舌簧式接收器
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舌簧式接收器(reed receiver)是早期無線電遙控系統中用的多頻道信號解碼器,使用簡單的機電設備(調諧簧片)來解調變信號,是只能接收的解调器。其編碼型式是單純的頻率偏移調變。
此解碼器在1950年代問世,在1970年代早期開始使用。一開始電晶體系統和此系統在同一時期使用,不過在後來用集成电路為基礎的低價數位比例系統問世後,上述二個系統已由比例系統取代,比例系統的好處是可以提供比例控制。
運作原理
[编辑]舌簧式接收器的解碼是以共振舌簧元件為基礎,其中有許多振動式的金屬簧片,每一片類似音叉一様,調整到特定的共振頻率。簧片是由錐形的鐵片或是鋼片制成,是不同長度的梳狀簧片。梳狀簧片類似八音盒一樣可以發出不同音調的聲音。簧片的長度會決定其共振頻率。簧片是由磁的方式驅動,是由單一的螺線管線圈驅動簧片中的鐵芯[1]
簧片的共振頻率在人耳可聽到的中頻頻率,約為300 Hz[1]。螺線管是由無線電接收器的輸出所驅動[note 1],可能是一個音頻或是多個音頻。若接收到的信號接近簧片的共振頻率,簧片會振動。而簧片的振動會碰到一端的接觸螺絲,這就是解碼器的輸出解碼器輸出會連接到小的继电器,可以控制大電流的負載,例如推進馬達。继电器也會讓輸出增加一阻尼時間常數,因此會將簧片的間斷式接觸轉換為連續信號。
每一個簧片是獨立的通道,可以獨立致能或是一起致能,依發射器的信號而定。
簧片系統通道的訊號是開/關的輸出,不是比例(類比型)的訊號[note 2]。此訊號可以驅動擒縱機構,或是快速的讓通道打開及關閉,可以用來產生脈衝寬度調變訊號,提供比例訊號驅動遙控伺服。
通道數量
[编辑]若二個通道頻率太過接近,同時有訊號時,其谐波可能會互相干擾,為了避免這類潛在問題,簧片的頻率會保持Octave(二倍)的頻率範圍內,最高頻率簧片的頻率是最低頻率簧片的二倍。此範圍內可以使用頻率的數量則依簧片的選擇性或是品質因子決定。典型的無線電控制單元會包括六個簧片,較簡單的應用會只有四個簧片,更複雜的系統則會用到八個簧片[1]。
簧片的靈敏度可以用簧片下方的接觸螺絲來調整[1],調整非常重要,而且視設備情形而不同。若簧片共振時,其他簧片不會共振,調整會比較簡單。若簧片共振時,其他簧片也會共振(但振幅較小),接觸螺絲的調整就不能過於靈敏,以免誤觸發其他的通道。若通道越多,此問題越嚴重。
現今已有十二個簧片的系統,只會在大型的船隻(多半是戰艦)上使用,許多通道是觸發「工作信號」,例如如炮塔和大炮射击等。實務上此作法不太可靠,會用循序式的凸輪式定時器來控制。
海蒂·拉玛
[编辑]有些來源會錯誤的聲稱共振式舌簧式接收器的起源是女演員海蒂·拉玛在戰爭期間針對魚雷控制的專利[2]。該專利使用了扩频無線電技術,不過跳頻主要是用在無線電载波,不是訊號解碼本身。其中有用到類似的频率键控机制來選擇左舵和右舵,是透過獨立的濾波器(可能是電子式的,不是簧片式的),其頻率為50及100 Hz。這二個頻率也恰好差個一個octave,也有可能在開發過程曾受到上述所說的干擾問題所影響,因此將頻率分隔的比較開。
傳送器
[编辑]適合的傳送器只需要產生一些音頻訊號。大部份是單一的振盪器,可以依照依序按下的控制按鈕訊號,產生不同音頻訊號。當時的控制致動器多半是擒纵机構,其限制不大。若是要讓各通道完全獨立,可以同時觸發,需要各通道有獨立的振荡器,不是共用一個可以調整頻率的振荡器,在電晶體發明前的真空管時代,其成本非常高。有許多傳送器是使用多個按鈕做為開關,也有些整合到控制杆或是控制圓盤中[1]:9。