Cómo hacer que un receptor de radio absorba una onda de radio específica

No estoy seguro exactamente de lo que está preguntando, pero intentaré una visión general simplificada. Hay varias partes en un sistema de radio.

La antena es la parte que extrae energía de las ondas de radio que pasan. Cualquier conductor eléctrico puede actuar como una antena, pero ciertas configuraciones físicas son mucho más eficientes para hacerlo. Muy a menudo, una antena está diseñada para ser “resonante” a una frecuencia específica; en estos casos, las dimensiones generalmente están relacionadas con la longitud de onda (un dipolo de media onda para la banda de jamón de 2 metros tendrá aproximadamente 38 “de largo, un poco menos de 1 metro debido a los efectos del grosor del conductor).

A menos que la antena esté conectada directamente a la entrada del receptor, se requiere algún tipo de línea de transmisión para suministrar la energía. En la mayoría de los casos, la mejor ubicación para una antena no es la misma que la ubicación del receptor. En estos casos, la antena y la línea de transmisión deben coincidir o el rendimiento se verá afectado. Tal coincidencia también suele depender de la frecuencia.

Hay varios tipos de receptores. Los receptores de “RF sintonizados” más simples seleccionan entre señales de diferentes frecuencias utilizando la resonancia de una combinación de inductores y condensadores. El “conjunto de cristal” es un ejemplo de este tipo. Sin embargo, el rendimiento de estos es bastante limitado, y no son prácticos para la mayoría de los propósitos de comunicación. Entre otras cosas, la “selectividad” es “amplia como una puerta de granero” permitiendo que otras frecuencias interfieran con la señal deseada.

Las radios modernas usan uno o más osciladores para generar señales internas que se “mezclan” con las señales de radio entrantes para convertir esas señales en frecuencias más bajas, donde los circuitos resonantes pueden hacerse más estables y tener una mejor selectividad. Algunos convierten las señales directamente en banda base y se denominan receptores “homodino” o de “conversión directa”. Otros se convierten a una o más frecuencias intermedias y se denominan “superheterodino”, a veces con calificadores como la conversión dual o triple. Para todos estos tipos de receptores, es la frecuencia del oscilador la que determina dónde está escuchando. Para la conversión directa, el oscilador funciona exactamente a la frecuencia de la señal; para superheterodino, se desplaza por encima o por debajo de la señal deseada en una cantidad igual al primer IF.

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¿Cómo haces que un receptor de radio absorba una onda de radio específica?

La antena de radio captura las señales. Las antenas están diseñadas específicamente para la banda de frecuencia del receptor. El circuito de sintonización de la radio se utiliza para seleccionar la estación que queremos escuchar.

Receptor superheterodino

El receptor de radio típico es un receptor superheterodino. En el pasado solía implementarse completamente con componentes analógicos. Debido a los importantes avances en la tecnología de los convertidores analógico a digital, dependiendo de las bandas de frecuencia, todo o la mayor parte se puede implementar en el dominio digital. Para frecuencias muy altas, la sección de RF todavía se implementa en el dominio analógico.

La señal de radio entrante de la antena se pasa a través de un filtro de paso de banda RF sintonizable para atenuar las señales no deseadas, se amplifica en un amplificador de radiofrecuencia y se mezcla con una onda sinusoidal producida por un oscilador local.

Filtro pasa banda RF sintonizable

Las dos figuras siguientes muestran un ejemplo de filtro de paso de banda de RF sintonizable y su respuesta de amplitud centrada alrededor de la frecuencia de la estación de radio deseada.

Cuando sintoniza el receptor, cambia al mismo tiempo la frecuencia del circuito sintonizable y la frecuencia del oscilador.

En un receptor superheterodino, el filtro de RF sintonizable y el filtro IF realizan el filtrado de paso de banda de las señales no deseadas. Dado que el filtro IF es un filtro de paso de banda fijo, tiene una banda de paso mucho más ajustada que el circuito sintonizable. Esto permite un muy buen rechazo de señales fuertes en frecuencias adyacentes.

En realidad, la mayoría de las radios modernas reciben un rango muy amplio de frecuencias y sus correspondientes longitudes de onda. Puede demostrarlo fácilmente recibiendo la recepción de TV con un cable corto y descubriendo que este cable recibe múltiples canales o incluso varias bandas, por ejemplo, de VHF a UHF con longitudes de onda de aproximadamente 3 m hasta 30 cm. La “selectividad” del receptor de una frecuencia específica de cientos de canales se obtiene mediante un rango sucesivo de filtros, reduciendo cada etapa algunas de las bandas. En los teléfonos celulares actuales no confían en los filtros para hacer esa selección porque la mayoría de los filtros son demasiado voluminosos y pesados. En cambio, convierten toda la banda en una serie digital de muestras y luego usan técnicas de procesamiento de señal digital para emular matemáticamente lo que un filtro hubiera realizado. El resultado neto es un excelente filtrado desde un pequeño chip.