انواع فیلتر در گیرنده های رادیویی

انواع فیلتر در گیرنده های رادیویی:
انواع مختلفی از فیلترها وجود دارند که می توان از آن ها در یک گیرنده استفاده کرد. در گیرنده های قدیمی معمولا از فیلترهای LC استفاده می شد.

در این فیلترها، ترانسفورمرهای IF در گیرنده تنظیم می شدند و این امکان به وجود می آمد که فرکانس رزونانس هر ترانسفورمر با استفاده از یک هسته «فریت» (Ferrite) تطبیق داده شود.

اما امروزه فیلترهای سرامیکی به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد این نوع از فیلترها بر پایه اثر پیزوالکتریک است.

این ارتعاشات سپس توسط رزونانس مکانیکی کریستال سرامیکی تحت تأثیر قرار داده می شوند. به دلیل اینکه ارتعاشات مکانیکی به سیگنال الکتریکی لینک داده می شوند، در نتیجه تأثیر کلی این است که ارتعاشات مکانیکی کریستال سرامیک، سیگنال الکتریکی را تحت تأثیر قرار خواهد داد.

رزونانس مکانیکی سرامیک سطح Q بالایی را نشان می دهد و این نتیجه در عملکرد آن به عنوان یک فیلتر الکتریکی منعکس می شود.

به این طریق، یک فیلتر با Q بالا را می توان به سادگی تولید کرد. فیلترهای سرامیکی معمولا قیمت بسیار پایینی دارند. البته انواع با عملکرد بسیار بالا از این فیلترها نیز وجود دارند. برای سطوح عملکرد بسیار بالای فیلتر، معمولا از فیلترهای کریستالی استفاده می شود.

کریستال ها از «کوارتز» (Quartz) ساخته می شوند که فرم طبیعی سیلیکون به شمار می آیند.

البته امروزه قطعات را با استفاده از کوارتز مصنوعی می سازند. کریستال ها همچنین در اثر پیزوالکتریک نیز مورد استفاده قرار می گیرند و دقیقا به طریق مشابه با فیلترهای سرامیکی عمل می کنند، اما سطح Q بالاتری دارند و نیز درجه گزینندگی آن ها بسیار بهتر است.

به عنوان یک المان رزونانس، کریستال ها در حوزه های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند که یک المان رزونانس LC ممکن است یافت شود.

این قطعات در اسیلاتورها نیز کاربرد دارند و بسیاری از کامپیوترها در ساختار خود اسیلاتور کریستالی دارند، اما این المان ها معمولا در فیلترهای با عملکرد بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

فیلترهای کریستالی معمولا از تعدادی کریستال تکی ساخته می شوند. همان طور که می دانیم، یک فیلتر همواره با داشتن تعداد معینی قطب توصیف می شود. به ازای هر کریستال یک قطب وجود دارد، بنابراین یک فیلتر کریستال شش قطبی، شامل شش کریستال در ساختار خود است.

بسیاری از فیلترهایی که در گیرنده های مخابراتی آماتور مورد استفاده قرار می گیرند، یا شش و یا هشت قطب دارند.

انتخاب صحیح پهنای باند فیلتر گیرنده رادیویی:
انتخاب صحیح پهنای باند فیلتر برای یک سیگنال داده شده امری مهم است. واضح است که باید اطمینان حاصل شود که پهنای باند فیلتر بیش از حد لازم پهن نباشد؛ چون در غیر این صورت سیگنال های نامطلوب خارج از کانال می توانند از فیلتر عبور کنند. عکس این قضیه نیز صادق است،

یعنی اگر پهنای باند فیلتر بسیار نازک باشد، در آن صورت برخی از سیگنال های مطلوب ما حذف می شوند و پدیده «اعوجاج» (Distortion) اتفاق خواهد افتاد.

به دلیل اینکه انواع مختلف روش های مخابره، مقادیر مختلفی از پهنای باند طیف را اشغال می کنند، در نتیجه تطبیق پهنای باند فیلتر با نوع روش مخابره سیگنال دریافت شده در گیرنده امری ضروری است. به همین دلیل بسیاری از گیرنده ها به ازای سیگنال های مختلف مخابره شده، بین فیلترهای مختلف سوئیچ می کنند.

این عمل می تواند یا به روش اتوماتیک به عنوان بخشی از یک مود سوئیچ و یا با استفاده از یک سوئیچ فیلتر جداگانه انجام گیرد.

معمولا یک فیلتر برای دریافت سیگنال AM روی باند موج متوسط و بلند، پهنای باند حول 9 یا 10 کیلو هرتز قرار دارد و روی باند موج کوتاه دارای پهنای باند تقریبا 6 کیلو هرتز است. برای دریافت سیگنال نوع SSB این مقدار حدودا 2٫5 کیلو هرتز در نظر گرفته می شود.

برای گیرنده های مورس، معمولا از فیلترهای 500 و 250 هرتز استفاده می شود. گزینندگی کانال مجاور یک فاکتور بسیار مهم برای انواع مختلف گیرنده ها اعم از مخابرات HF، مخابرات موبایل یا سلولی، WIFI و یا هر فرم دیگر مخابرات رادیویی و بی سیم به شمار می آید.

گزینندگی کانال مجاور رادیو در یک سیستم، بسیاری ابعاد عملکرد آن را تعیین می کند و این عمل مخصوصا هنگامی که کانال یا فرکانسی در مجاورت آن وجود داشته باشد، از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.