Detektory

Sygnał zmodulowany w amplitudzie

Sygnał zmodulowany w amplitudzie (AM)

Detektor w odbiorniku radiowym jest niezbędny, gdyż ucho ludzkie nie słyszy sygnałów o częstotliwości radiowej, nawet jeżeli zostaną one zmienione z fal elektromagnetycznych na fale akustyczne. W początkach radiotechniki, stosowano wyłącznie modulację amplitudy fali nośnej, który to system zresztą nadal jest stosowany również dzisiaj. Wygląd sygnału zmodulowanego amplitudowo widoczny jes na rysunku obok. Jak mu się przyjrzeć to od razu widać wyraźnie, że grzbiety fali wysokiej częstotliwości tworzą jakby sygnał małej (akustycznej) częstotliwości. Trzeba teraz znaleźć jakiś układ który "połączy" te wierzchołki tak aby odzyskać sygnał akustyczny. Takim układem jest właśnie detektor, nazywany z tej przyczyny w początkowym okresie radiotechniki 'ujawniaczem'. Detektory mogą być konstruowane kilkoma różnymi sposobami, w lampowej radiotechnice rozpowszecniły się detektory diodowe, oraz detektory siatkowe i detektory reakcyjne

Detektor jest najważniejszą częścią odbiornika radiowego, czasami nawet jedyną. Jego zadaniem jest przetworzenie sygnału wysokiej częstotliwości (sygnału radiowego) na sygnał małej częstotliwości (sygnał akustyczny) czyli ten słyszalny przez człowieka. Strona ta omawia wyłącznie detektor sygnału z modulacją amplitudy (AM) i telegrafii opartej o kluczowanie nośnej, inne rodzaje modulacji, w szczególności modulacja częstotliwości (FM - Frequency Modulation) pojawiły się znacznie później i nie były stosowane aż do końca lat 30-tych.

W najstarszym okresie rozwoju radiotechniki, kiedy do transmisji radiowej wykorzystywane były wyłącznie nadajniki iskrowe które generowały falę gasnącą z detekcją nie było problemu. Pierwszym detektorem stosowanym do odbioru tego rodzaju fal był koherer. Jest to po prostu rurka z nieprzewodzącego materiału wypełniona luźno opiłkami żelaza. W normalnych warunkach dzięki luźnemu ułożeniu opiłków opór elektryczny koherera jest duży, czyli przepływa przez niego mały prąd. Jeżeli doprowadzony do niego zostanie impuls elektryczny z anteny to dzięki magnetyzacji opiłków energią impulsu ułożą się one znacznie ściślej i opór koherera zmaleje - popłynie przez niego większy prąd, co może wskazać np. załączony w szereg z nim dzwonek elektryczny. Po odebraniu impulsu opiłki w kohererze pozostają już ściśnięte, przywrócenie do stanu poprzedniego odbywało się poprzez wstrząśniecie koherera. Początkowo wstrząsie odbywało się ręcznie, potem prąd przepływający przez wzbudzony koherer uruchamiał elektryczny potrząsacz - odbiornik robił się w pełni automatyczny. Ta metoda odbioru jest odpowiednia do odbioru fal gasnących stosowanych w telegrafii, natomiast zupełnie nie nadawał się do odbioru fali ciągłej - bezustannie wykrywałby jej obecność, niezależnie od jej modulacji. Do wad koherera należały znikoma czułość i mała prędkość działania.

Natychmiast po uświadomieniu sobie wad koherera uczeni rozpoczęli poszukiwanie lepszego detektora. W roku 1902 opracowany został detektor elektrolityczny, nie odegrał on jednak większej roli. Dość szybko została również wykryta właściwość pewnych kryształów, np. galeny, że jeżeli dotknie się do nich stalową igłą, to lepiej przewodzą one prąd w jedną stronę a gorzej w drugą. Detektor kryształkowy jest jedną z odmian detektora diodowego, który jest wykorzystywany do dzisiaj. W swojej pierwotnej wersji odbiornik składał się wyłącznie z detektora, nie miał żadnego elementu wzmacniającego sygnał, ani po stronie wielkiej, ani małej częstotliwości

Powrót