Frekans modulation (FM) radyo ki te itilize pou mizik segondè-fidelite ak vwa difize pou anpil ane. Li ka bay bon jan kalite son ekselan, robustès siyal ak iminite bri. Dènyèman, radyo FM te de pli zan pli itilize nan jwè mobil ak pèsonèl medya yo. Sepandan, metòd tradisyonèl konsepsyon FM mande pou yon antèn trè long, tankou yon ekoutè branche, ki limite anpil divinò ki pa gen yon ekoutè branche. Anplis de sa, ak popilarite kontinyèl nan modèl itilizasyon san fil nan aparèy pòtab, plis itilizatè yo ka benefisye de radyo FM san fil ki itilize lòt kalite antèn FM, epi an menm tan ka itilize kas ekoutè san fil oswa moun kap pale pou koute son.
Atik sa a pral entwodui yon solisyon reseptè radyo FM ki entegre oswa entegre antèn lan andedan aparèy pòtab la, ki fè kab kas radyo a yon opsyon. Nou kòmanse ak maksimize sansiblite a k ap resevwa, ak Lè sa a, entwodwi metòd yo maksimize sansiblite a, ki gen ladan maksimize efikasite nan frekans nan sonorite, maksimize gwosè a antèn, ak lè l sèvi avèk yon rezo matche akorabl maksimize efikasite nan tout band la FM. Finalman, atik sa a pral bay metòd la realizasyon nan rezo matche reglabl.
Maksimòm sansiblite
Sansiblite ka defini kòm siyal ki pi piti ke sistèm k ap resevwa FM la ka resevwa pandan y ap reyalize yon sèten nivo rapò siyal-a-bri (SNR). Sa a se yon paramèt enpòtan nan pèfòmans nan sistèm nan k ap resevwa FM, ki se ki gen rapò ak siyal la ak bri. Resevwa siyal la Endikatè fòs (RSSI) sèlman pwen soti fòs la siyal RF nan yon pwen frekans akor espesifik. Li pa bay okenn enfòmasyon sou bri oswa bon jan kalite siyal. Lè w ap konpare pèfòmans reseptè anba diferan antèn, rapò odyo siyal-a-bri (SNR) ka yon pi bon paramèt. Se poutèt sa, li trè enpòtan yo maksimize SNR yo pote yon-wo kalite eksperyans odyo koute a.
Antèn lan se yon pon ki konekte kous la frekans radyo ak vag elektwomayetik. Osi lwen ke resepsyon FM konsène, antèn lan se yon konvètisè ki konvèti enèji nan vag elektwomayetik nan vòltaj ki ka itilize pa sikwi elektwonik (tankou anplifikatè bri ki ba (LNA)). Sansiblite sistèm FM k ap resevwa a dirèkteman gen rapò ak vòltaj LNA entèn la resevwa. Pou maksimize sansiblite, vòltaj sa a dwe ogmante otank posib. Gen divès kalite antèn sou mache a, ki gen ladan ekoutè, kout fwèt, pasan ak antèn chip, men tout antèn ka analize ak sikwi ekivalan. Figi 1 montre yon modèl sikwi jeneral antèn ekivalan:
Nan Figi 1, X kapab yon kondansateur oswa yon enduktè. Chwa nan X depann sou topoloji a antèn, ak valè elektrik li yo (enduktif oswa kapasitif) ki gen rapò ak jeyometri a antèn. Rezistans pèt Rloss la gen rapò ak dissipation pouvwa a nan fòm enèji chalè nan antèn lan. Rezistans nan radyasyon Rrad ki gen rapò ak vòltaj la pwodwi nan vag elektwomayetik. Pou fasilite eksplikasyon, tèks sa a pral pran modèl antèn bouk la kòm objè analiz la. Ka kalkil la menm tou pou itilize pou lòt kalite antèn, tankou antèn monopòl kout ak antèn kask.
Figi 1: modèl antèn sikwi ekivalan.
Maksimize efikasite pwen frekans sonorite a
Yo nan lòd yo maksimize enèji a konvèti pa antèn lan, yo ka itilize yon rezo sonan konpanse enpedans la reyaktif nan antèn lan, ak enpedans sa a pral diminye valè a vòltaj ki fèt pa antèn lan nan entèn LNA la. Pou antèn bouk endiktif, condensateur Cres la itilize pou fè antèn lan rezone nan frekans lan vle:
Frekans nan sonorite refere a pwen an frekans nan ki antèn lan konvèti vag elektwomayetik nan vòltaj ak efikasite ki pi wo a. Efikasite antèn se rapò ki gen pouvwa a sou Rrad ak pouvwa a total resevwa pa antèn lan, ki ka eksprime kòm Rrad / Zant, kote Zant se enpedans nan antèn la ak rezo a sonorite antèn. Zant eksprime tankou:
Lè antèn lan nan sonorite, efikasite η ka eksprime kòm:
Efikasite nan lòt pwen frekans se:
Efikasite antèn η nan pwen frekans ki pa resonan an pi ba pase efikasite maksimòm ηres, paske antèn enpedans opinyon Zant nan moman sa a se swa kapasitif oswa enduktif.
Maksimize gwosè antèn lan
Yo nan lòd yo refè siyal la transmèt frekans radyo, antèn lan dwe kolekte kòm anpil enèji ke posib soti nan vag elektwomayetik la, epi avèk efikasite konvèti enèji nan vag elektwomayetik nan yon vòltaj nan Rrad. Kantite enèji kolekte limite pa espas ki disponib ak gwosè antèn ki itilize pa aparèy pòtab la. Pou yon antèn ekout tradisyonèl, longè li ka rive jwenn yon longèdonn trimès nan siyal FM a, epi ase enèji ka ranmase epi konvèti nan yon vòltaj ki ka itilize pa LNA entèn la. Nan ka sa a, maksimize efikasite antèn pa tèlman enpòtan.
Sepandan, kòm aparèy pòtab yo ap vin pi piti ak mens, espas ki rete pou entegre antèn FM vin trè limite. Malgre ke gwosè antèn lan te ogmante otank posib, enèji kolekte pa antèn entegre an toujou piti anpil. Se poutèt sa, li vin trè enpòtan amelyore antèn efikasite η san sakrifye pèfòmans ak lè l sèvi avèk yon antèn ki pi piti.
Itilize rezo matche reglabl pou maksimize efikasite sou bann frekans FM la
Ranje a frekans nan gwoup la difize FM nan pifò peyi se 87.5MHz 108.0MHz. Gwoup frekans FM difize nan Japon se 76MHz a 90MHz. Nan kèk peyi lès Ewopeyen an, FM frekans radyo se 65.8MHz a 74MHz. Yo nan lòd yo adapte yo ak tout Gwoup Mizik frekans FM nan mond lan, sistèm nan k ap resevwa FM bezwen yon Pleasant 40MHz. Solisyon tradisyonèl la se nòmalman melodi antèn frekans sant lan nan bann FM la. Sepandan, jan fòmil ki anwo a montre, efikasite nan sistèm antèn lan se yon fonksyon frekans. Efikasite a rive nan maksimòm li nan pwen sonorite a. Lè frekans lan devye de frekans sonorite, efikasite a ap diminye. Li se vo sonje ke depi Pleasant la nan gwoup la frekans FM mondyal rive nan 40MHz, efikasite nan antèn ap diminye anpil lè frekans lan se byen lwen soti nan pwen an frekans sonorite. Pou egzanp, si se yon frekans sonorite fiks mete nan 98MHz, efikasite segondè ka reyalize nan pwen sa a frekans, men efikasite nan pwen frekans lòt yo pral siyifikativman redwi, kidonk degrade pèfòmans nan modulation frekans byen lwen soti nan pwen an frekans sonan. Figi 2 montre koub efikasite de antèn (antèn ekoutè ak antèn kout) lè frekans sonan fiks la nan sant bann frekans lan (98MHz).
Figi 2: Tipik pèfòmans antèn sonorite fiks nan bann FM la.
Kòm ka wè nan figi ki anwo a, pwen an 98MHz ka reyalize efikasite ki pi bon, men pi pre frekans lan se nan kwen nan gwoup la, plis efikasite a gout. Sa a se pa yon gwo pwoblèm pou antèn kask, paske gwosè a nan antèn sa a ka kolekte ase enèji elektwomayetik nan frekans lan tout antye ak konvèti li nan yon vòltaj ki pi wo nan reseptè a RF. Sepandan, konpare ak antèn ekoutè ki pi long la, antèn kout la piti nan gwosè ak kolekte mwens enèji, kidonk efikasite a ap diminye rapidman lè frekans lan lwen pwen sonorite a, se sa ki vle di, resepsyon an nan kwen nan gwoup la ap fèt lè yo itilize konplo a sonorite fiks yo. Pwoblèm prensipal la se ke antèn kout gen yon valè ki pi wo "Q" pase ekouteur, ki lakòz yon gout apik nan efikasite nan kwen nan gwoup la frekans.
Q refere a faktè a bon jan kalite, ki se pwopòsyonèl ak rapò a nan enèji ki estoke nan rezo a antèn pou chak inite tan nan pèt la oswa enèji radyasyon. Pou sikwi ekivalan antèn ki anwo a ak rezo sonorite antèn, valè Q la satisfè:
Konpare ak antèn kout la, antèn ekoutè a gen yon pi gwo gwosè, kidonk li gen yon rezistans radyasyon ki pi wo Rrad, ki mennen nan yon valè Q pi ba. Depi aplikasyon pou entegre mande pou itilize nan antèn kout ak valè Q segondè, pwoblèm lan nan gout apik nan efikasite trè enpòtan.
Valè Q antèn la gen rapò tou ak Pleasant antèn la, epi relasyon li ka eksprime tankou:
Ki kote ƒc se frekans sonan ƒc, ak BW se lajè band 3dB antèn lan. Konpare ak yon antèn ekout pi long, yon antèn kout ak yon gwo valè Q gen yon Pleasant ki pi piti, se konsa pèt la nan kwen nan gwoup la frekans se pi gwo.
Yo nan lòd yo simonte limit la Pleasant nan wo-Q fiks antèn sonorite a, yo ka itilize yon pwòp tèt ou-akor sikwi sonorite chanje "sonorite a fiks" nan "reglabl sonorite", se konsa ke kous la se toujou nan pwen an frekans sonorite, kidonk maksimize sansiblite k ap resevwa a. Yon antèn sonorite pwòp tèt ou-akor ka jwenn yon pi wo rapò siyal-a-bri, paske benefis la soti nan antèn la sonan ka diminye figi a bri sistèm nan reseptè a, ak nannan segondè valè Q nan antèn la entegre ede filtre soti Harmony posib ak osilator lokal la Twoub melanje ansanm.
Reyalizasyon nan rezo matche reglabl
Figi 3 montre dyagram nan blòk konseptyèl ekspresyon nan achitekti FM reseptè sipòte antèn entegre kout. "Reglabl sonorite" se reyalize pa sou-chip reglabl dyod Varactor ak akor algorithm.
Figi 3: dyagram blòk konseptyèl Si4704 / 05.
Konsepsyon ki anwo la a sèvi ak yon siyal melanje dijital ba-SI achitekti ak yon processeur siyal dijital (DSP) reyalize algoritm avanse siyal pwosesis ki gen ladan pwòp tèt ou-akor nan entegre antèn kout. Algoritm antèn lan otomatikman ajiste valè kapasite dyòd varactor la selon chak pwen frekans akor nan aparèy la pou jwenn pi bon pèfòmans lan.
Pou egzanp, si itilizatè a Melody 101.1MHz (estasyon 1 nan Figi 4), algorithm nan antèn pral melodi pwen an sonorite sikwi antèn 101.1MHz, kidonk optimize efikasite antèn ak pèfòmans resepsyon nan 101.1MHz. Lè itilizatè a Melody 84.1MHz (estasyon 2 nan Figi 4), algorithm nan antèn retunes pwen an sonorite nan kous la antèn optimize pèfòmans nan k ap resevwa nan 84.1MHz.
Figi 4: Benefis nan sonorite reglabl.
Sèvi ak frekans lan ajiste nan melodi pwen an sonorite antèn ka bay efikasite maksimòm nan chak pwen frekans bay yo, kidonk maksimize fòs la siyal resevwa sou tout frekans frekans modulation frekans lan. Apre adopte kous la sonorite reglabl, pèfòmans nan sistèm nan lè l sèvi avèk antèn la entegre te amelyore nan bann frekans antye. Antèn nan sonan nan pwen an frekans deziyen kapab tou diminye entèferans nan pwen frekans lòt, kidonk siyifikativman amelyore selektivite nan reseptè a. Se poutèt sa, itilizatè a nan reseptè a ak sa a antèn entegre ka pi byen pwoteje kont lòt sous entèferans aksidan. . Sa a se espesyalman enpòtan nan zòn iben kote gwoup la FM ki gen anpil moun.
Rezime atik sa a
Kòm modèl la l 'san fil vin pi plis ak plis popilè nan aparèy pòtab, plis itilizatè vle sèvi ak radyo FM san fil ak antèn entegre pandan y ap koute pwogram ak kas ekoutè san fil oswa moun kap pale. Atik sa a diskite sou prensip la nan maksimize sansiblite amelyore FM resepsyon lè l sèvi avèk entegre antèn, ak plis ankò diskite sou kouman aplike li. Depi espas ki disponib sou aparèy pòtab ki itilize antèn entegre trè limite, yo ka konsidere yon rezo sonorite pwòp tèt ou pou maksimize sansiblite reseptè a sou tout bann FM, konsa pou kenbe antèn kout la avèk efikasite maksimòm nan chak frekans. pwen.
lòt pwodwi nou an:
