FMUSER Kablosuz Video ve Sesi Daha Kolay İletin!
es.fmuser.org
it.fmuser.org
fr.fmuser.org
de.fmuser.org
af.fmuser.org -> Afrikaans
sq.fmuser.org -> Arnavutça
ar.fmuser.org -> Arapça
hy.fmuser.org -> Ermeni
az.fmuser.org -> Azerice
eu.fmuser.org -> Bask Dili
be.fmuser.org -> Beyaz Rusça
bg.fmuser.org -> Bulgar
ca.fmuser.org -> Katalanca
zh-CN.fmuser.org -> Çince (Basitleştirilmiş)
zh-TW.fmuser.org -> Çince (Geleneksel)
hr.fmuser.org -> Hırvatça
cs.fmuser.org -> Çekçe
da.fmuser.org -> Danca
nl.fmuser.org -> Hollandalı
et.fmuser.org -> Estonca
tl.fmuser.org -> Filipinli
fi.fmuser.org -> Fince
fr.fmuser.org -> Fransızca
gl.fmuser.org -> Galiçyaca
ka.fmuser.org -> Gürcüce
de.fmuser.org -> Almanca
el.fmuser.org -> Yunanca
ht.fmuser.org -> Haiti Kreyolu
iw.fmuser.org -> İbranice
hi.fmuser.org -> Hintçe
hu.fmuser.org -> Macar
is.fmuser.org -> İzlandaca
id.fmuser.org -> Endonezya
ga.fmuser.org -> İrlandalı
it.fmuser.org -> İtalyan
ja.fmuser.org -> Japonca
ko.fmuser.org -> Korece
lv.fmuser.org -> Letonca
lt.fmuser.org -> Litvanya
mk.fmuser.org -> Makedonca
ms.fmuser.org -> Malayca
mt.fmuser.org -> Malta
no.fmuser.org -> Norveç
fa.fmuser.org -> Farsça
pl.fmuser.org -> Lehçe
pt.fmuser.org -> Portekizce
ro.fmuser.org -> Romen
ru.fmuser.org -> Rusça
sr.fmuser.org -> Sırpça
sk.fmuser.org -> Slovakça
sl.fmuser.org -> Slovence
es.fmuser.org -> İspanyolca
sw.fmuser.org -> Svahili
sv.fmuser.org -> İsveççe
th.fmuser.org -> Tay
tr.fmuser.org -> Türkçe
uk.fmuser.org -> Ukraynaca
ur.fmuser.org -> Urduca
vi.fmuser.org -> Vietnamca
cy.fmuser.org -> Galce
yi.fmuser.org -> Yidiş
Frekans Modülasyonu (FM) radyo uzun yıllardır yüksek kaliteli müzik ve ses yayını için kullanılmaktadır. Mükemmel ses kalitesi, sinyal sağlamlığı ve gürültü bağışıklığı sağlayabilir. Son zamanlarda, FM radyo mobil ve kişisel medya oynatıcılarda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bununla birlikte, geleneksel FM tasarım yöntemi, kablolu kulaklık gibi çok uzun bir anten gerektirir ve bu da kablolu bir kulaklığı olmayan birçok kullanıcıyı sınırlar. Ayrıca, taşınabilir cihazlarda kablosuz kullanım modellerinin sürekli popülerliği ile daha fazla kullanıcı, diğer FM anten türlerini kullanan kablosuz FM radyolardan yararlanabilir ve aynı zamanda sesleri dinlemek için kablosuz kulaklık veya hoparlör kullanabilir.
Bu makale, anteni taşınabilir aygıtın içine entegre eden veya yerleştiren ve kulaklık kablosunu bir seçenek haline getiren bir FM radyo alıcısı çözümünü tanıtacaktır. Alım hassasiyetini en üst düzeye çıkarmakla başlıyoruz ve ardından, rezonans frekansının verimliliğini en üst düzeye çıkarmak, anten boyutunu en üst düzeye çıkarmak ve tüm FM bant genişliğinin verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için ayarlanabilir bir eşleştirme ağı kullanmak dahil duyarlılığı en üst düzeye çıkarmak için yöntemler tanıtıyoruz. Son olarak, bu makale ayarlanabilir eşleştirme ağının gerçekleştirilme yöntemini verecektir.
Maksimum hassasiyet
Hassasiyet, FM alıcı sistemin belirli bir sinyal-gürültü oranı (SNR) seviyesine ulaşırken alabileceği en küçük sinyal olarak tanımlanabilir. Bu, sinyal ve gürültü ile ilgili olan FM alıcı sistemin performansının önemli bir parametresidir. Alınan Sinyal Gücü Göstergesi (RSSI), yalnızca belirli bir ayar frekansı noktasındaki RF sinyal gücünü gösterir. Gürültü veya sinyal kalitesi hakkında herhangi bir bilgi sağlamaz. Farklı antenler altında alıcı performansını karşılaştırırken, ses sinyali-gürültü oranı (SNR) daha iyi bir parametre olabilir. Bu nedenle, dinleyiciye yüksek kaliteli bir ses deneyimi getirmek için SNR'yi maksimize etmek çok önemlidir.
Anten, radyo frekansı devresiyle elektromanyetik dalgaları birbirine bağlayan bir köprüdür. FM alımı söz konusu olduğunda, anten, elektromanyetik dalgalardan gelen enerjiyi elektronik devreler (düşük gürültülü amplifikatörler (LNA) gibi) tarafından kullanılabilen voltaja dönüştüren bir dönüştürücüdür. FM alıcı sistemin hassasiyeti doğrudan dahili LNA tarafından alınan voltajla ilgilidir. Hassasiyeti en üst düzeye çıkarmak için, bu voltajın olabildiğince artırılması gerekir. Piyasada kulaklıklar, kısa kamçılar, döngüler ve çipli antenler dahil olmak üzere çeşitli antenler bulunmaktadır ancak tüm antenler eşdeğer devrelerle analiz edilebilir. Şekil 1 genel bir eşdeğer anten devresi modelini göstermektedir:
Şekil 1'de X, bir kapasitör veya bir indüktör olabilir. X seçimi anten topolojisine bağlıdır ve elektriksel (endüktif veya kapasitif) değeri anten geometrisi ile ilgilidir. Kayıp direnci Rloss, antendeki ısı enerjisi şeklindeki güç dağılımı ile ilgilidir. Radyasyon direnci Rrad, elektromanyetik dalgalardan üretilen voltajla ilgilidir. Açıklama kolaylığı için aşağıdaki metin, analiz nesnesi olarak döngü anten modelini alacaktır. Aynı hesaplama, kısa tek kutuplu antenler ve kulaklık antenleri gibi diğer anten türleri için de kullanılabilir.
Şekil 1: Anten eşdeğer devre modeli.
Rezonans frekans noktasının verimliliğini en üst düzeye çıkarın
Anten tarafından dönüştürülen enerjiyi en üst düzeye çıkarmak için, antenin reaktif empedansını dengelemek için bir rezonant ağ kullanılabilir ve bu empedans, anten tarafından dahili LNA'ya iletilen voltaj değerini zayıflatacaktır. Endüktif döngü antenler için, kondansatör Cres, antenin istenen frekansta rezonansa girmesini sağlamak için kullanılır:
Rezonans frekansı, antenin elektromanyetik dalgaları en yüksek verimlilikle voltaja dönüştürdüğü frekans noktasını ifade eder. Anten verimliliği, Rrad üzerindeki gücün anten tarafından alınan toplam güce oranıdır ve bu Rrad / Zant olarak ifade edilebilir; burada Zant, anten rezonans ağı ile antenin empedansıdır. Zant şu şekilde ifade edilir:
Anten rezonansta olduğunda, η verimliliği şöyle ifade edilebilir:
Diğer frekans noktalarındaki verimlilik:
Rezonans olmayan frekans noktasındaki anten verimliliği (r) maksimum verimlilikten (r) daha düşüktür, çünkü bu zamanda anten giriş empedansı Zant, kapasitif veya endüktiftir.
Anten boyutunu büyüt
İletilen radyo frekansı sinyalini kurtarmak için, anten elektromanyetik dalgadan olabildiğince fazla enerji toplamalı ve elektromanyetik dalga enerjisini verimli bir şekilde Rrad üzerinden bir voltaja dönüştürmelidir. Toplanan enerji miktarı, taşınabilir aygıt tarafından kullanılan antenin kullanılabilir alanı ve boyutu ile sınırlıdır. Geleneksel bir kulaklık anteni için, uzunluğu FM sinyalinin çeyrek dalga boyuna ulaşabilir ve yeterli enerji toplanabilir ve dahili LNA tarafından kullanılabilecek bir voltaja dönüştürülebilir. Bu durumda, anten verimliliğini en üst düzeye çıkarmak o kadar önemli değildir.
Bununla birlikte, taşınabilir cihazlar küçüldükçe ve inceldikçe, gömülü FM antenleri için kalan alan çok sınırlı hale geldi. Anten boyutu olabildiğince artırılmış olsa da, yerleşik anten tarafından toplanan enerji hala çok küçüktür. Bu nedenle, performanstan ödün vermeden ve daha küçük bir anten kullanmadan anten verimliliğini η iyileştirmek çok önemli hale gelir.
FM frekans bandında verimliliği en üst düzeye çıkarmak için ayarlanabilir eşleştirme ağından yararlanın
Çoğu ülkede FM yayın bandının frekans aralığı 87.5 MHz ila 108.0 MHz'dir. Japonya'da FM yayınının frekans bandı 76MHz ila 90MHz'dir. Bazı Doğu Avrupa ülkelerinde, FM radyo frekansı bandı 65.8 MHz ila 74 MHz arasındadır. Dünyadaki tüm FM frekans bantlarına uyum sağlamak için FM alıcı sistemin 40MHz bant genişliğine ihtiyacı vardır. Geleneksel çözüm genellikle anteni FM bandının merkez frekansına ayarlamaktır. Bununla birlikte, yukarıdaki formülün gösterdiği gibi, anten sisteminin verimliliği, frekansın bir fonksiyonudur. Verimlilik, rezonans noktasında maksimuma ulaşır. Frekans, rezonans frekansından saptığında, verimlilik azalacaktır. Global FM frekans bandının bant genişliği 40MHz'e ulaştığı için, frekans rezonans frekans noktasından uzak olduğunda anten verimliliğinin önemli ölçüde azalacağını belirtmek gerekir. Örneğin, sabit bir rezonans frekansı 98 MHz'e ayarlanırsa, bu frekans noktasında yüksek verimlilik elde edilebilir, ancak diğer frekans noktalarının verimliliği önemli ölçüde azalacak, böylece frekans modülasyon performansı rezonans frekans noktasından çok uzakta azalacaktır. Şekil 2, sabit rezonans frekansı frekans bandının (98 MHz) merkezinde olduğunda iki antenin (kulaklık anteni ve kısa anten) verimlilik eğrilerini göstermektedir.
Şekil 2: FM bandında tipik sabit rezonans anten performansı.
Yukarıdaki şekilden de görülebileceği gibi, 98MHz noktası en iyi verimi elde edebilir, ancak frekans bandın kenarına ne kadar yakınsa, verimlilik o kadar düşer. Bu, kulaklık antenleri için büyük bir sorun değildir, çünkü bu antenin boyutu tüm frekansta yeterli elektromanyetik enerji toplayabilir ve bunu RF alıcısına daha yüksek bir voltaja dönüştürebilir. Bununla birlikte, daha uzun kulaklık anteniyle karşılaştırıldığında, kısa antenin boyutu küçüktür ve daha az enerji toplar, bu nedenle frekans, rezonans noktasından uzak olduğunda, yani bandın kenarındaki alımda verimlilik hızla düşecektir. sabit rezonans şeması kullanıldığında ortaya çıkacaktır. Temel sorun, kısa antenlerin kulaklıklardan daha yüksek bir "Q" değerine sahip olmasıdır, bu da frekans bandının kenarında verimlilikte ani bir düşüşe neden olur.
Q, anten ağında birim zamanda depolanan enerjinin kayıp veya radyasyon enerjisine oranıyla orantılı olan kalite faktörünü ifade eder. Anten rezonans ağına sahip yukarıdaki anten eşdeğer devresi için Q değeri şunları sağlar:
Kısa antenle karşılaştırıldığında, kulaklık anteni daha büyük bir boyuta sahiptir, bu nedenle daha düşük bir Q değerine yol açan daha yüksek bir radyasyon direnci Rrad'a sahiptir. Gömülü uygulamalar, yüksek Q değerlerine sahip kısa antenlerin kullanımını gerektirdiğinden, verimlilikte ani düşüşler sorunu çok belirgindir.
Antenin Q değeri aynı zamanda anten bant genişliğiyle de ilgilidir ve ilişkisi şu şekilde ifade edilebilir:
Ƒc, rezonans frekansı ƒc ve BW, antenin 3dB bant genişliğidir. Daha uzun bir kulaklık anteniyle karşılaştırıldığında, yüksek Q değerine sahip kısa bir anten daha küçük bant genişliğine sahiptir, bu nedenle frekans bandının kenarındaki kayıp daha büyüktür.
Yüksek Q sabit rezonans antenin bant genişliği sınırlamasının üstesinden gelmek için, "sabit rezonans" ı "ayarlanabilir rezonans" olarak değiştirmek için kendi kendini ayarlayan bir rezonans devresi kullanılabilir, böylece devre her zaman rezonans frekans noktasında olur, böylece alıcı hassasiyeti maksimize eder. Kendi kendini ayarlayan bir rezonant anten, daha yüksek bir sinyal-gürültü oranı elde edebilir, çünkü rezonant antenden gelen kazanç, alıcının sistem gürültü değerini azaltabilir ve gömülü antenin doğal yüksek Q değeri, olası harmonikleri filtrelemeye yardımcı olur. yerel osilatör Rahatsızlığı ile karıştırılır.
Ayarlanabilir eşleme ağının gerçekleştirilmesi
Şekil 3, gömülü kısa antenleri destekleyen gelişmiş FM alıcı mimarisinin kavramsal blok diyagramını göstermektedir. "Ayarlanabilir rezonans", çip üzerinde ayarlanabilir varaktör diyot ve ayar algoritması ile gerçekleştirilir.
Şekil 3: Si4704 / 05'in kavramsal blok diyagramı.
Yukarıdaki tasarım, gömülü kısa antenlerin kendi kendine ayarlanması dahil olmak üzere gelişmiş sinyal işleme algoritmalarını gerçekleştirmek için bir dijital sinyal işlemcisi (DSP) ile karışık sinyalli bir dijital düşük IF mimarisi kullanır. Anten algoritması, en iyi performansı elde etmek için varaktör diyotun kapasitans değerini, cihazın her bir frekans ayarlama noktasına göre otomatik olarak ayarlar.
Örneğin, kullanıcı 101.1MHz'e (Şekil 1'te istasyon 4) ayarlarsa, anten algoritması anten devresi rezonans noktasını 101.1MHz'e ayarlayacak ve böylece 101.1MHz'de anten verimliliğini ve alım performansını optimize edecektir. Kullanıcı 84.1MHz'e (Şekil 2'te istasyon 4) ayarladığında, anten algoritması, 84.1MHz'de alma performansını optimize etmek için anten devresinin rezonans noktasını yeniden ayarlar.
Şekil 4: Ayarlanabilir rezonansın faydaları.
Anten rezonans noktasını ayarlamak için ayarlanmış frekansı kullanmak, verilen her frekans noktasında maksimum verimlilik sağlayabilir, böylece tüm frekans modülasyon frekans bandı üzerinde alınan sinyal gücünü maksimize edebilir. Ayarlanabilir rezonans devresinin benimsenmesinden sonra, tüm frekans bandında gömülü anteni kullanan sistemin performansı iyileştirildi. Belirlenmiş frekans noktasındaki rezonant anten ayrıca diğer frekans noktalarının parazitini azaltabilir, böylece alıcının seçiciliğini önemli ölçüde geliştirebilir. Bu nedenle, bu gömülü antene sahip alıcının kullanıcısı, diğer kazara girişim kaynaklarından daha iyi korunabilir. . Bu, özellikle FM bandının kalabalık olduğu kentsel alanlarda önemlidir.
Bu makalenin özeti
Taşınabilir cihazlarda kablosuz kullanım modeli gittikçe daha popüler hale geldikçe, daha fazla kullanıcı kablosuz kulaklık veya hoparlörlerle programları dinlerken yerleşik antenlere sahip kablosuz FM radyoları kullanmak istiyor. Bu makale, gömülü antenler kullanarak FM alımını iyileştirmek için hassasiyeti en üst düzeye çıkarma ilkesini tartışmakta ve bunun nasıl uygulanacağını daha ayrıntılı olarak tartışmaktadır. Gömülü antenler kullanan taşınabilir cihazlardaki kullanılabilir alan çok sınırlı olduğundan, kısa anteni her frekansta maksimum verimlilikle tutmak için alıcının tüm FM bandı üzerindeki hassasiyetini en üst düzeye çıkarmak için kendi kendini ayarlayan bir rezonans ağı düşünülebilir nokta.
Bizim diğer ürün:
Sürpriz almak için e-posta girin
es.fmuser.org
it.fmuser.org
fr.fmuser.org
de.fmuser.org
af.fmuser.org -> Afrikaans
sq.fmuser.org -> Arnavutça
ar.fmuser.org -> Arapça
hy.fmuser.org -> Ermeni
az.fmuser.org -> Azerice
eu.fmuser.org -> Bask Dili
be.fmuser.org -> Beyaz Rusça
bg.fmuser.org -> Bulgar
ca.fmuser.org -> Katalanca
zh-CN.fmuser.org -> Çince (Basitleştirilmiş)
zh-TW.fmuser.org -> Çince (Geleneksel)
hr.fmuser.org -> Hırvatça
cs.fmuser.org -> Çekçe
da.fmuser.org -> Danca
nl.fmuser.org -> Hollandalı
et.fmuser.org -> Estonca
tl.fmuser.org -> Filipinli
fi.fmuser.org -> Fince
fr.fmuser.org -> Fransızca
gl.fmuser.org -> Galiçyaca
ka.fmuser.org -> Gürcüce
de.fmuser.org -> Almanca
el.fmuser.org -> Yunanca
ht.fmuser.org -> Haiti Kreyolu
iw.fmuser.org -> İbranice
hi.fmuser.org -> Hintçe
hu.fmuser.org -> Macar
is.fmuser.org -> İzlandaca
id.fmuser.org -> Endonezya
ga.fmuser.org -> İrlandalı
it.fmuser.org -> İtalyan
ja.fmuser.org -> Japonca
ko.fmuser.org -> Korece
lv.fmuser.org -> Letonca
lt.fmuser.org -> Litvanya
mk.fmuser.org -> Makedonca
ms.fmuser.org -> Malayca
mt.fmuser.org -> Malta
no.fmuser.org -> Norveç
fa.fmuser.org -> Farsça
pl.fmuser.org -> Lehçe
pt.fmuser.org -> Portekizce
ro.fmuser.org -> Romen
ru.fmuser.org -> Rusça
sr.fmuser.org -> Sırpça
sk.fmuser.org -> Slovakça
sl.fmuser.org -> Slovence
es.fmuser.org -> İspanyolca
sw.fmuser.org -> Svahili
sv.fmuser.org -> İsveççe
th.fmuser.org -> Tay
tr.fmuser.org -> Türkçe
uk.fmuser.org -> Ukraynaca
ur.fmuser.org -> Urduca
vi.fmuser.org -> Vietnamca
cy.fmuser.org -> Galce
yi.fmuser.org -> Yidiş
FMUSER Kablosuz Video ve Sesi Daha Kolay İletin!
Bize Ulaşın
Adres:
No.305 Oda HuiLan Binası No. 273 Huanpu Yolu Guangzhou Çin 510620
Kategoriler
Kaydolun