Detekce heterodynu

Optický

V optice spočívá detekce heterodynu v transpozici energie části spektra na nižší frekvenci (nazývanou „střední“) před jejím detekcí. Tento signál je smíchán na rychlém nelineárním prvku (například fotodiodě ) s monochromatickým zářením místního oscilátoru ( laseru ...), jehož frekvence je blízká frekvenci signálu, takže jejich rozdíl je v pásmu mezilehlého frekvence (obvykle v radiofrekvenční doméně).

Rádiový příjem, TV ...

Princip detekce heterodynu , nazývaný také superheterodyn , stanovený kanadským Reginaldem Fessendenem , je stejný jako ten popsaný výše. Je to systém nejpoužívanější v rozhlasových nebo televizních přijímačích.

Hlavní myšlenka

Je nutné snížit na nižší frekvenci, aby bylo možné snáze zesilovat a demodulovat přijímaný signál.

Základní vztah

|FS-FÓ|=FJá{\ displaystyle | F {_ {S}} - F {_ {O}} | = F {_ {I}}}

• F : frekvence užitečného signálu. Liší se podle stanice nebo kanálu, který má být přijat.S{\ displaystyle _ {S}}
• F : frekvence místního oscilátoru. Je variabilní.Ó{\ displaystyle _ {O}}
• F : střední frekvence. Je pevná a mnohem slabší než předchozí dvě.Já{\ displaystyle _ {I}}

F je nastaven na . Změna kanálu v televizi je jako změna frekvence místního oscilátoru. Ó{\ displaystyle _ {O}}|FS-FÓ|=FJá{\ displaystyle | F {_ {S}} - F {_ {O}} | = F {_ {I}}}

Nízká a pevná střední frekvence umožňuje lepší selektivitu při použití pevně laděných obvodů s úzkým pásmem, jako jsou IF transformátory a keramické nebo křemenné filtry nebo rezonátory.

Definice

O přijímači se říká, že je infradyne, pokud  : to, co je v zařízení dynamické (lokální oscilátor), je na nižší frekvenci než přijímaná frekvence. FÓ<FS{\ displaystyle F {_ {O}} <F {_ {S}}}

O přijímači se říká, že je supradynní, pokud  : to, co je v zařízení dynamické (lokální oscilátor), je na frekvenci větší než frekvence přijímaná. FÓ>FS{\ displaystyle F {_ {O}}> F {_ {S}}}

Mixér

Chcete-li být snížena na mezifrekvenční kmitočet, to je produkt dvou signálů: . Po filtraci se signál V přesunula na frekvenci F se získá . PROTIS∗PROTIÓ{\ displaystyle V {_ {S}} * V {_ {O}}}S{\ displaystyle _ {S}}Já{\ displaystyle _ {I}}

Problém snímkových frekvencí

Problém je v tom, že infradynový receptor je také supradynový receptor a naopak:

Jakýkoli přijímaný signál . |FS-FÓ|=FJá{\ displaystyle | F {_ {S}} - F {_ {O}} | = F {_ {I}}}

Montážních s místním oscilátorem nastaveným na F tedy obdrží dvě standardní frekvence F + F a F - F . Nežádoucí frekvence (frekvence obrazu) musí být mimo šířku pásma anténního filtru. Ó{\ displaystyle _ {O}}Ó{\ displaystyle _ {O}}S{\ displaystyle _ {S}}Ó{\ displaystyle _ {O}}S{\ displaystyle _ {S}}

Dvojitá změna frekvence

Je proto nutné F velké přesunout nežádoucí frekvenci od frekvence, která má být přijata (rozdíl mezi těmito dvěma je 2F ), ale je také nutné F malé, aby bylo snadné ji zesílit a demodulovat. Já{\ displaystyle _ {I}}Já{\ displaystyle _ {I}}Já{\ displaystyle _ {I}}

Proto se často používá architektura dvojitého heterodyningu, kdy je signál transponován dvakrát za sebou. F je velké (posune nežádoucí frekvenci pryč); F je malé (usnadňuje další zpracování). Já1{\ displaystyle _ {I} 1}Já2{\ displaystyle _ {I} 2}

Bioakustika

Akustická detekce heterodynu se v zoologii používá k transpozici ultrazvuků vydávaných určitými zvířaty (například netopýry nebo orthoptery ) do slyšitelných frekvenčních rozsahů, a tím usnadňuje stanovení emitujících druhů zvířat. Jedná se o pomocnou technologii bioakustiky .