Odbiór sygnału radiowego

Z punktu widzenia radioastronomii ważny jest odbiór fali, gdyż produkcja kosmicznych fal radiowych odbywa się na innej zasadzie.
 
a) Schemat budowy najprostszego radia:
\includegraphics[width=5cm]{Rysunki/radio.eps}
b) Odbiór fali radiowej przez odbiornik radiowy


1. W antenie pod wpływem fali e-m indukuje się zmienny prąd elektryczny

Najprostszą anteną jest dipol na którym fala e-m tworzy falę stojącą, gdzie długość anteny $ L= \lambda / 2$. W ogólnym przypadku może być to dowolna wielokrotność połówki fali.

\includegraphics[width=5cm]{Rysunki/antena.eps}

2. Układ rezonansowy służy do wybrania interesującej nas częstotliwości

Najprostszym układem do tego służącym jest obwód RLC. Częstotliwość rezonansowa dla tego układu wyraża się wzorem: $ f_0 = \frac{1}{2\pi LC}$ Modyfikując parametry poszczególnych elementów można wybrać szerokość pasma przewodzenia. Wielkość charakteryzująca tą szerokość jest dobroć i dla układu RLC wyraża się ona wzorem:

$\displaystyle Q = \frac{f_0}{\Delta f} = \frac{1}{R} \sqrt{\frac{L}{C}}$

$ f_0$ - częstotliwość rezonansowa
$ \Delta f$ - różnica częstotliwości dla których natężenie jest równe połowie natężenia max, szerokość pasma
 
Zatem $ Q\nearrow$ to szerokość pasma przepuszczanego maleje.
\includegraphics[width=3cm]{Rysunki/RLC_series_circuit.eps} \includegraphics[width=6cm]{Rysunki/rezonans_RLC_circuit.eps}

3. Detekcja sygnału

Najprostszym detektorem jest dioda w połączeniu z filtrem odcinającym wysokie częstotliwości. Dioda jest elementem nieliniowym, który przewodzi tylko w jedną stronę, przez co sygnał wyjściowy zawiera prąd, którego średnia wartość jest już różna od zera. Dioda wraz z jej charakterystyką przedstawiona jest na rysunku:
\includegraphics[width=5cm]{Rysunki/DiodeDetector.eps} \includegraphics[width=4cm]{Rysunki/chkdiody.eps}

Sygnał wejściowy:

\includegraphics[width=7cm]{Rysunki/sygnalIN.eps}
Sygnał po przejściu przez diodę:
\includegraphics[width=7cm]{Rysunki/sygnalDET.eps}
Sygnał wyjściowy, po przejściu przez filtr, przepuszczający tylko niskie częstotliwości (czyli mniej więcej wartość średnia sygnału):
\includegraphics[width=7cm]{Rysunki/sygnalOUT.eps}

4. Zamiana prądu zmiennego na falę dźwiękową

Prąd zmienny płynący przez cewkę, która znajduje się w polu magnetycznym, wywołuje drgania samej cewki, która połączona małymi haczykami z membraną wywołuje jej drgania, a te z kolei wprawiają w ruch cząstki powietrza w wyniku tego powstaje fala dźwiękowa.

\includegraphics[width=7cm]{Rysunki/glosnik2.eps}

Bogna Pazderska 2009-01-20