Lokalny oscylator - Local oscillator

W elektronice , A oscylatora lokalnego (LO) jest oscylator elektroniczny używany z miksera , aby zmienić częstotliwość sygnału. Ten proces konwersji częstotliwości, zwany również heterodyningiem , wytwarza sumę i różnicę częstotliwości z częstotliwości lokalnego oscylatora i częstotliwości sygnału wejściowego. Przetwarzanie sygnału na stałej częstotliwości zapewnia lepszą wydajność odbiornika radiowego. W wielu odbiornikach funkcja lokalnego oscylatora i miksera jest połączona w jednym etapie zwanym „ konwerterem ” - zmniejsza to przestrzeń, koszty i zużycie energii poprzez połączenie obu funkcji w jedno aktywne urządzenie.

Aplikacje

Lokalne oscylatory są używane w odbiorniku superheterodynowym , najpowszechniejszym typie obwodu odbiornika radiowego . Są również wykorzystywane w wielu innych obwodach komunikacyjnych, takich jak modemy , dekodery telewizji kablowej , systemy multipleksowania z podziałem częstotliwości stosowane w liniach telefonicznych , przekaźnikach mikrofalowych, systemach telemetrycznych , zegarach atomowych , teleskopach radiowych i wojskowych systemach przeciwdziałania zakłóceniom. Przy odbiorze telewizji satelitarnej częstotliwości mikrofalowe wykorzystywane od satelity do anteny odbiorczej są konwertowane na niższe częstotliwości przez lokalny oscylator i mikser zamontowany na antenie. Pozwala to na przesyłanie odebranych sygnałów na długości kabla, który w innym przypadku miałby niedopuszczalną utratę sygnału na pierwotnej częstotliwości odbioru. W tym zastosowaniu lokalny oscylator ma stałą częstotliwość, a częstotliwość sygnału poddanego konwersji w dół jest zmienna.

Wymagania dotyczące wydajności

Zastosowanie lokalnych oscylatorów w konstrukcji odbiornika wymaga staranności, aby nie emitować fałszywych sygnałów. Takie sygnały mogą powodować zakłócenia w pracy innych odbiorników. Wydajność systemu przetwarzania sygnału zależy od charakterystyki lokalnego oscylatora. Lokalny oscylator musi wytwarzać stabilną częstotliwość z niskimi harmonicznymi. Stabilność musi uwzględniać temperaturę, napięcie i dryf mechaniczny jako czynniki. Oscylator musi wytwarzać wystarczającą moc wyjściową, aby skutecznie napędzać kolejne etapy obwodów, takich jak miksery lub wzmacniacze częstotliwości. Musi mieć niski poziom szumów fazowych, gdy synchronizacja sygnału jest krytyczna. W kanalizowanym systemie odbiornika precyzja strojenia syntezatora częstotliwości musi być zgodna z odstępami międzykanałowymi żądanych sygnałów.

Rodzaje LO

Kryształowy oscylator jest jeden wspólny rodzaj lokalnego oscylatora, który zapewnia dobrą stabilność i wydajność przy stosunkowo niskich kosztach, ale jego częstotliwość jest stała, więc zmiana częstotliwości wymaga zmiany kryształ. Dostrojenie do różnych częstotliwości wymaga oscylatora o zmiennej częstotliwości, co prowadzi do kompromisu między stabilnością a przestrajalnością. Wraz z pojawieniem się szybkiej mikroelektroniki cyfrowej, nowoczesne systemy mogą wykorzystywać syntezatory częstotliwości w celu uzyskania stabilnego, przestrajalnego oscylatora lokalnego, ale nadal należy dołożyć starań, aby w rezultacie zachować odpowiednią charakterystykę szumów.

Niezamierzone emisje LO

Wykrycie lokalnego promieniowania oscylatora może ujawnić obecność odbiornika, na przykład w przypadku wykrywania samochodowych wykrywaczy radarów lub wykrywania nielicencjonowanych odbiorników telewizyjnych w niektórych krajach. Podczas II wojny światowej , Allied żołnierze nie mogli mieć superheterodyna odbiorników ponieważ Axis żołnierze mieli sprzętu, który mógłby wykryć lokalnych emisji oscylatora. Doprowadziło to do tego, że żołnierze stworzyli coś, co jest obecnie znane jako radio okopowe , prosty improwizowany odbiornik radiowy, który nie ma lokalnego oscylatora.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ LD Wolfgang, CL Hutchinson, The ARRL Handbook for Radio Amateurs Sixty-Eighth Edition , ARRL1990 ISBN   978-0-87259-168-4 , strona 12-10
  2. ^ Peter Fortescue, Graham Swinerd, John Stark (red.): „Spacecraft Systems Engineering”, Wiley 2011 ISBN   111997836X , rozdziały 12.3.5 i 12.3.6.
  3. ^ Bowick Christopher; Blyler, John; Ajluni, Cheryl: RF Circuit Design (2. edycja) . Elsevier 2008 ISBN   978-0-7506-8518-4 s. 190–191.