิทยุ: หลักการ สถาปัตยกรรม และการประยุกต์ จอห์น ไวลีย์และลูกชาย หน้า 1–2. ไอเอสบีเอ็น 978-1118647844.
  26. นาฮิน, พอล เจ. (2001) ศาสตร์แห่งวิทยุ: ด้วยการสาธิต Matlab และ Electronics Workbench, 2nd Ed. สื่อวิทยาศาสตร์และธุรกิจสปริงเกอร์ หน้า 45–48. ไอเอสบีเอ็น 978-0387951508.
  27. ↑ abcdefghij Coe, Lewis (2006) วิทยุไร้สาย: ประวัติศาสตร์ แมคฟาร์แลนด์. หน้า 3–8. ไอเอสบีเอ็น 978-0786426621.
  28. ↑ abcdefgh McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ หนังสือเมอร์เรย์ฮิลล์. หน้า 57–68. ไอเอสบีเอ็น 9780405060526.
  29. ↑ abcdefghijklmnopqrstu กับ คาร์, โจเซฟ (1990) วิทยุเก่า! การบูรณะและการซ่อมแซม แมคกรอว์-ฮิลล์ มืออาชีพ หน้า 5–13. ไอเอสบีเอ็น 978-0071507660.
  30. ↑ เอบีซี โบชอมป์, เคน (2001) ประวัติศาสตร์โทรเลข. ไออีที. หน้า 184–186. ไอเอสบีเอ็น 978-0852967928.
  31. ↑ abcd Nahin, Paul J. (2001) วิทยาศาสตร์วิทยุ, p. 53-56
  32. ↑ abcdefg Klooster, จอห์น ดับเบิลยู. (2007) ไอคอนของการประดิษฐ์ เอบีซี-คลีโอ หน้า 159–161. ไอเอสบีเอ็น 978-0313347436.
  33. แมคนิโคล, โดนัลด์ (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ หนังสือเมอร์เรย์ฮิลล์. หน้า 37–45. ไอเอสบีเอ็น 9780405060526.
  34. ฮอง, ซุนกุก (2001) ไร้สาย: จาก Black-box ของ Marconi ไปจนถึง Audion สำนักพิมพ์เอ็มไอที. หน้า 1–2. ไอเอสบีเอ็น 978-0262082983.
  35. ↑ abcde Sarkar และคณะ (2549) ประวัติศาสตร์ไร้สาย, p. 349-358, เก็บถาวร เก็บถาวร 2016-05-17 ที่ เอกสารเก่าเว็บโปรตุเกส
  36. ↑ เอบีซี เฟลมมิง, จอห์น แอมโบรส (1910) หลักการโทรเลขและการโทรศัพท์ด้วยคลื่นไฟฟ้า ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2 ลอนดอน: Longmans, Green and Co. หน้า 420–428
  37. ↑ abcd Stone, เอลเลอรี ดับเบิลยู. (1919) องค์ประกอบของวิทยุโทรเลข บริษัท ดี. แวน นอสแตรนด์ หน้า 203–208
  38. ฟิลลิปส์, วิเวียน 1980 Early Radio Wave Detectors, p. 18-21
  39. ↑ abc McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 107-113
  40. ฟิลลิปส์, วิเวียน 1980 เครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุยุคแรก, p. 38-42
  41. ฟิลลิปส์, วิเวียน 1980 Early Radio Wave Detectors, p. 57-60
  42. เมเวอร์, วิลเลียม จูเนียร์ (สิงหาคม พ.ศ. 2447) "โทรเลขไร้สายในปัจจุบัน" การทบทวนบทวิจารณ์รายเดือนของอเมริกา 30 (2):192 . สืบค้นเมื่อ 2 มกราคม 2016 .
  43. เอตเคน, ฮิวจ์ จีเจ (2014) คลื่นต่อเนื่อง: เทคโนโลยีและวิทยุอเมริกัน 2443-2475 มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน กด. พี 190. ไอเอสบีเอ็น 978-1400854608.
  44. เวิร์ทธิงตัน, จอร์จ (18 มกราคม พ.ศ. 2456) "วิธีขากบในการตรวจจับคลื่นไร้สาย" ทบทวนการไฟฟ้าและช่างไฟฟ้าตะวันตก 62 (3):164 . สืบค้นเมื่อวันที่ 30 มกราคม 2018 .
  45. คอลลินส์, อาร์ชี เฟรเดอริก (22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2445) "ผลของคลื่นไฟฟ้าต่อสมองมนุษย์". โลกไฟฟ้าและวิศวกร 39 (8): 335–338 . สืบค้นเมื่อ 26 มกราคม 2018 .
  46. ฟิลลิปส์, วิเวียน 1980 Early Radio Wave Detectors, p. 198-203
  47. ↑ ab Phillips, Vivian 1980 Early Radio Wave Detectors, พี. 205-209
  48. ↑ abcd Marriott, Robert H. (17 กันยายน พ.ศ. 2458) "การพัฒนาวิทยุของสหรัฐอเมริกา" โปรค ของสถาบัน ของวิศวกรวิทยุ . 5 (3): 184. ดอย :10.1109/jrproc.1917.217311. S2CID  51644366 . สืบค้นเมื่อ2010-01-19 .
  49. เซคอร์, เอช. วินฟิลด์ (มกราคม 1917) "การพัฒนาเครื่องตรวจจับวิทยุ". นักทดลองไฟฟ้า . 4 (9): 652–656 . สืบค้นเมื่อ 3 มกราคม 2559 .
  50. แมคนิโคล, โดนัลด์ (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ หนังสือเมอร์เรย์ฮิลล์. หน้า 121–123. ไอเอสบีเอ็น 9780405060526.
  51. ↑ abcdef Stone, Ellery (1919) องค์ประกอบของวิทยุโทรเลข, พี. 209-221
  52. เฟลมมิ่ง, จอห์น แอมโบรส (1910) The Principles of Electric Wave Telegraphy and Telephony, p. 446-455
  53. ฟิลลิปส์, วิเวียน 1980 Early Radio Wave Detectors, p. 85-108
  54. สตีเฟนสัน, พาร์กส์ (พฤศจิกายน 2544) "การติดตั้ง Marconi Wireless ใน RMS Titanic" กระดานข่าวของตัวจับเวลาเก่า 42 (4) . สืบค้นเมื่อ 22 พฤษภาคม 2559 .คัดลอกมาจากเว็บไซต์ส่วนตัวของ marconigraph.com ของ Stephenson
  55. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 115-119
  56. เฟลมมิ่ง, จอห์น แอมโบรส (1910) The Principles of Electric Wave Telegraphy and Telephony, p. 460-464
  57. ฟิลลิปส์, วิเวียน 1980 Early Radio Wave Detectors, p. 65-81
  58. ↑ abcde Lee, Thomas H. (2004) การออกแบบวงจรรวมความถี่วิทยุ CMOS, 2nd Ed., p. 9-11
  59. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 157-162
  60. เฟลมมิ่ง, จอห์น แอมโบรส (1910) The Principles of Electric Wave Telegraphy and Telephony, p. 476-483
  61. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 123-131
  62. เฟลมมิ่ง, จอห์น แอมโบรส (1910) The Principles of Electric Wave Telegraphy and Telephony, p. 471-475
  63. ↑ abcd ฮอง, ซุนกุก (2001) ไร้สาย: จาก Black-box ของ Marconi ไปจนถึง Audion สำนักพิมพ์เอ็มไอที. หน้า 89–100. ไอเอสบีเอ็น 978-0262082983.
  64. ↑ ab Aitken, Hugh 2014 Syntony and Spark: ต้นกำเนิดของวิทยุ, p. 70-73
  65. Beauchamp, Ken (2001) ประวัติศาสตร์โทรเลข, พี. 189-190
  66. ↑ อับ เคนเนลลี, อาเธอร์ อี. (1906) โทรเลขไร้สาย: บทความเบื้องต้น นิวยอร์ก: มอฟแฟต ยาร์ดแอนด์โค หน้า 173–183 การส่งสัญญาณแบบเลือกสรร
  67. Aitken, Hugh 2014 Syntony และ Spark: The origins of radio, p. 31-48
  68. Jed Z. Buchwald, ความน่าเชื่อถือทางวิทยาศาสตร์และมาตรฐานทางเทคนิคในเยอรมนีและอังกฤษในช่วงศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20, Springer Science & Business Media - 1996, หน้า 158
  69. ครูกส์, วิลเลียม (1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2435) "ความเป็นไปได้บางประการของไฟฟ้า". การทบทวนรายปักษ์ 51 : 174–176. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 29 กันยายน 2018 . สืบค้นเมื่อ 19 สิงหาคม 2558 .
  70. ↑ เอบี ซี ร็อคแมน, ฮาวเวิร์ด บี. (2004) กฎหมายทรัพย์สินทางปัญญาสำหรับวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ จอห์น ไวลีย์และลูกชาย หน้า 196–199. ไอเอสบีเอ็น 978-0471697398.
  71. Cecil Lewis Fortescue, Wireless Telegraphy, Read Books Ltd - 2013, บทที่ 13
  72. ฮอง, ซุนกุก (2001) ไร้สาย: จาก Black-box ของ Marconi ไปจนถึง Audion สำนักพิมพ์เอ็มไอที. พี 199. ไอเอสบีเอ็น 978-0262082983.
  73. Peter Rowlands, Oliver Lodge และ Liverpool Physical Society, สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยลิเวอร์พูล - 1990, หน้า 117
  74. Jed Z. Buchwald, Scientific Credibility and Technical Standards in 19th and ต้นศตวรรษที่ 20th Germany and Britain, Springer Science & Business Media - 1996, หน้า 158-159
  75. ↑ abc เอตเคน, ฮิวจ์ จีเจ (2014) Syntony และ Spark: ต้นกำเนิดของวิทยุ มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน กด. พี 255. ไอเอสบีเอ็น 978-1400857883.
  76. Thomas H. Lee, การออกแบบวงจรรวมความถี่วิทยุ CMOS, สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ - 2004, หน้า 35
  77. ↑ ab McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 242-253
  78. ↑ แอบ มาร์กซ, แฮร์รี เจ.; แวน มัฟฟลิง, เอเดรียน (1922) การรับสัญญาณวิทยุ. นิวยอร์ก: ลูกชายของ G. Putnam หน้า 95–103. วาริโอคัปเปลอร์ ข้อต่อหลวม วาริโอคัปเปลอร์
  79. ↑ abcde McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 254-259
  80. เทอร์แมน, เฟรเดอริก อี. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ(PDF) . นิวยอร์ก: McGraw-Hill Book Co. p. 170.
  81. ↑ เอบีซี ฮอง, ซุนกุก (2001) ไร้สาย: จาก Black-box ของ Marconi ไปจนถึง Audion สำนักพิมพ์เอ็มไอที. หน้า 91-99
  82. ↑ ab Howard B. Rockman, กฎหมายทรัพย์สินทางปัญญาสำหรับวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์, John Wiley & Sons - 2004, หน้า 198
  83. สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 649,621, 15/3/1900 และส่วนหนึ่งของ 645,576, 20/3/1900 (ยื่นเมื่อวันที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2440) Marconi Wireless Telegraph Co. of America v. United States สหรัฐอเมริกากับบริษัท Marconi Wireless Telegraph แห่งอเมริกา 320 US 1 (63 ส.ค. 1393, 87 L.Ed. 1731)
  84. สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา เลขที่ 714,756, John Stone Stone วิธีการส่งสัญญาณไฟฟ้า ยื่น: 8 กุมภาพันธ์ 1900 ได้รับ: 2 ธันวาคม 1902
  85. บริษัทมาร์โคนี ไวร์เลส เทเลกราฟ จำกัดแห่งอเมริกากับสหรัฐอเมริกา สหรัฐอเมริกากับบริษัท Marconi Wireless Telegraph แห่งอเมริกา 320 US 1 (63 ส.ค. 1393, 87 L.Ed. 1731)
  86. ฮอง, ซุนกุก (2001) ไร้สาย: จาก Black-box ของ Marconi ไปจนถึง Audion สำนักพิมพ์เอ็มไอที. พี 48
  87. Susan J. Douglas, Listening in: Radio and the American Imagination, U of Minnesota Press, หน้า 50
  88. ↑ อับ บาซัลลา, จอร์จ (1988) วิวัฒนาการของเทคโนโลยี สหราชอาณาจักร: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. พี 44. ไอเอสบีเอ็น 978-0-521-29681-6.
  89. คอร์บิน, อัลเฟรด (2549) องค์ประกอบที่สาม: ประวัติโดยย่อของอิเล็กทรอนิกส์ บ้านผู้เขียน. หน้า 44–45. ไอเอสบีเอ็น 978-1-4208-9084-6.
  90. คู่มือทางเทคนิคของกองทัพบก TM 11-665: เครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุ CW และ AM กระทรวงกลาโหมสหรัฐ. 1952. หน้า 167–169.
  91. ↑ เอบีซี วิลเลียมส์, ไลล์ รัสเซลล์ (2549) คู่มือการสร้างเครื่องรับวิทยุฉบับใหม่ ลูลู่. หน้า 20–24. ไอเอสบีเอ็น 978-1847285263.
  92. ริโอดัน, ไมเคิล ; ลิเลียน ฮอดเดสัน (1988) ไฟคริสตัล: การประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์และการกำเนิดของยุคข้อมูลข่าวสาร สหรัฐอเมริกา: WW Norton & Company หน้า 19–21. ไอเอสบีเอ็น 978-0-393-31851-7.
  93. โบชอมป์, เคน (2001) ประวัติศาสตร์โทรเลข. สถาบันวิศวกรไฟฟ้า. พี 191. ไอเอสบีเอ็น 978-0852967928.
  94. บูเชอร์, เอลเมอร์ ยูสติซ (1917) โทรเลขไร้สายที่ใช้งานได้จริง นิวยอร์ก: สื่อไร้สาย. หน้า 306.
  95. เลสคาร์บูรา, ออสติน ซี. (1922) วิทยุสำหรับทุกคน นิวยอร์ก: Scientific American Publishing Co. หน้า 93–94
  96. ↑ เอบีซี ลอเออร์, อองรี; บราวน์, แฮร์รี แอล. (1920) หลักวิศวกรรมวิทยุ แมคกรอ-ฮิลล์. หน้า 135–142. ทิกเกอร์ เฮเทอโรไดน์
  97. ฟิลลิปส์, วิเวียน 1980 Early Radio Wave Detectors, p. 172-185
  98. ↑ abcde McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ นิวยอร์ก: หนังสือเมอร์เรย์ฮิลล์. หน้า 133–136. ไอเอสบีเอ็น 9780405060526.
  99. สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา เลขที่. 1050441, Reginald A. Fessenden, อุปกรณ์ส่งสัญญาณไฟฟ้ายื่นฟ้องเมื่อ 27 กรกฎาคม 1905; ให้ไว้เมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2456
  100. โฮแกน, จอห์น วีแอล (เมษายน พ.ศ. 2464) "ตัวรับเฮเทอโรไดน์" วารสารไฟฟ้า . 18 (4): 116–119 . สืบค้นเมื่อวันที่ 28 มกราคม 2559 .
  101. Nahin, Paul J. (2001) วิทยาศาสตร์วิทยุ, p. 91
  102. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 267-270
  103. ↑ abc McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 341-344
  104. ↑ abcde Wurtzler, สตีฟ เจ. (2007) เสียงไฟฟ้า: การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและการเพิ่มขึ้นของสื่อมวลชนองค์กร มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย กด. หน้า 147–148. ไอเอสบีเอ็น 978-0231510080.
  105. ↑ เอบี ซี เนเบเกอร์, เฟรเดอริก (2009) รุ่งอรุณแห่งยุคอิเล็กทรอนิกส์: เทคโนโลยีไฟฟ้าในการสร้างโลกสมัยใหม่ พ.ศ. 2457 ถึง พ.ศ. 2488 จอห์น ไวลีย์และบุตร หน้า 159–160. ไอเอสบีเอ็น 978-0470409749.
  106. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 336-340
  107. Terman, Frederick E. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ, p. 656
  108. ↑ abcdefghijklm วิลเลียมส์, ไลล์ รัสเซลล์ (2006) คู่มือการสร้างเครื่องรับวิทยุฉบับใหม่ ลูลู่. หน้า 24–27. ไอเอสบีเอ็น 978-1847285263.
  109. ↑ abcdefghij Lee, Thomas H. (2004) การออกแบบวงจรรวมความถี่วิทยุ CMOS, 2nd Ed., p. 15-18
  110. ↑ abcd โอกามูระ, โซโก (1994) ประวัติความเป็นมาของหลอดอิเล็กตรอน กดไอโอเอส หน้า 17–22. ไอเอสบีเอ็น 978-9051991451.
  111. เดอ ฟอเรสต์, ลี (มกราคม พ.ศ. 2449) "The Audion เครื่องรับโทรเลขไร้สายรูปแบบใหม่" ทรานส์ ไออี . 25 : 735–763. ดอย :10.1109/t-aiee.1906.4764762 . สืบค้นเมื่อวันที่ 30 มีนาคม 2564 .ลิงก์นี้เป็นการตีพิมพ์ซ้ำบทความในScientific American Accessoryเลขที่ 1665 และ 1666 วันที่ 30 พฤศจิกายน 1907 และ 7 ธันวาคม 1907 หน้า 348-350 และ 354-356
  112. เทอร์แมน, เฟรเดอริก อี. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ(PDF) . นิวยอร์ก: บริษัท McGraw-Hill Book หน้า 564–565
  113. อาร์มสตรอง, เอ็ดวิน (12 ธันวาคม พ.ศ. 2457) "คุณสมบัติการทำงานของ Audion" โลกไฟฟ้า . 64 (24): 1149–1152. Bibcode :1916NYASA..27..215A. ดอย :10.1111/j.1749-6632.1916.tb55188.x. S2CID  85101768 . สืบค้นเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม 2017 .
  114. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 180
  115. ลี, โทมัส เอช. (2004) การออกแบบวงจรรวมความถี่วิทยุแบบ CMOS, ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2, หน้า 1. 13
  116. ↑ abc Langmuir, Irving (กันยายน 1915) "การปล่อยอิเล็กตรอนบริสุทธิ์และการประยุกต์ในโทรเลขวิทยุและระบบโทรศัพท์" (PDF ) การ ดำเนินการของ IRE 3 (3): 261–293. ดอย : 10.1109 /jrproc.1915.216680 สืบค้นเมื่อ 12 มกราคม 2559 .
  117. ↑ อับ ไทน์, เจรัลด์ เอฟเจ (ธันวาคม พ.ศ. 2486) "ตำนานหลอดสุญญากาศ ตอนที่ 9" (PDF ) ข่าววิทยุ 30 (6): 30–31, 56, 58 . สืบค้นเมื่อวันที่ 17 มิถุนายน 2559 .
  118. อาร์มสตรอง, เอ็ดวิน เอช. (กันยายน 1915) " การพัฒนาล่าสุดบางอย่างในตัวรับ Audion" (PDF) โปรค โกรธ _ 3 (9): 215–247. ดอย :10.1109/JRPROC.1915.216677. S2CID  2116636 . สืบค้นเมื่อ 29 สิงหาคม 2555 .
  119. อาร์มสตรอง, เอ็ดวิน เอช. (เมษายน 1921) "วงจรการฟื้นฟู". วารสารไฟฟ้า . 18 (4): 153–154 . สืบค้นเมื่อ 11 มกราคม 2559 .
  120. ↑ คู่มือทางเทคนิคของกองทัพบก abcdef TM 11-665: เครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุ CW และ AM, 1952, p. 187-190
  121. ↑ abcd Terman, Frederick E. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ, พี. 574-575
  122. ↑ abc McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 260-262
  123. ↑ อับ แลงฟอร์ด-สมิธ, เอฟ. (1953) คู่มือนักออกแบบ Radiotron, ฉบับที่ 4 (PDF ) กดไร้สายสำหรับ RCA หน้า 1223–1224.
  124. ในช่วงต้นทศวรรษ 1920 อาร์มสตรอง, เดวิด ซาร์นอฟ หัวหน้าแผนก RCA และผู้บุกเบิกวิทยุคนอื่นๆ ให้การเป็นพยานต่อหน้ารัฐสภาคองเกรสแห่งสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับความจำเป็นในการออกกฎหมายต่อต้านเครื่องรับที่สร้างใหม่แบบแผ่รังสี วิง, วิลลิส เค. (ตุลาคม 1924) "คดีต่อต้านเครื่องรับรังสี" (PDF ) วิทยุกระจายเสียง . 5 (6): 478–482 . สืบค้นเมื่อ 16 มกราคม 2559 .
  125. คู่มือทางเทคนิคของกองทัพบก TM 11-665: เครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุ CW และ AM, 1952, p. 190-193
  126. เทอร์แมน, เฟรเดอริก อี. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ(PDF) . นิวยอร์ก: บริษัท McGraw-Hill Book หน้า 662–663
  127. วิลเลียมส์, ไลล์ รัสเซลล์ (2549) คู่มือการสร้างเครื่องรับวิทยุฉบับใหม่, พี. 31-32
  128. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 279-282
  129. คู่มือทางเทคนิคของกองทัพบก TM 11-665: เครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุ CW และ AM, 1952, p. 170-175
  130. ↑ abcd McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 263-267
  131. คู่มือทางเทคนิคของกองทัพ abc TM 11-665: เครื่องส่งและรับสัญญาณวิทยุ CW และ AM, 1952, p. 177-179
  132. ↑ อับ เทอร์แมน, เฟรเดอริก อี. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ(PDF) . นิวยอร์ก: บริษัท McGraw-Hill Book หน้า 438–439
  133. สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา เลขที่ 1450080, Louis Alan Hazeltine, "วิธีการและการจัดวงจรไฟฟ้าสำหรับการต่อประกบความจุที่เป็นกลาง"; ยื่นเมื่อวันที่ 7 สิงหาคม พ.ศ. 2462; ให้ไว้เมื่อวันที่ 27 มีนาคม พ.ศ. 2466
  134. ฮาเซลไทน์, หลุยส์ เอ. (มีนาคม 1923) "การขยายความถี่วิทยุที่ได้รับการปรับแต่งพร้อมการทำให้เป็นกลางของการเชื่อมต่อความจุ" (PDF ) โปรค ของสโมสรวิทยุแห่งอเมริกา 2 (8): 7–12 . สืบค้นเมื่อ 7 มีนาคม 2014 .[ ลิงก์เสียถาวร ]
  135. เทอร์แมน, เฟรเดอริก อี. (1943) คู่มือวิศวกรวิทยุ(PDF) . นิวยอร์ก: บริษัท McGraw-Hill Book หน้า 468–469
  136. ↑ อับ กริมส์, เดวิด (พฤษภาคม 1924) “เรื่องราวของคลื่นสะท้อนและคลื่นวิทยุ” (PDF ) วิทยุในบ้าน . 2 (12): 9–10 . สืบค้นเมื่อ 24 มกราคม 2559 .
  137. สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา เลขที่ 1405523, Marius Latour Audion หรือรีเลย์หลอดไฟหรืออุปกรณ์ขยายสัญญาณ ยื่นเมื่อวันที่ 28 ธันวาคม 1917 ให้ไว้เมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2465
  138. McNicol, Donald (1946) การพิชิตอวกาศของวิทยุ, p. 283-284
  139. "สะท้อนวันนี้: เศรษฐกิจปฏิบัติการด้วยหลอดรุ่นใหม่" (PDF ) วิทยุโลก . 23 (17): 3. 8 กรกฎาคม พ.ศ. 2476 . สืบค้นเมื่อ 16 มกราคม 2559 .[ ลิงก์เสียถาวร ]
  140. ↑ abc แลงฟอร์ด-สมิธ, เอฟ. (1953) คู่มือนักออกแบบ Radiotron, ฉบับที่ 4 (PDF ) กดไร้สายสำหรับ RCA หน้า 1140–1141.
  141. ↑ abc ไมเคิล บี. ชิฟเฟอร์ (1991) วิทยุพกพาในชีวิตอเมริกัน สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแอริโซนา หน้า 66–. ไอเอสบีเอ็น 978-0-8165-1284-3.
  142. วิทยุพกพาในชีวิตชาวอเมริกัน
  143. Popular Mechanics ส.ค. 1953
  144. สกราเบก, เควนติน อาร์. จูเนียร์ (2012) เหตุการณ์ที่สำคัญที่สุด 100 เหตุการณ์ในธุรกิจอเมริกัน: สารานุกรม เอบีซี-คลีโอ หน้า 195–197. ไอเอสบีเอ็น 978-0313398636.
  145. คิม, วูนยุน (2015) "การออกแบบเครื่องขยายสัญญาณเสียง CMOS สำหรับการใช้งานบนมือถือ: PA แบบสี่ย่านความถี่ EDGE/GSM ใน 0.18 μm CMOS" ในวัง หัว; Sengupta, Kaushik (บรรณาธิการ). การสร้างพลังงาน RF และ mm-Wave ในซิลิคอน สำนักพิมพ์วิชาการ . หน้า 89–90. ไอเอสบีเอ็น 978-0-12-409522-9.
  146. โอนีล, เอ. (2008) “Asad Abidi ได้รับการยอมรับจากการทำงานใน RF-CMOS” จดหมายข่าวสมาคมวงจร โซลิดสเตต IEEE 13 (1): 57–58. ดอย :10.1109/N-SSC.2008.4785694. ISSN  1098-4232.
  147. "ประวัติเครื่องรับวิทยุ". วิทยุ-อิเล็กทรอนิกส์.คอม. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2007-09-16 . สืบค้นเมื่อ23-11-2550 .
  148. บริตานัก, วลาดิมีร์; เรา, KR (2017) แบงค์ตัวกรองโคไซน์/ไซน์มอดูเลต: คุณสมบัติทั่วไป อัลกอริธึมแบบเร็ว และการประมาณจำนวนเต็ม สปริงเกอร์. พี 478. ไอเอสบีเอ็น 9783319610801.
  149. Pizzicato มาถึงยุคแล้ว

อ่านเพิ่มเติม

แปลจาก "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Radio_receiver&oldid=1174161246"