CW demodulátorok

Mi az a CW detektor?

1921-ben, megjelent Mende Jenő „ A rádiótelegráf és rádiótelefon” című könyve. Az író szerint a drótnélküli telegráfiának kétféle feladatot kell megoldani. Az egyik az elektromos hullámok keltése, a másik a „felvevő állomáshoz érkező hullámok célszerű felfogása”. Mende minden olyan eszközt, ami az elektromos hullámok iránt bármilyen tekintetben érzékeny, detektornak nevez. Detektor azért kell, mert az ember nem képes érzékelni a rádióhullámokat. Ha egy folyamatos vivőt sugárzó állomásra ráhangolunk egy közönséges rádióvevőt nem hallunk semmit a hangszóróban. Igaz ugyan, hogy a vevő diódás detektora érzékeli az adást, és a jel erősségének megfelelő egyenfeszültséget elő tudja állítani, de ezt legfeljebb egy feszültségmérővel lehet indikálni. Így csak azt a tényt tudjuk regisztrálni, hogy az adó be van kapcsolva, és sugároz. Ahhoz, hogy ennél több információt is továbbítani tudjunk, például valamilyen szöveget, akkor a továbbítandó információ tartalmának megfelelően változtatni kell a kisugárzott hullám valamilyen jellemzőjét. A távíró adások esetében az adót ki-be kapcsolgatják a morzebillentyű segítségével. Ha a ki-be kapcsolgatás a morze ábc kódjainak megfelelően történik, akkor lehetőség nyílik szöveg továbbítására. Az ilyen adást nevezik távíró adásnak, vagy CW adásnak. Az ilyen jelek értelmezéséhez szükségesek a CW detektorok. Ezek az eszközök hangot állítanak elő amikor van adás, és csöndben vannak az adás szüneteiben. A hangjelek sorozatában az ember érzékeli a hosszabb és rövidebb jeleket, és némi gyakorlással értelmezni is tudja az így formált szöveget.

A CW detektorok működésének alapelve

Amikor egy közönséges vevő távírójeleket vesz, a hangszóróban legfeljebb kopogást hallunk, amikor a beérkező hullám megjelenik vagy megszűnik. Ha egy ilyen vevő közelében olyan jelforrást kezdünk működtetni, amelynek frekvenciája megközelíti a vett távírójelek frekvenciáját, akkor a hangszóróban a két frekvencia különbségének megfelelő sipolást hallunk. A sipolás megszűnik ha az adónál felengedi a kezelő a billentyűt, és újra megjelenik ha lenyomja. Ilyen jelforrás lehet egy erre a célra készített oszcillátor, szignálgenerátor, de akár egy másik rádió helyi oszcillátora is alkalmas lehet erre, ha nem tökéletes az árnyékolása. Ebben az esetben két egymáshoz közeli frekvenciát vesz a vevő, és a különbséget hallani lehet a hangszóróban. Erről a jelenségről könnyű meggyőződni, akár két zsebrádió is képes egymást „befütyültetni” ha az egyik oszcillátorfrekvenciája megközelíti a másikon beállított vételi frekvenciát. Ha ráadásul valamilyen amatőrsávra hangoljuk az egyiket, és tekergetjük a másik hangológombját, kis szerencsével távíró állomásokat is meghallhatunk. Ez a kísérlet, természetesen nem ad lehetőséget megfelelő minőségű táviró vételre. De bárki meggyőződhet róla, hogy egy segédoszcillátorra, az úgynevezett BFO-ra van szükség a hang megjelenéséhez. A vett jel keveredik a BFO vagy helyi oszcillátor jelével, és a különbség hallhatóvá válik. A legegyszerübb táviró vevő bemenetén egy oszcillátor található. Ez a fokozat lehet akár egy visszacsatolt erősítő fokozat, mely önmagától is begerjed. Ha eközben az antennából érkező távírójeleket is erre a fokozatra vezetjük, előáll a helyi rezgés és a vett jel különbsége. Ez a hangfrekvenciás tartományba esik, és így érzékeny fejhallgatóval, vagy hangfrekvenciás erősítőfokozat után akár hangszóróban is hallható. A rádióamatőr első saját készítésű vevője a 0V1 ezt az elrendezést követi. A 0 azt jelenti, hogy a vett jelet nem erősítjük. A V betű a visszacsatolt audion kapcsolásra utal. Ez a fokozat végzi a detektálást. Az 1 azt jelenti, hogy a detektálás után 1 fokozatú hangfrekvenciás erősítő található. Az ilyen egyszerű készülék sok hibával rendelkezik. A vett nagyfrekvenciás jelet nem erősíti eléggé, így csak az erős állomások hallhatók. A bemenőköre nem eléggé szelektív, ezért nem képes eléggé elválasztani egymástól az adókat. Mivel a helyi oszcillátor, a begerjesztett audion nincs eléggé elválasztva az antennától maga is sugároz a vételi frekvencián, más állomásoknak zavart okozva. A vett jelek erősségétől is erősen függ a kapott hang, gyakran állítgatni kell a visszacsatolást. Ezért az audion nem optimális vevő illetve detektor a távírójelek vételére.

A fentiek alapján könnyű belátni, hogy a távíró vételhez egy olyan fokozat szükséges a vevőben, amely elvégzi a vett jel hozzákeverését egy helyi oszcillátor jeléhez úgy, hogy a keveredés hangfrekvenciát eredményez. Az ilyen fokozatot CW detektornak nevezik.

Jobb vevőkben a vett jeleket általában előbb előerősítik, majd átkeverik valamilyen könnyen erősíthető frekvenciára. Ezt erősítik az úgynevezett középfrekvenciás erősítővel. Ennek fokozatai biztosítják a szükséges szelektivitást is, a bennük alkalmazott különféle szűrők révén. Ezután vezetik a detektorra. Ez elektroncsővel, félvezetőkkel, vagy akár erre a célra kifejlesztett integrált áramkörökkel is működhet. A modern detektorok széles jelszint tartományú jeleket képesek feldolgozni. Ezért a jó távírójel detektort más jelek, például SSB detektálásra is lehet használni. Ezeket gyakran produkt detektornak is nevezik.

Az utóbbi évek technológiai feljlődése során nagyérzékenységű és kis zajú hangfrekvenciás erősítőket is kidolgoztak. Ez lehetővé teszi, hogy olyan felépítésű vevők készüljenek, melyekben a vett jelek közvetlenül a bemeneti fokozatban alakulnak hanggá. Az ilyen vevők az úgynevezett közvetlen keverésű vevők. A keletkező igen gyenge jeleket fel lehet erősíteni, és szűrni. Igy az állomások elválasztását, a szelektivitást hangfrekvenciás áramkörökkel lehet megvalósítani. A számítástechnika fejlődése miatt arra is van lehetőség, hogy a már detektált hangjeleket számítógép dolgozza fel. Így a zavaró jelek szűréséhez nem szükséges áramköröket építeni. Ezt alkalmasan megírt szoftverekre lehet bízni. A számítógépre a távírójelek értelmezését is rá lehet bízni, így a vett szöveg akár a számítógép képernyőjén is megjelenhet.