LEZIONE 19 – RICEZIONE SEGNALI RADIO
CIRCUITI DI SINTONIA
COMPITI PRINCIPALI DEL RICEVITORE RADIO
DIVISIONE DELLE FREQUENZE RADIO RICEVIBILI
CALCOLO DELL’INDUTTANZA E DELLA CAPACITA
CIRCUITI DI SINTONIA
Base fondamentale : Induttanza e capacità.
Qualsiasi apparecchio radio ricevente, sia esso in onde medie, in modulazione di frequenza, in video o qualsivoglia altro tipo, ha assolutamente bisogno,al suo ingresso e cioè immediatamente dopo l’antenna ricevente, di un appropriato circuito di sintonia adatto a selezionare la stazione trasmittente che si vuole ricevere senza altre interferenze. Se ciò non avvenisse riceveremmo tanti disturbi radioelettrici ed un accavallamento infinito di segnali radio provenienti da ogni parte.
Esistono infiniti tipi di circuiti di sintonia ma tutti riflettono gli stessi principi anche se altamente sofisticati. Per entrare nel mondo dei circuiti di sintonia occorre già molta esperienza nonché essere padroni della materia didattica che comprende diversi libri con formule matematiche varie che in questa sede non è proprio possibile. Dobbiamo quindi partire dal basso cioè dalla nascita di questi circuiti particolari per la ricezione dei segnali radio. Solo così si potrà comprendere la loro funzione ed anche la loro costruzione.
Partiamo dalla radio a galena di cui abbiamo già scritto in precedenza.
Già nei due circuiti (Schemi) qui riportati (e peraltro identici) si notano non un solo circuito accordato ma addirittura due e la rivelazione non avviene più tramite un cristallo ma da due semiconduttori (Diodi) al Germanio che favoriscono molto la ricezione di segnali anche deboli a differenza di quelli al silicio. Per questi tipi di ricevitore,la cuffia dovrebbe essere a bassa impedenza come quelle di una volta ma, in mancanza,possono andare anche bene quelle attuali che si usano per il PC. Le induttanze (Bobine) sono costituite da circa 90 spire di unico filo di rame smaltato da 0,5 mm isolate fra loro e su un supporto isolante del diametro di circa 3 Cm. Il condensatore variabile a due sezioni di uguale capacità (Assiale) può essere di 300 o 500 Picofarad. Le bobine di sintonia (Induttanze) possono avere delle prese intermedie fra loro e l’antenna in modo da ottenere una maggiore selettività ed un maggiore segnale in ricezione.
COMPITI PRINCIPALI DEL RICEVITORE RADIO.
I compiti principali che un ricevitore di segnali radio deve avere, sono i seguenti:
– Captare le onde radio (Energia Elettromagnetica) mediante la propria antenna:
-Accordarsi (Sintonizzarsi) sulla esatta frequenza della stazione radio trasmittente che si vuole ricevere;
-Amplificare il segnale radio cioè irrobustirlo;
-Convertire il segnale in radiofrequenza in segnale audio. L’energia elettromagnetica viene convertita in energia elettrica pulsante. Praticamente l’energia elettromagnetica – lunghezza d’onda completa costituita da due semionde( Positiva e Negativa) su un unico asse – viene tagliata (Raddrizzata) a metà dal circuito rivelatore producendo al lato opposto una corrente pulsante.
-Amplificare la corrente pulsante ( Segnale audio –irrobustirlo);
-Tradurre la corrente pulsante (Segnale audio) in voce , suoni od altro tramite una membrana vibrante che obbedisce alla stessa corrente pulsante. Normalmente tale membrana è rappresentata da un altoparlante o da una cuffia.
Gli apparati riceventi, prima erano a valvole, poi a transistor ed ora a circuiti integrati.
Nei moderni ricevitori radio, onde eliminare l’eccessiva amplificazione dei segnali in radiofrequenza in arrivo già per se stessi forti e parificarli a quelli in arrivo ma deboli, esiste uno stadio convertitore di frequenza che tramite un oscillatore locale a 1465 KHz ,riduce o converte ogni segnale radio in ingresso a 465 KHz (Media Frequenza). Possono esistere anche più conversioni di frequenze a valori anche diversi. Questo procedimento viene comunemente chiamato supereterodina.
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DIVISIONE DELLE FREQUENZE RADIO RICEVIBILI.
I segnali inferiori a 30.000 Hz (30 KHz) appartengono alla BASSA FREQUENZA cioè a quel settore a cui appartengono anche le frequenze udibili e non (Ultrasuoni) e che partono da 1 Hz fino alla soglia predetta (Vedi lezioni precedenti). Bene, il segnale elettrico di bassa frequenza che scorre in un conduttore di metallo (Filo) scorre alla velocità di 300.000 Km al secondo come avviene per la radiofrequenza.
Quando la bassa frequenza elettrica viene tradotta in voce o suoni vari attraverso le vibrazioni di una membrana (Altoparlanti o cuffie), la voce o i suoni si propagano nell’aria ad una velocità di 340 metri al secondo.
Pertanto è da ricordare che:
– I segnali di bassa frequenza si distinguono dalla sigla BF:
– I segnali di radiofrequenza si distinguono dalla sigla AF;
Attenzione ! Nel linguaggio internazionale la sigla BF scompare e pertanto si ha:
– I segnali di bassa frequenza si distinguono dalla sigla AF (Audio Frequency):
– I segnali di radiofrequenza si distinguono dalla sigla RF (Radio Frequency).
Divisione delle frequenze radio:
CALCOLO DELL’INDUTTANZA E DELLA CAPACITA’
Sia l’induttanza (Bobina) e sia la capacità esistenti o da applicare all’ingresso di un qualsiasi ricevitore radio sono sempre proporzionate tra loro onde ricevere un determinato settore di onde radio o di radiofrequenza ( Onde Lunghe, Onde Medie, Onde Corte, Onde Cortissime , etc etc).
In linea generale, vi premetto subito che questo argomento va affrontato con grande volontà e con continue prove e riprove onde acquisire personali esperienze solo con un apparecchio ricevente più semplice possibile.
Di solito i ricevitori radio,oltre ai vari settori di ricezione della radiofrequenza sono predisposti anche per la selezione delle varie specialità (Ampiezza Modulata – Modulazione di Frequenza – Banda Laterale unica (USB/LSB) – TV – Segnali Telegrafici – Segnali Digitali, etc ).
Si accede alla selezione di tutto quanto sopra scritto, attraverso un gruppo di commutazione che può essere a rotazione o a pulsante.
Ora,come già descritto nelle precedenti lezioni, la caratteristica di una qualsiasi induttanza si misura in Microhenry . Esistono induttanze ove il valore si può compensare in più od in meno ruotando (Mediante un cacciavite isolato ed appropriato) al loro interno un nucleo di ferrite. Comunque risulta sempre difficile ai novizi stabilire l’esatto valore. Proprio per questo conviene sempre partire dalla capacità fissa o variabile che si ha a disposizione. A questo riguardo è da scrivere che esistono anche i diodi varicap che non sono altro che delle capacità variabili in base alla tensione applicata (Vedi lezioni precedenti). Partendo dal condensatore variabile che si ha a disposizione e conoscendo la sua capacità nonché la frequenza che si desidera ricevere si può ricavare all’incirca il valore in microhenry della induttanza (Bobina). Le capacità in picofarad espresse dal variabile saranno diverse a seconda della posizione delle lamine mobili rispetto a quelle fisse ma avranno un minimo (Variabile completamente aperto) ed un massimo (Variabile completamente chiuso). Si prende allora in esame il valore intermedio. Per esempio se un c. variabile ha la capacità minima di 25 PF ed una massima di 300 PF,si prenderà in riferimento quella media di circa 135 Pf. Bene, per calcolare l’induttanza in microhenry potete dividere il n.25.000 diviso la frequenza in MHz al quadrato per 135.
Va sottolineato comunque che la ricerca della capacità in PF e quella dell’induttanza in Microhenry va fatta e tarata con apposita strumentazione tenendo conto anche delle tolleranze stabilite in varia misura ed anche dell’ordine del 6 per cento nonché di tutte le altre capacità parassite dei circuiti afferenti l’oscillatore di sintonia. Compito arduo quindi ma non difficile da raggiungere soltanto con sperimentazioni ordinarie e con esito positivo anche senza strumentazione. Basta giocare sul tipo di costruzione della bobina (Prese intermedie) o bobine regolabili attraverso un nucleo di ferrite.
Anche la capacità del variabile può essere modificata a piacimento inserendo in esso , in serie o parallelo, delle altre capacità fisse. Quindi non si possono incontrare difficoltà per la realizzazione di apparati riceventi semplici e non complessi.-
Fine lezione . Maggio 2008.-