Elektromagnetik ışınımın uzayda yayılmasına dayanarak, bilgi alma ya da verme işlevini üstlenen sistemlere «radyo» adı verilir. Uzun mesafelere bilgi aktarımı sağlayan önemli çağdaş tekniklerden biridir.
Bir kaynaktan gelen sinyal, büyütüldükten sonra, taşıyıcı bir dalgayı modüle etmede kullanılır ve yeniden yükseltilip yayınlanmak için antene gönderilir. Ahcıdaysa, önce radyo dalgası seçilir (istenmeyen öteki dalgalar filtre edilir); bu dalga demodülasyondan geçer, büyütülür ve hoparlöre gönderilir.
Modülasyon: Radyo dalgaları alınırken, istenilen
herhangi bir düzenleme yoksa, alınan yayın çok bozuk olur. Üstelik, belirli bir alan içinde çok sayıda verici varsa ve alınmak istenen program uzakça bir antenden yayınlanıyorsa, sonuç daha da kötüleşir.Bu sorunun üstesinden gelmek için modülasyon kullanılır. Her verici istasyonun, «taşıyıcı frekans» denilen, .kendine özgü bir ton yapısı kazanması sağlanır. Böylece, istenilen yayın seçilebilir.
Yayınlanmak istenen sinyal, yayınlanmadan önce, taşıyıcı dalga üstüne bindirilir (bu işleme «modülasyon» denir). Alıcı aygıt, taşıyıcı dalga frekansına ayarlanır ve uygun bir elektronik devre yardımıyla taşıyıcı dalga, asıl sinyalden ayrılır (bu işleme, «demodülasyon» denir). Demodülasyondan sonra sinyal, yükseltilip hoparlöre gönderilir.
Alıcılarda olduğu gibi, vericilerde de, gerekli işlemler farklı tekniklerle gerçekleştirilebilir. Bir tek verici ya da alıcı sistemde yapılabilecek düzenleme çeşitleri de çoktur. Bu yüzden, burada, sık kullanılan temel düzenlemelere dayanan modülasyon tipleriniinceleyeceğiz.
radyo vericileri Genlik modülasyonlu () bir verici için ilk koşul, taşıyıcı frekansın değişmez tutulmasıdır. Tersi, alıcıdaki ses niteliğinin bozulmasına ve sesin alçalıp yükselmesine neden olur. Frekansın değişmemesi için, billurlu osilatörlerden yararlanılır. Kullanılan piezoelektrik billurlar arasında, özellikleri en iyi olan kuvarstır. Bu uygulamalarda kullanılan kuvars osilatörler, KUVARS SAATİ'ndekilere benzer. Billurlu osiîatörden çıkan gerilim, SİNÜS DALGASI biçimindedir ve seri bağlanmış YÜKSELTİCİ'lerde yükseltilir. Yayın frekansları, uzun dalga ile çok kısa dalga arasında önemli değişiklikler gösterdiğinden (30 kHz'den 30 MHz'e), yükselticilere özel biçimler verilmesi gerekir. Radyo frekanslarına göre çalışan bu aygıtlara «radyo frekans (RF) yükselticileri» denir.
Yayınlanacak sinyal, önce alçak frekans (LF) yükselticisine, sonra da modülasyon yükselticisine girer. Buradan çıkışta, yüksek güçlü taşıyıcı dalganın genliği, gelen sinyalin apansız şiddet değişimlerine göre modüle edilmiş olur. Bu yönteme «genlik modülasyonu» adı verilir. Sinyal buradan uyum şebekesine, oradan da antene gönderilir.
Yukarda tanımlanan devre, taşıyıcı dalga ile sinyalin birleştirilmesinden oluşan ve «DSB adı verilen çift yan bant üretir. Genellikle, /, frekansında, bir sinüs dalgası, başka bir fi frekansıyla çarpıldığı zaman, ortaya (fı + f2) ve (f,— f2)’yi içeren bir dalga biçimi çıkar. Sinyal bir frekans aralığı içerdiğinde, sinyali, taşıyıcı frekansın iki tarafında oluşur. Sözgelimi, sinyal frekansı 4 kHz, taşıyıcı dalga frekansı 100 kHz'se, sinyalinin toplam frekans bant genişliği, 100 kHz' in iki yanında yeralan 8 kHz'dir. Başka bir deyişle, bütün kalınlık, 96 kHz ile 104 kHz arasında değişir. 100 kHz'in iki tarafında kalan bu bölümlere «yan bant» adı verilir.
Bu durumda asıl sinyal, birbirinden farklı iki yan banda gönderilmiş olmaktadır. Ayrıca, yayının bant genişliği, olması gerekenin iki katıdır. Özellikle radyo tayfının kalabalık olduğu aralıklarda (genellikle LF ve VHF arası) bu durum, gereksiz yere yayın ortamında yer kaplanmasına neden olur.
Bu yüzden bazı durumlarda, yan bantlardan biri filtre edilerek, yalnızca öteki yan bant SSB halinde yayınlanır. Filtre edilmiş sinyal bandı yerine başka bir sinyal bindirilerek, bir tek taşıyıcı ile iki değişik sinyal iletilebilir. Bu tip uygulamalara, uzaktan denetimli aygıtlarda ve stereo yayınlarda raslanılır.
alıcıları: Alıcı, yayın tayfı içinden herhangi birini seçebilmeli, yani özel bir taşıyıcı dalga ile bunun yan bantlarını algılayıp, ötekileri filtre etmelidir.
Asıl sinyalin taşıyıcı dalgadan çözülmesinden önce, genellikle, alıcı antenden gelen bileşik sinyal yükseltilir. Bundan sonra, bulucu devresiyle sinyal demodüle edilir ve taşıyıcıdan ayrılmış olarak, bir LF yükselticiyle yükseltilir. Frekans seçimi, demodülasyon işleminden önce, ön yükseltici aşamasında gerçekleştirilir. Bunun için, rezonans frekansı kondansatörle değiştirilebilen, rezonans devresi kullanılır.
Özellikle yayın tayfının düşük frekans aralığı çok kalabalık olduğundan, nitelikli ses almada, seçim işini düzenleyen akort devresinin önemi büyüktür. Bâdı sistemlerde, iki ya da daha çok sayıda rezonans devresi, yükseltme aşamasında birbirine bıBunlar, tek tek değişken kondansatörle akort edilirler ve kolaylık sağlamak için, ortak bir düğmeye bağlanırlar.
Çok kullanılan başka bir yöntem de, istenen frekansın kaba bir seçimini yapıp, bunu, «ara frekans» denilen ayrı bir frekans tayfı bölümüne göndermektir. Bu amaçla, iki sinüs dalgası, vuru üretecek biçimde birleştirilir. Bu tip alıcılara «süperheterodin» adı verilir. Süperheterodin ilkesinde, devreyi taşıyıcı dalgaya akort etmek yerine, taşıyıcı dalga, frekansı değişmez bir devreye uyacak biçimde değiştirilir. Bu uygulamalarda, akort edilmiş devreler, en iyi özelliklere göre düzenlenirler. Filtrelenmiş sinyal, ara frekans (İF) yükselticisine, oradan da bulucuya gönderilir.
Ses bozukluğu, gürültü ve FM: Yalın radyo ilkelerinin, LF, İF ve RF yükselticileri, akort edilmiş devreler, bulucular gibi karmaşık düzenlemelere dönüştürülmesindeki temel amaç, taşıyıcı dalga ile sinyali, en iyi biçimde algılayıp ayırt etmektir. Sözgelimi, alçak ve yüksek frekansları aynı nitelikte yükseltebilecek bir yükseltici yapmak olanaksızdır. Yükselticinin, bunlardan birine göre düzenlenmesi gerekir.
Elektrik devreleri ile hoparlörlerde üstünde durulması gerekli etmenle, ses bozukluğu (distorsiyon) ve gürültüdür. Ses bozukluğu, yükselticinin doğrusal çalışmaması nedeniyle ortaya çıkar. Sözgelimi, 10 voltluk bir sinyal 20 V'a yükseltilir, 20 voltluk sinyal de 35 V'a çıkarılırsa, bütün giriş sinyalleri için kazanç aynı olmayacağından, ses bozulur.
Gürültü, istenmeyen sinyallerin tümüdür (Bk. GÜRÜLTÜ ÖLÇÜMÜ). Elektrikli makinaların ya da çok sık kurulmuş verici istasyonların yarattığı girişim etkisi nedeniyle ortaya çıkar. sistemleri, gürültü etkisine karşı, FREKANS MODÜLASYONU (FM) sistemleri kadar dayanıklı değildir. FM'lerde sinyal, genlik taşıyıcı değişmez frekansa bindirilmez; bunun yerine, taşıyıcı frekansı, sinyal değerine uygun biçimde, kendi frekansından sapacak özellikte düzenlenir. FM sinyaline karışacak herhangi bir gürültü, genliği etkiler. Ama frekansı etkilemediğinden, sinyal, değişikliğe uğramadan yayılır. FM'nin önemli olumsuzluklarından biri de, verilen sinyali yaymak için, 'ye oranla çok daha büyük bir frekans bant kalınlığına gereksinimi olmasıdır. VHF ve UHF içinse bu bant daha da geniştir.
Antenler ve uyum şebekeleri: Bir havuza bir taş atıldığında dalgalar, eşmerkezli biçimde, dışa doğru yayılırlar. Bir iletkenden alternatif akım geçtiğinde de, benzer bir olay ortaya çıkar. Ancak, dalgalar elektromagnetik yapıdadır (Bk. ELEKTROMAGNETİZMA). Burada, iletken görevini anten, alternatif akım görevini de yükselticiden çıkan ya da FMsinyalleri görür.
Düz bir anten kullanıldığında oluşan dalgacıkları gözle görmek olanaklı olsaydı, sürekli kabaran mayalı hamura benzer bir görüntü izlenirdi. Bu tür bir antene, «yönlendirilmemiş anten» denir. Dikkatli bir anten düzeni yapılırsa ve mikrodalgalar kullanılırsa, radyo dalgaları yönlendirilebilir.
Bir antenle yayınlanabilecek en üst güç, uyum şebekeleriyle elde edilir. Bunun ilkesi şöyle açıklanabilir: Bir bataryanın 8 ohm'luk bir iç direnci varsa, bataryanın dış devreye en büyük gücü vermesi için, kutupları arasına 8 ohm'luk bir direnç. Bataryadan "dış devreye en iyi biçimde güç aktarılması için, dirençler arasında uyum sağlamak gerekir. Benzer bir durum, alternatif akımlar için de geçerlidir. Ama bunlarda, dengelenmesi gereken değer, empedanstır.
Bir güç kaynağına (RF yükselticisi gibi) göre, antenin belirli bir empedansı vardır. Bu empedans, yükselticinin çıkış empedansına uydurulmalıdır. Bu işlevi, . uyum şebekeleri yerine getirir. Sistem içindeki herhangi bir noktadan güç aktarma ne kadar iyi olursa, son sinyalin niteliği de o. kadar iyi olur. Dolayısıyle, hem yükselticiden yükselticiye, hem de yükselticiden antene bağlantı birimlerinde uyum tekniklerinin Önemi büyüktür.
Alıcı anten, verici antenin tersi yönde işlem görür. Alıcı antende, gelen sinyalin şiddetine göre indüklenen gerilim ve akımlar oluşur. Bunun da belirli bir empedansı vardır ve en üst güç aktarımı için, alıcı giriş devresiyle uyum içinde olması gerekir.


Kaynak:4-cilt:6

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler »