Radyo
Elektromagnetik ışınımın uzayda yayılmasına dayanarak, bilgi alma ya da verme işlevini üstlenen sistemler bütünüdür. Radyo vericisinde, bir kaynaktan gelen sinyal, büyütüldükten sonra, taşıyıcı bir dalgayı kiplemede (modüle etmede) kullanılır ve yeniden yükseltilip yayınlanmak için antene gönderilir. Radyo alıcısındaysa (kısaca radyo da denir), önce radyo dalgası seçilir (istenmeyen öbür dalgalarfiltre edilir); sonra dalga de modülasyondan geçip, büyütülür ve hoparlöre gönderilir.
Kipleme:
Radyo dalgaları alınırken, istenilen program ile öbür programları birbirinden ayıracak 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 kipleme (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 üstü bindirilir (bu işleme, “kipleme” ya da “modülasyon” denir). Alıcı aygıt, taşıyıcı dalga frekansına ayarlanır ve uygun bir elektronik devre yardımıyla taşıyıcı dalga, asıl sinyalden ayırılır (bu işleme de, “de modülasyon” ya da “kipleme giderme” denir). De modülasyondan 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.
AM radyo vericileri:
Genlik kiplemeli (genlik modülasyonlu: AM) bir verici için ilk koşul, taşıyıcı frekansın değişmez tutulmasıdır. Bunun yapılması, 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 saatindekilere benzer. Billurlu osilatörden çıkan gerilim, sinüs dalgası biçimindedir ve seri bağlanmış yükselticilerde 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 kipleme yükselticisine girer. Buradan çıkışta, yüksek güçlü taşıyıcı dalganın genliği, genel 5m- yalın apansız şiddet değişikliklerine göre kiplenmiş olur. Bu yönteme “genlik kiplemesi” adı verilir. Sinyal buradan uyum şebekesine, oradan da antene gönderim.
Yukarıda tanımlanan devre, taşıyıcı dalga ile sinyalin birleştirilmesinden oluşan ve “DSB” adı verilen çift yan bant üretir. Genellikle, f1 frekansında, bir sinüs dalgası, başka bir f2frekansıylaçanpıldığı zaman, ortaya (f1+f2) ve (f1—f9)’yi içeren bir dalga biçimi çıkar. Sinyal bir frekans aralığı içerdiğinde, AM sinyali, taşıyıcı frekansın iki yanında oluşur. Sözgelimi, sinyal frekansı 4kHz, taşıyıcı dalga frekansı 100 kHz’in iki yanında yer alan 8 kHz’dir. Başka bir deyişle, bütün kalınlık, 96 kHz ile 104 kHz arasında değişir. 100 kHz’in iki yanında kalan bu bölümlere “yan bant” adı verilir.
Bu durumda asıl sinyal, birbirinden farklı iki yan ban- da gönderilmiş olmaktadır. Ayrıca, yayının bant genişliği, olması gerekenin iki katıdır. Ozellikle 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 tür uygulamalara, uzaktan denetimli aygıtlarda ve stereo yayınlarda rastlanır.
AM 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 de modüle edilir ve taşıyıcıdan ayrılmış olarak, bir LF yükselticiyle yükseltilir. Frekans seçimi, de modülasyon işleminden önce, ön yükseltici aşamasında gerçekleştirilir. Bunun için, rezonans frekansı bir kondansatörle değiştirilebilen rezonans devresi kullanılır.
Özellikle yayın tayfının düşük frekans aralığı çok kalabalık olduğundan, nitelikli ses almada, seçim işini düzenleyen akort devresinin önemi büyüktür. Bazı sistemlerde, iki ya da daha çok sayıda rezonans devresi, yükseltme aşamasında birbirine bağlanır. Bunlar, tek tek değişken kondansatörle akort edilir ve kolaylık sağlamak için, ortak bir düğmeye bağlanırlar.
Çok kullanılan başka bir yöntem de, istenen frekansı kaba bir seçimini yapıp, bunu, “ara frekans” adı verilen 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 (IF) yükselticisine, oradan da bulucuya gönderilir.
Ses bozukluğu, gürültü ve FM:
Yalın radyo ilkelerinin, LF, IF ve RF yükselticileri, akort edilmiş devreler, bulucular gibi karmaşık düzenlemelere dönüştürülmesindeki temel amacı 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 etmenler, ses bozukluğu (distorsiyon) ve gürültüdür. Ses bozukluğu, yükselticinin doğrusal çalışmaması nedeniyle ortaya çıkar. Sözgelimi, 10 voltluk bir sinyal 20 volta yükseltilir, 20 voltluk sinyal de 35 yol- ta çıkarılırsa, bütün giriş sinyalleri için kazanç aynı olmayacağından, ses bozulur.
Gürültü, istenmeyen sinyallerin tümüdür. Elektrikli makinelerin ya da çok sık kurulmuş verici istasyonların yarattığı girişim etkisi nedeniyle ortaya çıkar. AM sistemleri, gürültü etkisine karşı, frekans kiplemesi (ya da frekans modülasyonu: FM) sistemleri kadar dayanıklı değildir. FM’lerde ya! 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, AM’ye oranla çok daha büyük bir frekans bant kalınlığına gereksinme duymasıdır. VHF ve UHF içinse bu bant daha da geniştir.
Antenler ve uyum şebekeleri:
Bir havuza bir taş atıldığında dalgalar, eş merkezli biçimde, dışa doğru yayılırlar. Bir iletkenden dalgalı akım geçtiğinde de, benzer bir olay ortaya çıkar. Ancak, dalgalar elektromagnetik yapıdadır. Burada, iletken görevini anten, dalgalı akım görevini de yükselticiden çıkan AM ya da FM sinyalleri yapar.
Düz bir anten kullanıldığında oluşan dalgacıkları gözle görmek olanağı bulunsaydı, sürekli kabaran mayalı hamura benzer bi rgörüntü izlenirdi. Bu tür bir antene, “yönlendirilmemiş anten” denir. Dikkatli bir anten düzeni yapılırsa ve mikrodalgalar kullanılırsa, radyo dalgaları yönlendirilebilir.
Bir antenle yayın alabileceği 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 arasında 8 ohm’luk bir direnç bağlanmalıdır. Bataryadan dış devreye en iyi biçimde güç aktarılması için, dirençler arasında uyum sağlamak gerekir. Benzer bir durum, doğal 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. Dolayısıyla, 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.
